一种新型组合式锂离子电池组的组合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂离子电池组的组合方式的技术领域，尤其涉及一种新型组合式锂离子电池组的组合方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池自1991年商品化以来广泛应用于各类通讯仪器、笔记本电脑、数码相机、移动DVD、摄像机、MP3、电动工具、电动自行车以及电动汽车产品。锂电池单体被组合成锂电池组的应用日趋广泛。
[0003]目前，市场电池组的应用根据单体电池容量及电压，直接串联成所需求电池组的容量及电压，或者采取单体电池先并联增加容量，再串联增加电压的组合方式，从而实现电池组的制作并广泛应用。其实际使用过程中，保护电路控制每个串联单元的过充、过放等安全保护功能，但在充放电中容易存在某一串中单体电池失效或保护板某串或整体失效均会导致电池组整体直接失效，进而引起起火、爆炸等安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种新型组合式锂离子电池组的组合方法，满足锂离子电池安全使用的要求的同时，简化配组流程，提高配组率及制程合格率。
[0005]本发明采用的技术方案为:
一种新型组合式锂离子电池组的组合方法，包括以下步骤:
A:设单体电池的容量标准为:?*，以设定的容量标准为界限，测量单体电池的容量C，当单体电池的容量C小于标准容量(^*时，判定为不合格电池，放弃；当单体电池的容量C大于或等于标准容量(^*时，判定为合格电池；
B:将步骤A中选取出的合格电池按照容量大小划分为不同的容量档次，并标识；
C:将步骤B中划分好容量档次的单体电池进行补电，补充到设定的电压值％，并搁置一段时间；
D:对步骤C中搁置后的单体电池进行电压和内阻的测量，划分出压降档次和内阻档次；
Dl:测量电压并分档；对每个单体电池进行电压测量，并将其划分为两个档次；划分标准为:设定合格电压值为电，及分档区别阈值为
Dl-1:当单体电池的测量电压^小于合格电压值电时，判定为不合格电池，放弃；D1-2:当单体电池的测量电压^处于合格电压值电与分档区别阈值仏之间时，判定为一级电压档；并标识；
D1-3:当单体电池的测量电压处于分档区别阈值仏与设定的电压值％之间时，判定为二级电压档；并标识；
D2:测量内阻并分档；
D2-1:对步骤D1-2和D1-3中划分电压档次的单体电池进行内阻测量，设定内阻标准值为％?;内阻允许误差值为R-
D2-2:当单体电池的内阻测量值7?处于内阻标准值的允许误差仏范围内，判定为合格电池；
D2-3:当单体电池的内阻测量值7?处于内阻标准值的允许误差仏范围外，判定为不合格电池，放弃；
E:将上述步骤C和步骤D中标识后的单体电池进行电池组先串后并式组合，组合的标准为:串联以容量档次为主要参考特征，以压降档次为次要参考特征；并联以内阻档次为主要参考特征；
El:首先，串联建立Λ模块，即一级模块；
按照容量档次由低向高选择，同一级别的模块中按照压降档次选择同一压降档次的电池，从而选择X个单体电池进行串联，串联后的电池组两端连接到防止过冲、过放的保护板上，即组成了一个一级模块，X为至少大于2的整数；此时，一个一级模块的容量为X个单体电池中的最小容量的单体电池的容量C1，一个一级模块的电压为X个单体电池的电压之和V1, —个一级模块的内阻经过测量后以新的测量结果为一级模块的整体内阻R1;
Ε2:其次，并联建立I2模块，即二级模块；
以一级模块的新的整体内阻为主要参考特征，选择步骤El中的Y个一级模块，将Y个一级模块并联，即组成了一个二级模块，Y为至少大于2的整数；此时，一个二级模块的容量为Y个一级模块的容量之和C2，一个二级模块的电压为Y个一级模块的平均电压V2，一个二级模块的内阻为经过测量后以新的测量结果为一级模块的整体内阻R2;
E3:再次，串联建立A模块，即三级模块；
以二级模块的容量为主要参考特征，选择步骤E2中的Z个二级模块进行串联，串联后的电池组两端连接到防止过冲、过放的保护板上，即组成了一个三级模块，Z为至少大于等于I的整数；此时，一个三级模块的容量为Z个二级模块中的最小容量的一个二级模块容量的容量C3，，一个三级模块的电压为Z个二级模块的电压之和V3，一个三级模块的内阻经过测量后以新的测量结果为三级模块的整体内阻R3;
E4:再次，并联建立I4模块，即四级模块；
