本發(fā)明涉及電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池及電池組的篩選方法。

背景技術(shù)：

作為安全性能好的綠色電源，鋰離子電池應(yīng)用日趨廣泛，包括儲(chǔ)能、動(dòng)力等領(lǐng)域。高能量存儲(chǔ)密度、長(zhǎng)壽命、低自放電率、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)使得鋰離子電池已逐漸成為數(shù)碼產(chǎn)品，如手機(jī)、筆記本和攝像機(jī)等，以及新能源汽車等的主要?jiǎng)恿υ?。由于鋰電池單體的電壓通常僅3.0v至4.0v(公稱電壓為3.6v)，且容量有限，所以在以其作為動(dòng)力源的電動(dòng)車及電動(dòng)工具等大功率系統(tǒng)中，往往需要將幾十節(jié)乃至上百節(jié)的鋰電池串聯(lián)或并聯(lián)成組使用，或?qū)⒍鄠€(gè)電池組組合使用。

電池在制備時(shí)，受制備工藝的限制，往往有電壓、容量、內(nèi)阻及自放電率等方面的差異性，即使是同批次生產(chǎn)出的單體電池，也會(huì)存在差異。若不經(jīng)過(guò)篩選隨意配組使用，就會(huì)嚴(yán)重降低整體電池組的使用壽命，同時(shí)也會(huì)增加安全隱患，所以對(duì)電池進(jìn)行篩選具有重要意義。目前的篩選方法，存在操作繁鎖、精確度不夠的問(wèn)題，無(wú)法快速準(zhǔn)確地對(duì)電池進(jìn)行篩選。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的電池及電池組的篩選方法存在操作繁瑣且精確度不夠的問(wèn)題，提供一種電池及電池組的篩選方法。

一種電池及電池組的篩選方法，包括以下步驟：

s100，對(duì)單體電池或電池組進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試；以及

s200，在所述充放電循環(huán)測(cè)試的同時(shí)或結(jié)束后，對(duì)所述單體電池或電池組進(jìn)行篩選；

所述步驟s100包括：

以第一電流恒流充電至充電截止電壓，再以所述第一電流恒流放電至放電截止電壓，獲得所述單體電池或電池組的第一充電容量值c1和第一放電容量值d1，所述第一電流為0.01c至0.2c；以及

以第二電流恒流充電至所述充電截止電壓，再以所述第二電流恒流放電至所述放電截止電壓，獲得所述單體電池或電池組的第二充電容量值c2和第二放電容量值d2，所述第二電流為0.8c至1.5c；

所述步驟s200包括：

計(jì)算所述單體電池或電池組的充放電容量比值c1/d1以及倍率極化值(d1-d2)/d1；以及

篩選出所述充放電容量比值c1/d1滿足預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，并且所述倍率極化值(d1-d2)/d1滿足預(yù)設(shè)的倍率極化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的單體電池或電池組。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間為0.998至1.002。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)的倍率極化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間為0.92至0.95。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)所述單體電池或電池組以所述第二電流恒流充電之后，并在以所述第二電流恒流放電之前，進(jìn)一步包括：

以所述充電截止電壓進(jìn)行恒壓充電，直至達(dá)到充電截止電流，所述充電截止電流為0.01c至0.2c。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述充電截止電流為0.025c。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s100中所述單體電池或電池組始終置于測(cè)試溫度下，所述測(cè)試溫度為30至45℃。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟s100前，進(jìn)一步包括步驟s300，將所述單體電池或電池組置于所述測(cè)試溫度下儲(chǔ)存預(yù)定時(shí)間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟s300之后且在所述步驟s100之前，還包括：

步驟s400，對(duì)所述單體電池或電池組預(yù)篩選，包括：

以所述第一電流恒流放電至所述充電截止電壓；

靜置預(yù)設(shè)時(shí)間，獲得所述單體電池或電池組的內(nèi)阻值及所述預(yù)設(shè)時(shí)間的電壓變化值；以及

去除所述內(nèi)阻值不滿足預(yù)設(shè)的內(nèi)阻值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，或所述電壓變化值不滿足預(yù)設(shè)的電壓變化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的所述單體電池或電池組。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)的內(nèi)阻值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間為18-21mω，所述預(yù)設(shè)的電壓變化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間為0-0.2v。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述單體電池或電池組進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試的條件相同。

