一种串联锂离子电池的筛选方法
【专利摘要】本发明公开了一种串联锂离子电池的筛选方法，是针对串联电池组的特殊性，依次对同批次单体电芯的自放电率一致性、容量一致性、恒流充入比一致性、内阻一致性、充放电特性曲线一致性进行筛选，即完成串联锂离子电池的筛选。本发明结合电池的静态变化和动态变化，执行方法简单，可以提高串联电池使用的安全性和可靠性。
【专利说明】一种串联锂离子电池的筛选方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种串联锂离子电池的筛选方法，属于电池领域。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池具有高电压、高比能量、高比功率等优点，已成为航空、航天、航海设 备、电动汽车、电动自行车、舰船、军用潜艇和鱼雷等设备的主要候选动力源。为了满足这些 用电设备的应用要求，需要将电池串联到一定的电压等级，还需要将电池组并联，从而达到 较高的容量。
[0003] 当电池串联时，如果串联中有某个电池的性能发生变化或自放电率比较高，在充 电过程中，将导致该串联组中其他电池的过充电，过充电的程度和串联的数目有关。串联数 越多，则其它电池过充电的程度越小。而在放电过程中，由于该电池的电压低，因此会导致 其他电池提早结束放电，从而使整个电池组容量下降。
[0004] 由于串联电池的特殊性，筛选串联用电池成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种串联锂 离子电池的筛选方法，结合电池的静态变化和动态变化，执行方法简单，可以提高串联电池 使用的安全性和可靠性。
[0006] 本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
[0007] -种串联锂离子电池的筛选方法，依次包括以下步骤：
[0008] 步骤一、对同批次单体电芯进行自放电率一致性筛选；
[0009] 步骤二、对满足自放电率要求的单体电芯进行容量一致性筛选；
[0010] 步骤三、将满足容量要求的单体电芯进行恒流充入比一致性筛选；
[0011] 步骤四、对满足恒流充入比要求的单体电芯进行内阻一致性筛选；
[0012] 步骤五、对满足内阻要求的单体电芯进行充放电特性曲线一致性筛选；
[0013] 经过上述五个步骤筛选出的单体电芯即完成串联锂离子电池的筛选，可以进行串 联配组组成锂离子电池。
[0014] 具体地，所述步骤一中对单体电芯进行自放电率一致性筛选的方法是：将单体电 芯充入65%容量开路搁置15?20天后，计算搁置前后的容量差，剔除容量差大于或者等于 额定容量1%的单体电芯，筛选出容量差小于额定容量1%的单体电芯，即得到满足自放电 率要求的单体电芯。
[0015] 进一步地，所述步骤二中对单体电芯进行容量一致性筛选的方法是：剔除单体电 芯容量与额定容量比值大于1. 02或小于0. 98的单体电芯，筛选出容量与额定容量比值处 于0. 98?1. 02的单体电芯，即得到满足容量要求的单体电芯。
[0016] 进一步地，所述步骤三中对单体电芯进行恒流充入比一致性筛选的方法是：将单 体电芯充满电，记录恒流充电截止时容量和总充电容量，剔除恒流充入比小于98 %的单体 电芯，筛选出恒流充入比大于等于98%的单体电芯，即得到满足恒流充入比要求的单体电 芯。其中，恒流充入比=恒流充电截止时容量/总充电容量*100%。
[0017] 进一步地，所述步骤四中对单体电芯进行内阻一致性筛选的方法是：根据单体电 芯开路搁置15?20天前后的内阻差，剔除内阻差大于6%的单体电芯，筛选出内阻差小于 等于6%的单体电芯，即得到满足内阻要求的单体电芯。
[0018] 进一步地，所述步骤五中对单体电芯进行充放电特性曲线一致性筛选的方法是： 根据单体电芯1C充放电特性v-t曲线来剔除异常单体电芯，即剔除1C充放电v-t曲线相 对于其他明显不一致的单体电芯。
[0019] 按上述方案，所述的串联锂离子电池的筛选方法的整个过程中，所述单体电芯被 放置在常温常压环境中。
[0020] 按上述方案，所述串联配组的方法是：根据串联数量需求将筛选出的单体电芯进 行串联。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0022] 本发明涉及串联锂离子电池的筛选方法是针对串联电池组的特殊性，结合电池的 静态变化（自放电率、容量、恒流充入比、内阻）和动态变化（充放电特性曲线），提供的一 种方便有效的筛选方法，执行方法简单。筛选的考虑因素的顺序依次为自放电率一致性、容 量一致性、恒流充入比一致性、内阻一致性和充放电特性曲线匹配一致性。
