一种锂离子电池自放电筛选方法及锂离子电池组与流程

本发明实施例涉及锂离子电池技术，尤其涉及一种锂离子电池自放电筛选方法及锂离子电池组。

背景技术：

在国家相关法律的推动下，锂离子电池产业呈现出一些新态势和新变化，在2015年的中国锂离子电池需求增量中，超过3/4是由新能源汽车市场创造的，新能源汽车市场已经成为中国锂电产业高速发展的最主要动力。

由于电动汽车所用的锂离子电池组是由大量的单体锂离子电池通过串并联组成的，每个单体电池自放电不一致不仅会造成电池本身的能量损失，还会导致电池组容量迅速衰减，寿命减少，严重时，bms(batterymangementsystem，电池管理系统)系统会对电池荷电状态预测出现较大误差，导致电动车控制策略失效。因此，找到一种能够准确挑出自放电大电池，缩短检测周期的筛选方案对于锂离子电池生产企业具有十分重要的意义。

现有锂离子电池自放电筛选方案大多要求电池在半充或满充条件下，由于锂离子电池独特的充放电平台，导致筛选得到的电池尽管电压相同，容量却可能相差较大，如图1所示。

技术实现要素：

本发明提供一种锂离子电池自放电筛选方法及锂离子电池组，以实现常温条件下快速、有效、准确地筛选出自放电大电池。

第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池自放电筛选方法，包括：

对分容后的电池恒流充电至预设荷电状态，挑选出电池电压在设定范围的备选电池；

将所述备选电池在设定温度下进行搁置，在搁置过程中对所述备选电池进行三次间隔设定时长的开路电压测试；

基于相邻两次开路电压测试的压降，按设定的压降参考值对所述备选电池进行筛选。

第二方面，本发明实施例还提供了一种锂离子电池组，所述锂离子电池组的电芯由锂离子电池自放电筛选方法筛选配组而成。

本发明通过测量处于低荷电状态下锂离子电池的开路电压，按设定压降参考值对电池进行筛选，解决了半充或满充条件下，筛选出的电池电压相同，容量却相差较大的问题，实现了在常温条件下快速、有效、准确地筛选出自放电大电池。

附图说明

图1为现有技术中锂离子电池充放电曲线的示意图。

图2是本发明实施例一中的一种锂离子电池自放电筛选方法的流程图。

图3是本发明实施例二中的一种锂离子电池自放电筛选方法的流程图。

图4是本发明实施例三中的一种锂离子电池自放电筛选方法的流程图。

图5是本发明实施例三中的第二次搁置后电池电压降的分布图。

图6是本发明实施例三中的第三次搁置后电池电压降的分布图。

图7是本发明实施例四中的一种锂离子电池组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种锂离子电池自放电筛选方法的流程图，本实施例可适用于对锂离子电池进行自放电筛选的情况，该方法可以由锂离子电池来执行，具体包括如下步骤：

步骤s110、对分容后的电池恒流充电至预设荷电状态，挑选出电池电压在设定范围的备选电池；

对分容后的电池进行恒流充电，充电完毕后，电池的预设荷电状态为1％～10％，其预设荷电状态的优选值为5％，挑选出电池电压在3.10～3.20v的备选电池；

其中，对锂离子电池进行分容，包括：采用0.3c～1c对电池进行恒流恒压充电，截止电压设为3.65v；采用0.3～1c恒流放电，截止电压设为2.5v；采用0.05c恒流放电，截止电压设为2.0v。

步骤s120、将所述备选电池在设定温度下进行搁置，在搁置过程中对所述备选电池进行三次间隔设定时长的开路电压测试；

其中，将所述备选电池在15～60℃的设定温度下分别进行三次不同设定时长的搁置，在完成每次时长搁置后，进行开路电压测试，并记录电池开路电压，其中，所述设定温度的优选值为25℃。

步骤s130、基于相邻两次开路电压测试的压降，按设定的压降参考值对所述备选电池进行筛选；

其中，所述基于相邻两次开路电压测试的压降，按设定的压降参考值对所述备选电池进行筛选，包括：

将第一次开路电压测试和第二次开路电压测试之间的压降大于第一压降参考值的电池视为自放电大电池，并挑出；

将第二次开路电压测试和第三次开路电压测试之间的压降大于第二压降参考值的电池视为自放电大电池，并挑出。

该锂离子电池自放电筛选方法的工作原理：利用锂离子电池在处于低荷电状态下，其电压随容量的变化而急剧变化，即当电池处于低荷电状态下时，较小的容量变化也可导致很大的电压变化。因此，通过测量一定时间内的电池压降即可准确筛选出自放电大电池。

本实施例的技术方案，通过测量处于低荷电状态下锂离子电池的开路电压，按设定压降参考值对电池进行筛选，解决了半充或满充条件下，筛选出的电池电压相同，容量却相差较大的问题，实现了在常温条件下快速、有效、准确地筛选出自放电大电池。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种锂离子电池自放电筛选方法的流程图，本实施例在上述实施例一的基础上，对其步骤s120和s130进行优化。本实施例提供的锂离子电池自放电筛选方法具体包括如下操作：