上述電池及電池組的篩選方法，通過(guò)第一電流無(wú)極化測(cè)試單體電池或電池組的充放電容量比值c1/d1，并結(jié)合第二電流極化測(cè)試單體電池或電池組的倍率極化值(d1-d2)/d1，提高了對(duì)單體電池及電池組的自放電率差異性的測(cè)試精確度，從而實(shí)現(xiàn)更有效的篩選；具有較高的適應(yīng)性，可應(yīng)用于各種類型、體系、規(guī)格的鋰電子電池及電池組；且操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化篩選。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電池及電池組的篩選方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電池及電池組的篩選方法中測(cè)試步驟的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電池及電池組的篩選方法中篩選步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及技術(shù)效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池及電池組的篩選方法，包括以下步驟：

s100，對(duì)單體電池或電池組進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試；以及

s200，在所述充放電循環(huán)測(cè)試的同時(shí)或結(jié)束后，對(duì)所述單體電池或電池組進(jìn)行篩選。

請(qǐng)參閱圖2，所述步驟s100包括：

s110，以第一電流恒流充電至充電截止電壓，再以所述第一電流恒流放電至放電截止電壓，獲得所述單體電池或電池組的第一充電容量值c1和第一放電容量值d1，所述第一電流為0.01c至0.2c；以及

s120，以第二電流恒流充電至所述充電截止電壓，再以所述第二電流恒流放電至所述放電截止電壓，獲得所述單體電池或電池組的第二充電容量值c2和第二放電容量值d2，所述第二電流為0.8c至1.5c。

請(qǐng)參閱圖3，所述步驟s200包括：

s210，計(jì)算所述單體電池或電池組的充放電容量比值c1/d1以及倍率極化值(d1-d2)/d1；以及

s220，篩選出所述充放電容量比值c1/d1滿足預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，并且所述倍率極化值(d1-d2)/d1滿足預(yù)設(shè)的倍率極化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的單體電池或電池組。

具體的，所述單體電池或電池組的數(shù)量不限，可以為一個(gè)也可以為多個(gè)，所述電池組中電池的串聯(lián)或并聯(lián)狀態(tài)不限，按照應(yīng)用狀態(tài)設(shè)置即可，且電池或電池組可以為任意類型、體系及規(guī)格的鋰離子電池。

當(dāng)所述電池或電池組的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，對(duì)各單體電池或單個(gè)電池組進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試的所有條件均相同，例如測(cè)試電流、截止電壓、測(cè)試溫度等均相同，且各單體電池或單個(gè)電池組的類型、材料體系及規(guī)格等也相同。

優(yōu)選的，步驟s100中所述單體電池或電池組始終置于測(cè)試溫度下，根據(jù)電池的使用環(huán)境，所述測(cè)試溫度為30至45℃，以提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。優(yōu)選的，測(cè)試溫度為35℃，以使單體電池或電池組的性能達(dá)到較佳狀態(tài)。

更為優(yōu)選的，在步驟s100前，進(jìn)一步包括步驟s300，將所述單體電池或電池組置于測(cè)試溫度下儲(chǔ)存預(yù)定時(shí)間，以使所述單體電池或電池組的性能達(dá)到更佳的狀態(tài)，更接近電池的使用狀態(tài)。預(yù)定時(shí)間可以為12-36小時(shí)，優(yōu)選為24小時(shí)。

在一實(shí)施例中，在所述步驟s300之后且在所述步驟s100之前，還包括步驟s400，對(duì)所述單體電池或電池組預(yù)篩選，包括：

以所述第一電流恒流放電至所述充電截止電壓；

靜置所述單體電池或電池組，獲得所述單體電池或電池組的內(nèi)阻值及預(yù)設(shè)時(shí)間周期的電壓變化值；以及

去除所述內(nèi)阻值不滿足預(yù)設(shè)的內(nèi)阻值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，或所述電壓變化值不滿足預(yù)設(shè)的電壓變化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的所述單體電池或電池組。

具體的，在將單體電池或電池組放電至所述充電截止電壓后，靜置所述單體電池或電池組，記錄靜置預(yù)定時(shí)間后的開路電壓，計(jì)算靜置前與靜置后電壓值的差值，作為電壓變化值，預(yù)設(shè)時(shí)間可以為1分鐘至10分鐘，優(yōu)選為5分鐘，預(yù)設(shè)的電壓變化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間優(yōu)選為0-0.2v。預(yù)設(shè)的內(nèi)阻值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間優(yōu)選為18-21mω。

在一實(shí)施例中，電池及電池組的篩選方法具體包括：

步驟s110，對(duì)單體電池或電池組以第一電流(0.01c至0.2c)恒流充電至充電截止電壓，再以所述第一電流恒流放電至放電截止電壓，獲得所述單體電池或電池組的第一充電容量值c1和第一放電容量值d1；

步驟s200a，計(jì)算單體電池或電池組的充放電容量比值c1/d1，與預(yù)設(shè)的充放電容量比值比較，篩選出充放電容量比值c1/d1滿足預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的第一單體電池或電池組；

步驟s120，對(duì)第一單體電池或電池組以第二電流(0.8c至1.5c)恒流充電至充電截止電壓，再以所述第二電流恒流放電至放電截止電壓，獲得所述單體電池或電池組的第二充電容量值c2和第二放電容量值d2；以及

