专利名称：按照电池伏安曲线分选电池的方法
技术领域：
本发明涉及一种分选电池的方法，更具体地说涉及一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，属于电池检测领域。
背景技术：
随着二次电池使用范围的不断加大，其产业化、规模化的进程也在不断扩大，而对于电池生产工艺中的重要过程之一—电池分选，也不断有更加有效的方法出现，例如中国专利授权公告号CN1044408C，公告日1999年7月28日，发明创造的名称为分选二次电池的方法，以及中国专利公开号CN1508901A，
公开日2004年6月30日，发明创造的名称为分选二次电池的方法，均公开了一种分选二次电池的方法，但这些方法都需要进行一个长时间完整的二次电池充放电周期，然后根据充放电过程中的二次电池电压、电流采样结果以及放电时间，计算出二次电池的容量，随后根据二次电池特性曲线进行分选，其不足之处在于二次电池完整的充放电周期有十几个小时，电池检测时间过长，且需要消耗大量能源。
发明内容
本发明即是针对上述现有技术中检测时间过长，消耗能量大的缺点而提出的一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，该方法充分利用了电池伏安特性曲线包含电池内阻、不同倍率下充放电的参数、自放电率、最大功率点等信息这一优点，简单易行。
为达到上述目的，本发明提供一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，主要包括以下步骤(1)将电池依次放在电池检测设备上，外接入电源，计算机控制电池大电流充放电；(2)计算机控制完成电池电压和电流的采集，生成伏安特性曲线，将结果保存在计算机内；(3)利用R＝UOC/ISC计算出电池的内阻阻值(R)；(4)利用P＝max{U×I}计算出电池的最大功率点(P)；(5)确定标准电池开路电压(UOC)、短路电流(ISC)、内阻阻值(R)以及最大功率点(P)的误差范围；(6)将测试电池的开路电压(UOC)、短路电流(ISC)以及内阻阻值(R)与标准电池的开路电压、短路电流、内阻阻值以及最大功率点的至少一个条件的误差范围进行比较，在范围之内的电池即为所选电池。
本发明又提供一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，主要包括以下步骤该方法主要包括以下步骤(1)将电池依次放在电池检测设备上，外接入电源，使得电池进行大电流充放电，计算机对电池的放电过程中电压和电流进行采样，形成伏安特性曲线，并且保存在计算机内；
(2)选定一条电池伏安标准曲线；(3)在伏安标准曲线上分别选择若干对比点，给出对比点的误差范围；(4)按照所确定的伏安标准曲线对比点处的误差范围，通过计算机进行分选，将测试电池的伏安特性曲线上相同点处的值与对比点进行比较，与对比点相比较时其值均在误差范围之内的电池即为所选电池。
本发明适用于各种类型的电池的分选，也适合于电容和储能元件的分选。
本发明具有如下显著优点1.分选速度快无需进行完整的电池充放电过程，仅进行电池的大电流放电过程，使得测试过程简单、效率高；2.分选质量高电池分类利用电池的开路电压、短路电流、内阻、最大功率点或者在测试过程中的特性曲线相结合来分类电池，使得分类更加准确；3.使用方便使用过程中可以根据实际需要选择相关参数的结合，使得分选机制更加灵活。
图1为电池的理想状态下伏安特性曲线图；图2为本发明实施例三中标准电池与一组待测试电池的伏安特性图；图3为本发明实施例四中标准电池与另一组待测试电池的伏安特性图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的介绍，但不作为对本发明的限定。
参见图1，为电池的理想状态下伏安特性曲线。
一种按照电池伏安曲线分选电池的方法主要包括以下步骤(1)将电池依次放在电池检测设备(已有设备)上，外接入电源，计算机控制(已有技术)电池大电流充放电；(2)计算机控制完成电池电压和电流的采集，生成伏安特性曲线，将结果保存在计算机内，其中当电池充放电回路中电流为零时，对应的电压记为电池的开路电压UOC，当电池两端电压为零时，对应的电流记为电池的短路电流ISC；(3)通过电池的开路电压UOC和短路电流ISC，利用R＝UOC/ISC计算出电池的内阻阻值R；通过电压—电流的对应采集值利用P＝max{U×I}计算出电池的最大功率点P；(4)确定标准电池开路电压UOC、短路电流ISC、内阻阻值R以及最大功率点P的误差范围；(5)根据标准电池的开路电压、短路电流、内阻阻值以及最大功率点的至少一个条件对比进行电池分选归类；也可以利用电池伏安特性曲线中的一段曲线对比标准曲线在一定误差范围内进行分选。
实施例一10节待测的AA镍氢二次电池置于电池检测设备中，由计算机控制进行放电测试，采集并记录各个电池的电压、电流，并计算出电池的内阻R和最大功率点P，若电池标号分别为1，2，3，……，10，其数据记录如下表所示
(1)若仅以R的值为分选标准，取定该型号电池的标准为R＝15～20mΩ，则上述测试结果，被测试电池标号为1、2、3、4、10可归为一类。
(2)若以R和UOC的值为分选的参考标准，取定该型号电池的标准为R＝15～20mΩ，UOC＝1.200～1.300V；根据上述测试结果，被测试电池标号为1、3、4、10可归为一类。