步骤s210、对分容后的电池恒流充电至预设荷电状态，挑选出电池电压在设定范围的备选电池。

步骤s221、将所述备选电池在设定温度下进行30～40h的第一次搁置，第一次搁置完成后进行第一次开路电压测试；

其中，在所述第一次开路电压测试中，记录电路开路电压，记为v1。

步骤s222、将所述备选电池在设定温度下进行40～72h的第二次搁置，第二次搁置完成后进行第二次开路电压测试；

其中，在所述第二次开路电压测试中，记录电路开路电压，记为v2。

步骤s223、将所述备选电池在设定温度下进行90～120h的第三次搁置，第三次搁置完成后进行第三次开路电压测试；

其中，在所述第三次开路电压测试中，记录电路开路电压，记为v3。

步骤s231、将第一次开路电压测试和第二次开路电压测试之间的压降大于第一压降参考值的电池视为自放电大电池，并挑出；

其中，所述第一次开路电压测试和第二次开路电压测试之间的压降记为vd1，即vd1＝v1-v2；所述第一压降参考值的优选值为7mv。

步骤s232、将第二次开路电压测试和第三次开路电压测试之间的压降大于第二压降参考值的电池视为自放电大电池，并挑出；

其中，所述第二次开路电压测试和第三次开路电压测试之间的压降记为vd2，即vd2＝v2-v3；所述第二压降参考值的优选值为16mv。

本实施例的技术方案，通过测量处于低荷电状态下锂离子电池的开路电压，按设定压降参考值对电池进行两次自放电大电池筛选，解决了半充或满充条件下，筛选出的电池电压相同，容量却相差较大的问题，实现了在常温条件下快速、有效、准确地筛选出自放电大电池。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种锂离子电池自放电筛选方法的流程图，以对动力电池进行自放电大电池筛选为例，具体包括以下步骤：

步骤s310、采用预设电流对化成完毕的电池进行分容，确定电池放电容量后，以恒流对电池充电至预设荷电状态，挑选出电池电压在设定范围的备选电池；

其中，采用预设电流对电池进行分容，确定电池放电容量后，以0.3c恒流对电池进行充电10min，充电完毕后，电池的荷电状态为5％，挑选出电池电压在3.10～3.20v范围内的备选电池；

其中，分容过程包括：采用0.3c～1c对电池进行恒流恒压充电，截止电压设为3.65v；采用0.3～1c恒流放电，截止电压设为2.5v；采用0.05c恒流放电，截止电压设为2.0v。

步骤s321、将所述备选电池在设定温度下进行30～40h的第一次搁置，第一次搁置完成后进行第一次开路电压测试；

其中，在所述第一次开路电压测试中，记录电路开路电压，记为v1。

步骤s322、将所述备选电池在设定温度下进行40～72h的第二次搁置，第二次搁置完成后进行第二次开路电压测试；

其中，在所述第二次开路电压测试中，记录电路开路电压，记为v2。

步骤s323、将所述备选电池在设定温度下进行90～120h的第三次搁置，第三次搁置完成后进行第三次开路电压测试；

其中，在所述第三次开路电压测试中，记录电路开路电压，记为v3。

步骤s331、将第一次开路电压测试和第二次开路电压测试之间的压降大于第一压降参考值的电池视为自放电大电池，并挑出；

其中，所述第一次开路电压测试和第二次开路电压测试之间的压降记为vd1，即vd1＝v1-v2，电池压降vd1的分布如图5所示；所述第一压降参考值的优选值为7mv，当压降值vd1大于7mv时，该电池视为自放电大电池，并将其挑选出来。

步骤s332、将第二次开路电压测试和第三次开路电压测试之间的压降大于第二压降参考值的电池视为自放电大电池，并挑出；

其中，所述第二次开路电压测试和第三次开路电压测试之间的压降记为vd2，即vd2＝v2-v3，电池压降vd2的分布如图6所示；所述第二压降参考值的优选值为16mv，当压降值vd1大于16mv时，该电池视为自放电大电池，并将其挑选出来。

本实施例的技术方案，通过测量处于低荷电状态下锂离子电池的开路电压，按设定压降参考值对电池进行两次自放电大电池筛选，解决了半充或满充条件下，筛选出的电池电压相同，容量却相差较大的问题，实现了在常温条件下快速、有效、准确地筛选出自放电大电池。

实施例四

图7是本发明实施例四提供的一种锂离子电池组的结构示意图，本实施例中锂离子电池组410的具体结构包括：多个电芯420；

其中，锂离子电池组410是由多个电芯420(即单体锂离子电池)通过串并联组成的，在图7中，电芯420仅采用串联方式，电芯420是由前述实施例中锂离子电池自放电筛选方法筛选配组而成。

上述锂离子电池组中的电芯由前述实施例中的自放电筛选方法筛选配组而成，因为筛选出的电芯的容量和电压有了更好的一致性，该锂离子电池的使用寿命得到了有效延长。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。