以三级模块的新的整体内阻为主要参考特征，选择步骤E3中的M个三级模块，将M个三级模块并联，即组成了一个四级模块，M为至少大于2的整数；此时，一个四级模块的容量为M个三级模块的容量之和C4，一个四级模块的电压为M个三级模块的平均电压V4，一个四级模块的内阻为经过测量后以新的测量结果为四级模块的整体内阻R4;
E5:循环上述步骤，当建立的是模块时，选择上一步骤中P个i级模块进行串联，串联后的电池组两端连接到防止过冲、过放的保护板上，即组成了一个模块，P为大于等于I的整数；当建立的是模块时，选择上一步骤中Q个鳥I? i级模块进行并联，即组成了一个模块，Q为大于等于2的整数；
E6:将模块作为末级模块，并连接电源管理系统，组合完毕。
[0006]所述的步骤B中容量大小划分的方法为:设以容量阀值Cm为一个档次，进行逐步划分；
单体电池的容量标准为:?*，每增加一个阀值Cm的量，设定为一个新的档次；则一级容量档次为:c标称+C阀，二级容量档次为:C标称+2C阀，三级容量档次为:C标称+3C阀，四级容量档次为:c标称+4C阀，五级容量档次为:C标称+5C阀。
[0007]本发明将单体小容量电池先串联，再并联的方式进行组合，或者采取串并多级方式进行组合(如串并方式/串并串方式/串并串并串方式......)，每级串联单元通过保护板控制过冲、过放，在60V以上电压的电池组最后一级采取电源管理系统控制，确保安全性。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的电池组合结构示意图；
图2为市场上常规电池组合结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]如图1和2所示，本发明包括以下步骤:
A:设单体电池的容量标准为:?*，以设定的容量标准为界限，测量单体电池的容量C，当单体电池的容量C小于标准容量(^*时，判定为不合格电池，放弃；当单体电池的容量C大于或等于标准容量(^*时，判定为合格电池；
B:将步骤A中选取出的合格电池按照容量大小划分为不同的容量档次，并标识；
所述的步骤B中容量大小划分的方法为:设以容量阀值Cm为一个档次，进行逐步划分;
单体电池的容量标准为:?*，每增加一个阀值Cm的量，设定为一个新的档次；则一级容量档次为:c标称+C阀，二级容量档次为:C标称+2C阀，三级容量档次为:C标称+3C阀，四级容量档次为:C标称+4C阀，五级容量档次为:C标称+5C阀。
[0010]C:将步骤B中划分好容量档次的单体电池进行补电，补充到设定的电压值％，并搁置一段时间；
D:对步骤C中搁置后的单体电池进行电压和内阻的测量，划分出压降档次和内阻档次；
Dl:测量电压并分档；对每个单体电池进行电压测量，并将其划分为两个档次；划分标准为:设定合格电压值为电，及分档区别阈值为
Dl-1:当单体电池的测量电压^小于合格电压值电时，判定为不合格电池，放弃；D1-2:当单体电池的测量电压^处于合格电压值电与分档区别阈值仏之间时，判定为一级电压档；并标识；
D1-3:当单体电池的测量电压处于分档区别阈值仏与设定的电压值％之间时，判定为二级电压档；并标识；
D2:测量内阻并分档；
D2-1:对步骤D1-2和D1-3中划分电压档次的单体电池进行内阻测量，设定内阻标准值为％?;内阻允许误差值为R导:
D2-2:当单体电池的内阻测量值7?处于内阻标准值的允许误差仏范围内，判定为合格电池；
D2-3:当单体电池的内阻测量值7?处于内阻标准值的允许误差仏范围外，判定为不合格电池，放弃； E:将上述步骤C和步骤D中标识后的单体电池进行电池组先串后并式组合，组合的标准为:串联以容量档次为主要参考特征，以压降档次为次要参考特征；并联以内阻档次为主要参考特征；
El:首先，串联建立Λ模块，即一级模块；
按照容量档次由低向高选择，同一级别的模块中按照压降档次选择同一压降档次的电池，从而选择X个单体电池进行串联，串联后的电池组两端连接到防止过冲、过放的保护板上，即组成了一个一级模块，X为至少大于2的整数；此时，一个一级模块的容量为X个单体电池中的最小容量的单体电池的容量C1，一个一级模块的电压为X个单体电池的电压之和V1, —个一级模块的内阻经过测量后以新的测量结果为一级模块的整体内阻R1;
Ε2:其次，并联建立I2模块，即二级模块；
以一级模块的新的整体内阻为主要参考特征，选择步骤El中的Y个一级模块，将Y个一级模块并联，即组成了一个二级模块，Y为至少大于2的整数；此时，一个二级模块的容量为Y个一级模块的容量之和C2，一个二级模块的电压为Y个一级模块的平均电压V2，一个二级模块的内阻为经过测量后以新的测量结果为一级模块的整体内阻R2;