[0023] 通过多个方面对电池性能进行综合评定，筛选出内部特征相接近的单体电芯，进 而配组成一致性好的串联电池组，提高了电池组的安全性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为实施例中单体电芯1C充放电V-t曲线图。
[0025] 图2为经过筛选后组装的8串电池组与未经筛选组装的8串电池组的循环性能对 比图。
【具体实施方式】
[0026] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不 仅仅局限于下面的实施例。
[0027] 实施例
[0028] 本实施例中采用筛选3Ah IFR26650锂离子电池为例，取同批次待筛选的单体电芯 20个，分别测定如下参数：
[0029] (1)将单体电芯进行首次充放电循环后，将单体电芯充满电，检测电池内阻R1 ;
[0030] (2)放电至截止电压，恒流充入65%容量，即1.95Ah，搁置15?20天，放电至截止 电压，记录放电容量C1 ;
[0031] (3)将单体电芯再次充满电，记录恒流充电截止时容量C2以及总充电容量C3,检 测电池内阻R2 ;放电至截止电压，记录放电容量C4 ;
[0032] (4)对单体电芯进行1C充放电，导出充放电曲线；
[0033] 上述20个单体电芯分别标号为1?20,所测得的具体参数见表1，充放电曲线见 图1。
[0034] 表 1
[0035]
【权利要求】
1. 一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于它包括以下步骤： 步骤一、对同批次单体电芯进行自放电率一致性筛选； 步骤二、对满足自放电率要求的单体电芯进行容量一致性筛选； 步骤三、将满足容量要求的单体电芯进行恒流充入比一致性筛选； 步骤四、对满足恒流充入比要求的单体电芯进行内阻一致性筛选； 步骤五、对满足内阻要求的单体电芯进行充放电特性曲线一致性进行筛选； 依次经过上述五个步骤筛选出的单体电芯即完成串联锂离子电池的筛选。
2. 根据权利要求1所述的一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于所述步骤一中 对单体电芯进行自放电率一致性筛选的方法是：将单体电芯充入65%容量开路搁置15? 20天后，计算搁置前后的容量差，筛选出容量差小于额定容量1 %的单体电芯，即得到满足 自放电率要求的单体电芯。
3. 根据权利要求1所述的一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于所述步骤二中 对单体电芯进行容量一致性筛选的方法是：筛选出容量与额定容量比值处于0. 98?1. 02 的单体电芯，即得到满足容量要求的单体电芯。
4. 根据权利要求1所述的一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于所述步骤三中 对单体电芯进行恒流充入比一致性筛选的方法是：将单体电芯充满电，记录恒流充电截止 时容量和总充电容量，筛选出恒流充入比大于等于98%的单体电芯，即得到满足恒流充入 比要求的单体电芯。
5. 根据权利要求1所述的一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于所述步骤四中 对单体电芯进行内阻一致性筛选的方法是：根据单体电芯开路搁置15?20天前后的内阻 差，筛选出内阻差小于等于6%的单体电芯，即得到满足内阻要求的单体电芯。
6. 根据权利要求1所述的一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于所述步骤五中 对单体电芯进行充放电特性曲线匹配的方法是：根据单体电芯1C充放电特性V-t曲线来剔 除异常单体电芯。
7. 根据权利要求1所述的一种串联锂离子电池的筛选方法，其特征在于所述的串联锂 离子电池的筛选方法的整个过程中，所述单体电芯被放置在常温常压环境中。
8. 根据权利要求1-7所述的任意一种方法筛选出的单体电芯根据串联数量需求进行 串联配组成锂离子电池。
【文档编号】G01R31/36GK104090239SQ201410298845
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】李惠, 吴际良 申请人:武汉中原长江科技发展有限公司