(3)若以R和P的值为分选的参考标准，取定该型号电池的标准为R＝15～20mΩ，P＝21～26W；根据上述测试结果，被测试电池标号为1、3、4、10可归为一类。
上述步骤均由计算机完成，分选标准的设定根据实际需要选定。
实施例二10节待测的AAA镍氢二次电池置于电池检测设备中，由计算机控制进行放电测试，采集并记录各个电池的开路电压UOC、短路电流ISC，并计算出电池的内阻R，若电池标号分别为1，2，3，……，10，其数据记录如下表所示
(1)若仅以R的值为分选标准，取定该型号电池的标准为R＝20～30mΩ，则上述测试结果，被测试电池标号为11、12、13、14、15、16、17、18、19、20均可归为一类。
(2)若以R和ISC的值为分选的参考标准，取定该型号电池的标准为R＝20～30mΩ，ISC＝50～60A；根据上述测试结果，被测试电池标号为11、12、13、15、18、20即为所选电池。
(3)若以R和P的值为分选的参考标准，取定该型号电池的标准为R＝20～30mΩ，P＝15～20W；根据上述测试结果，被测试电池标号为11、12、13、15、18、20即为所选电池。
上述步骤均由计算机完成，分选标准的设定根据实际需要选定。
实施例一和实施例二也不仅仅局限于放电测试，而仅以放电测试为例，对于电池的充放电测试过程也同样适用。
实施例三参考图2，标号为21、22、23、24的二次电池放置于检测设备中进行大电流充放电测试后，计算机采集数据，并进行处理，形成伏安特性曲线，若选择一已检测电池AA伏安特性曲线为标准曲线IV，在不同的电流大小i、ii、iii、iv、v时选择五个特征点a、b、c、d、e，误差范围为±50mV，其特征点电压如下表所示单位(mV)
测试电池21、22、23、24取对应特征点a1、b1、c1、d1、e1，计算机采样得出各点的电压值如下表所示单位(mV)
由上述两个表可以看出电池22和电池24的伏安特性曲线上的点a1、b1、c1、d1、e1与选定的伏安标准曲线上的点a、b、c、d、e的误差在误差范围±50mV以内，因而电池22和电池24为所选定的电池。
本实施例中的特征点可以选择为伏安特性曲线上的任意点。
实施例四标号为31、32、33的二次电池放置于检测设备中进行测试后，计算机采集数据，并进行处理后，形成伏安特性曲线如图3所示。若选择一已检测电池放电曲线为标准曲线IV，在放电电流在a～b之间的电压采样值误差范围选定为±10mV，由此得到电压上线II，电压下线III，将电池31、32、33的曲线与标准曲线IV进行比较，电池32的放电曲线在电压上线II和电压下线III之间，则电池31与选定标准电池可选为同一类，电池31和33则不和选定标准电池可选为同一类，与上述过程为计算机控制完成。
本实施例的应用中可选择待测电池之一的伏安曲线为标准曲线进行电池的分选。
本发明的特定实施例已经对发明的内容做了详尽的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求
1.一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤(1)将电池依次放在电池检测设备上，外接入电源，计算机控制电池大电流充放电；(2)计算机控制完成电池电压和电流的采集，生成伏安特性曲线，将结果保存在计算机内；(3)利用R＝UOC/ISC计算出电池的内阻阻值(R)；(4)利用P＝max{U×I}计算出电池的最大功率点(P)；(5)确定标准电池开路电压(UOC)、短路电流(ISC)、内阻阻值(R)以及最大功率点(P)的误差范围；(6)将测试电池的开路电压(UOC)、短路电流(ISC)以及内阻阻值(R)与标准电池的开路电压、短路电流、内阻阻值以及最大功率点的至少一个条件的误差范围进行比较，在范围之内的电池即为所选电池。
2.一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤(1)将电池依次放在电池检测设备上，外接入电源，使得电池进行大电流充放电，计算机对电池的充放电过程中电压和电流进行采样，形成伏安特性曲线，并且保存在计算机内；(2)选定一条电池伏安标准曲线；(3)在伏安标准曲线上分别选择若干对比点，给出对比点的误差范围；(4)按照所确定的伏安标准曲线对比点处的误差范围，通过计算机进行分选，将测试电池的伏安特性曲线上相同点处的值与对比点进行比较，与对比点相比较时其值均在误差范围之内的电池即为所选电池。
3.如权利要求2所述的一种按照电池伏安曲线分选电池的方法，其特征在于确定电池的伏安标准曲线，给出曲线误差的上下范围线，将测试电池的伏安特性曲线与伏安标准曲线相比较，确定在上下线范围内的伏安特性曲线所对应的电池即为所选电池。
全文摘要
本发明公开了一种按照电池伏安特性曲线分选电池的方法，该方法是利用计算机控制电池的充放电过程，采集伏安特性曲线上相关数据，并根据这些数据的结合对电池进行分选。本方法具有检测速度快、分选质量高、使用方便等显著优点，适用于各种类型的电池的分选，也适合于电容和储能元件的分选。
文档编号G01R31/36GK1664604SQ200510066299
公开日2005年9月7日 申请日期2005年4月27日 优先权日2005年4月27日
发明者韩伟 申请人:韩伟