一种锂电池一致性的分选方法和锂电池与流程

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池一致性的分选方法和锂电池。

背景技术：

众所周知，电池组内单体电池一致性的好坏直接关系到电池组的性能和寿命，如何保证电池组内各单体电池的一致性是保证电池组性能的关键，尤其是锂离子电池在众多领域成功应用的瓶颈。当前，普遍采用外加电路来管理和均衡电池组中单体电池的充放电状态，提高电池的一致性。然而，将性能指标一致的单体电池挑选出来组成电池组，对生产电池组来说意义重大。目前，大多数锂电池pack企业采用较为传统的电压、容量、内阻静态分选配组方法对锂离子电池进行分选配组，然后进行成组，这样做出来的电池包其中的电池一致性并不能得到保证，在实际使用过程中压差会逐渐增大，严重影响续航里程和使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供了一种锂电池一致性的分选方法和锂电池，解决了现有技术中电池一致性不能保证，续航里程和使用寿命受到影响的问题。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一方面采用一种锂电池一致性的分选方法，包括：

测试待检测电芯化成后预设时间内的电压降，根据所述电压降进行预筛选；

将预筛选出的待检测电芯进行充放电处理并得到每个待检测电芯的放电曲线，基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类；

老化并静置第一次分类后的待检测电芯，对老化静置后的电芯进行分类配组。

其中，所述将预筛选出的待检测电芯进行充放电处理并得到每个待检测电芯的放电曲线，基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类，包括：

将预筛选出的待检测电芯以预设电压充电至截止电压并静置第一时长；

将静置后的待检测电芯恒流放电至设定电压并静置第二时长，检测得到每个待检测电芯放电过程中的放电曲线；

基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类。

其中，所述基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类，具体为：

基于所述放电曲线中的反弹曲线确认待检测电芯的容量、电压和内阻，根据所述容量、电压和内阻进行第一次分类。

其中，所述容量、电压和内阻的标准值分别为20mah、5mv和2mω。

其中，所述预设电压为3.65v，所述截止电压为4.2v，所述设定电压为2.5v。

其中，所述第一时长和第二时长均为24小时。

其中，所述对老化并静置后的电芯进行分类配组，具体为：

对老化并静置后的电芯根据电压和内阻进行分类配组。

其中，所述老化并静置第一次分类后的待检测电芯，具体为：

将第一次分类后的待检测电芯在45℃放置三天进行老化，将老化后的待检测电芯在25℃静置一天。

其中，所述测试待检测电芯化成预设时间前后的电压降，根据所述电压降进行预筛选之前，还包括：

对待检测电芯进行编号。

第二方面采用一种锂电池，所述锂电池的电芯由前文任一项所述的分选方法分类配组而成。

本发明的有益效果为：通过测试待检测电芯化成后预设时间内的电压降，根据所述电压降进行预筛选；将预筛选出的待检测电芯进行充放电处理并得到每个待检测电芯的放电曲线，基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类；老化并静置第一次分类后的待检测电芯，对老化静置后的电芯进行分类配组。经过两个阶段的筛选能筛选出一致性较好的电池，分选过程操作简单，批量分选从而控制电池系统在使用过程中的压差，提高了电池系统的续航里程和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一中提供的一种锂电池一致性的分选方法的方法流程图；

图2是本发明实施例二中提供的一种锂电池一致性的分选方法的方法流程图；

图3是本发明实施例二中提供的待检测电芯的放电曲线的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的锂电池一致性的分选方法以及锂电池的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

请参考图1，其是本发明实施例一中提供的一种锂电池一致性的分选方法的方法流程图，如图所示，该方法包括：

步骤s101：测试待检测电芯化成后预设时间内的电压降，根据所述电压降进行预筛选。

本方案以三元18650锂电池为例，三元18650锂电池的正极材料为三元材料镍钴锰酸锂li(nicomn)o2，三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高。成品电池一般由多个电芯储电和放电，电芯在做成成品电池之前，需要确认多个电芯适合作为一个成品电池。待检测电芯化成后放置一段时间，例如四天或五天，并测试放置前后的电压降，根据电压降的检测结果预筛选出合适做成成品电池的电芯。

