一种锂金属电池配组方法与流程

本发明涉及锂电池，尤其是涉及一种锂金属电池配组方法。

背景技术：

1、锂电池组的不一致性是指同一规格型号的单体电池组成电池组后，其电压、容量、内阻、寿命、温度影响、自放电率等参数存在一定的差别。单体电池在制造出来后，初始性能本身存在一定差异。随着电池的使用，这些性能差异不断累积，同时由于各单体电池在电池组内的使用环境不完全相同，也导致了单体电池的不一致性逐步放大，从而加速电池性能衰减，并最终引发电池组过早失效。

2、现有技术中选择同一规格型号的常规体系单体电池来组装电池组，一般会初筛容量接近的单体电池，再进行电压降测试，即在指定的温度环境下，存储一定时间后，测量单体电池的电压降，电压降符合规格的单体电池进行最终的配组。但在实际生产中，我们发现，经过上述方法筛分出的锂金属单体电池组装成电池组后，在相同的工作条件下，锂金属电池的容量、内阻还是会发生很大的变化，影响锂金属电池组的使用寿命。针对这些情况，本发明提出了一种锂金属电池配组方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锂金属电池配组方法，能够提高锂金属电池组的循环寿命。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

3、一种锂金属电池配组方法，包括以下步骤：

4、s1、检测电芯容量：将待检测的电芯安装到检测设备上，进行3次常温全充全放循环，记录每个电芯第3次放电过程中的动态电压值和第3次的放电容量，然后将电芯充电至额定容量设定的百分比范围；

5、s2、容量筛选：筛选出第3次的放电容量大于额定容量的电芯，并根据预设的容量值进行分组；

6、s3、二次筛选：每组选择一个电芯作为参比电芯，并将该参比电芯第3次放电过程中1％-5％soc态的动态电压值作为基准值，筛选出1％-5％soc范围内多个预设离散点对应的动态电压差值小于等于第一预设值的电芯，所述第一预设值小于等于5mv；

7、s4、电压降筛选：每组电芯在预设的环境中静置一段时间，若静置前后电芯的静态电压差变化小于等于0.002mv/h,判定为满足配组条件的电芯；

8、s5、在同一分组中，将多个满足配组条件的电芯进行配组成锂金属电池组。

9、作为优选，所述步骤s1中的充放电电流为0.33c/0.33c。

10、作为优选，所述步骤s2中，每个分组内的放电容量差小于等于第二预设值，所述第二预设值小于等于1％。

11、作为优选，所述步骤s3中预设离散点包括2％soc、3％soc和4％soc。

12、作为优选，所述步骤s1中最后将电芯充电至额定容量的70％-80％。

13、作为优选，所述步骤s4中预设环境为25±3℃，静置时间为24h以上。

14、作为优选，所述步骤s3中，通过第3次放电过程中1％-5％soc态的动态电压值与基准值相比，将动态电压差值超过第一预设值的电芯再次进行分组，每个分组内的电芯电压差值满足小于等于第一预设值的两倍。

15、与现有技术相比，本发明的优点在于：

16、1、首先以第3次放电容量参数进行配组，活性物质活化更彻底均匀，参数更稳定；

17、2、首先我们发现锂金属电池的放电曲线非常特殊，在100％-5％时电压平台较高，较为平缓，在5％-0％时出现电压急剧下降情况，即其在1％-5％soc态下的动态电压差较大，5％-100％soc态下的动态电压差较小；其次锂金属电池完全放电至3.0v后，受到极化影响，静态电压会回升至3.6v-3.7v，无法采用静态电压进行配组；故通过筛选第3次放电过程中1％-5％soc态的动态电压值差值小于等于5mv的电芯，确保所有电芯在1％-5％soc态下的放电电压变化更加一致，有助于缩小锂金属电池组的不一致性，能够大大延长锂金属电池组的循环寿命；

18、3、首先通过第3次放电容量先将电芯分成多个组，每个分组内的多个电芯再通过第3次放电过程中1％-5％soc态下的动态电压差值二次分组，从而快速的将差异较小、较为接近的电芯分到相同的组别内进行配组，缩小锂金属电池组中单体电芯的不一致性，从而大大延长锂金属电池组的使用寿命。

技术特征：

1.一种锂金属电池配组方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种锂金属电池配组方法，其特征在于，所述步骤s1中的充放电电流为0.33c/0.33c。

3.根据权利要求1所述的一种锂金属电池配组方法，其特征在于，所述步骤s2中，每个分组内的放电容量差小于等于第二预设值，所述第二预设值小于等于1％。

4.根据权利要求1所述的一种锂金属电池配组方法，其特征在于，所述步骤s3中预设离散点包括2％soc、3％soc和4％soc。

5.根据权利要求1所述的一种锂金属电池配组方法，其特征在于，所述步骤s1中最后将电芯充电至额定容量的70％-80％。

6.根据权利要求1所述的一种锂金属电池配组方法，其特征在于，所述步骤s4中预设环境为25±3℃，静置时间为24h以上。

7.根据权利要求1所述的一种锂金属电池配组方法，其特征在于，所述步骤s3中，通过第3次放电过程中1％-5％soc态的动态电压值与基准值相比，将动态电压差值超过第一预设值的电芯再次进行分组，每个分组内的电芯电压差值满足小于等于第一预设值的两倍。

技术总结
本发明公开了一种锂金属电池配组方法，将待检测的电芯安装到检测设备上，进行3次常温全充全放循环，记录每个电芯第3次放电过程中的动态电压值和第3次的放电容量，然后将电芯充电至额定容量设定的百分比范围；筛选出第3次的放电容量大于额定容量的电芯，并根据预设的容量值进行分组；每组选择一个电芯作为参比电芯，并将该参比电芯第3次放电过程中1％‑5％SOC态的动态电压值作为基准值，筛选出1％‑5％SOC范围内多个预设离散点对应的动态电压差值小于等于第一预设值的电芯，所述第一预设值小于等于5mV；每组电芯在预设的环境中静置一段时间，若静置前后电芯的静态电压差变化小于等于0.002mV/h,判定为满足配组条件的电芯，最后将多个满足配组条件的电芯进行配组。

技术研发人员：崔言明,胡丽娜,林久,戈志敏,唐光盛
受保护的技术使用者：浙江锋锂新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24