步骤s102：将预筛选出的待检测电芯进行充放电处理并得到每个待检测电芯的放电曲线，基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类。

对筛选出的电池进行充放电处理，获得每个待检测电芯的放电曲线，放电曲线综合了电芯的极化内阻、欧姆内阻、大电流充放条件与电压的变化情况，由此可以根据电芯的各个参数的情况，将电芯根据各个参数的接近状态进行分类，例如各个参数在一个设定范围内作为一类。

步骤s103：老化并静置第一次分类后的待检测电芯，对老化静置后的待检测电芯进行分类配组。

对老化静置后的待检测电芯进行检测，根据检测结果进行分类配组。

经过两个阶段的筛选能筛选出一致性较好的电池，分选过程操作简单，批量分选从而控制电池系统在使用过程中的压差，提高了电池系统的续航里程和使用寿命。

请参考图2，其是本发明实施例二中提供的一种锂电池一致性的分选方法的方法流程图，如图所示，该方法包括：

步骤s201：对待检测电芯进行编号。

对待检测电芯进行编号，检测过程中将各个检测数据与编号的对应起来，在后续根据检测数据进行分类时，直接可以对编号进行分类，用户或检测设备可以根据分类结果将对应编号的待检测电芯收集为一组。

步骤s202：测试待检测电芯化成后预设时间内的电压降，根据所述电压降进行预筛选。

例如将电压降0.045-0.065mv/h的待检测电芯筛选出来进入后续分选。

步骤s203：将预筛选出的待检测电芯以预设电压充电至截止电压并静置第一时长。

将预筛选出的待检测电芯以某一个预设电压(例如3.65v)充电至截止电压(例如4.2v)，充电完成后静置24小时。

步骤s204：将静置后的待检测电芯恒流放电至设定电压并静置第二时长，检测得到每个待检测电芯放电过程中的放电曲线。

充电静置后的待检测电芯恒流放电至设定电压(例如2.5v)，再静置24小时，通过工况柜检测得到每个待检测电芯的放电过程中的放电曲线，多个待检测电芯的放电曲线在一个坐标系中的显示结果如图3所示。

步骤s205：基于所述放电曲线对预筛选出的待检测电芯进行第一次分类。

具体来说，基于所述放电曲线中的反弹曲线确认待检测电芯的容量、电压和内阻，根据所述容量、电压和内阻进行第一次分类。具体的分类标准根据锂电池的实际需求而定，例如所述容量、电压和内阻的标准值分别为20mah、5mv和2mω。

步骤s206：将第一次分类后的待检测电芯在45℃放置三天进行老化，将老化后的待检测电芯在25℃静置一天；对老化并静置后的电芯根据电压和内阻进行分类配组。

老化静置过程能进一步获得待检测电芯的物理参数，进一步保证最后生产出的电池的稳定性。

本方案在低电态下进行分选，电池的电压离散性更高，有利于筛选出一致性较高的电池；在放电过程中也有利于对电芯的倍率性能进行检测，筛选出倍率性能一致或很接近的电芯；同时通过老化过程中的自放电检测，进一步筛选自放电一致的电芯。整个分选过程中，低电态分选在实际的工业化生产过程中，也有助于提高操作的安全性。

表一实验数据统计表

具体可以参考如表1所示的实验数据统计表，其中空白组(即对比组)采用现有技术中的分选方案，实验组采用本方案中的分选方案，将两个分选方案得到的电池系统进行五次充放电操作(放电至3.0v压差)，检测每次充放电之后电池系统内部的压差状态，例如空白组第一次和第五次充放电之后的压差检测结果分别为98mv和130mv；实验组第二次和第四次充放电之后的压差检测结果分别为54mv和55mv。根据对比实验可以看出，本方案分选得到的电池系统压差更小，并且随着充放电循环的持续进行，对比每次循环之后的检测数据可以发现，空白组中电芯的压差越来越大，实验组中电芯的压差基本没有波动。基于上述实验数据，可以确认本方案中的电池具有更好的一致性，有效地控制了电池系统在使用过程中的压差，提高了电池系统的续航里程和使用寿命。

本发明实施例中最后提供了一种锂电池，锂电池的电芯由前述实施例中的分选方法分类配组而成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。