步驟s200b，計(jì)算第一單體電池或電池組的倍率極化值(d1-d2)/d1，與預(yù)設(shè)的倍率極化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間比較，篩選出倍率極化值(d1-d2)/d1滿足預(yù)設(shè)的倍率極化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的第二單體電池或電池組。

采用分次篩選的方法，可以簡(jiǎn)化操作，加快檢測(cè)流程。步驟s110后直接進(jìn)行步驟s200a，可以及時(shí)去除充放電容量比值c1/d1不滿足預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的單體電池或電池組，可以省略對(duì)不滿足預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的單體電池或電池組的后續(xù)測(cè)試，能夠提高篩選效率。

作為可選的實(shí)施例，步驟s120中，在對(duì)單體電池或電池組以所述第二電流恒流充電之后，并在以所述第二電流恒流放電之前，進(jìn)一步包括：以所述充電截止電壓進(jìn)行恒壓充電，直至達(dá)到充電截止電流，以使單體電池或電池組的電容量更接近標(biāo)稱容量。所述充電截止電流優(yōu)選為0.01c至0.2c，以提高充電效率。具體的，充電截止電流與第一電流可以相等也可以不相等。

更為優(yōu)選的，充電截止電流為0.025c，以使充電速率與充電完成后單體電池或電池組的電容量接近標(biāo)稱容量的程度達(dá)到最大的平衡，實(shí)現(xiàn)更佳的充電效率。

具體的，預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間優(yōu)選為0.998至1.002，可以提高以第一電流對(duì)單體電池或電池組無(wú)極化測(cè)試下篩選的精確度。更為優(yōu)選的，預(yù)設(shè)的充放電容量比值標(biāo)準(zhǔn)為1.001。

預(yù)設(shè)的倍率極化值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間優(yōu)選為0.92至0.95，提高對(duì)單體電池或電池組的第一電流無(wú)極化測(cè)試和第二電流極化測(cè)試下，所得倍率極化值(d1-d2)/d1的精確度，以進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)單體電池或電池組自放電率差異性篩選的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例1

以多個(gè)18650型圓柱電芯為待測(cè)對(duì)象，該電芯為ncm(以鎳鈷錳三元電池材料做正極)設(shè)計(jì)體系，標(biāo)稱電容量為2900mah。對(duì)多個(gè)待入庫(kù)的18650型圓柱電芯進(jìn)行防短路處理，置于35℃烘箱中存儲(chǔ)24小時(shí)，存儲(chǔ)后轉(zhuǎn)入35℃恒溫箱中進(jìn)行測(cè)試。以1/25c(116ma)對(duì)多個(gè)18650型圓柱電芯恒流放電至截止電壓2.8v，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備在線監(jiān)控各電芯靜置5分鐘的開路電壓變化值以及電芯的內(nèi)阻值，進(jìn)行第一步篩選，篩選出電壓變化值在+0.2v以內(nèi)，內(nèi)阻值在18-21mω之間的電芯。對(duì)第一步篩選所得電芯以1/25c(116ma)的電流恒流充電至截止電壓4.2v，再放電至截止電壓2.8v，分別記錄各電芯的充電容量值c1和放電容量值d1；進(jìn)行第二步篩選，計(jì)算充放電容量比值c1/d1，篩選出充放電容量比值c1/d1在1.0-1.002之間的電芯。對(duì)第二步篩選所得電芯以1c(2900ma)的電流充電至截止電壓4.2v，4.2v恒壓充電至截止電流0.025c(72.5ma)，再放電至截止電壓2.8v，分別記錄各電芯的充電容量值c2和放電容量值d2；進(jìn)行第三步篩選，計(jì)算倍率極化值(d1-d2)/d1，篩選出倍率極化值(d1-d2)/d1在0.92-0.95之間的電芯，得到最終的一致性良好的電芯。

本發(fā)明所述的電池或電池組篩選的方法，在使用時(shí)，可測(cè)試各種類型、體系及規(guī)格的鋰離子單體電池或電池組，單體電池的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)，電池組中電池可以為串、并聯(lián)狀態(tài)中的至少一種，應(yīng)用廣泛。通過(guò)在電池的使用溫度30-45℃下進(jìn)行測(cè)試，以第一電流進(jìn)行無(wú)極化的充放電容量比c1/d1測(cè)試，結(jié)合第二電流極化測(cè)試倍率極化值(d1-d2)/d1，提高了對(duì)電池或電池組的自放電率篩選的精準(zhǔn)性；綜合第一電流無(wú)極化測(cè)試單體電池或電池組的內(nèi)阻值及電壓變化值，進(jìn)一步提高了最終篩選所得單體電池或電池組的一致性。且本方法通過(guò)在線設(shè)備測(cè)量，操作簡(jiǎn)單且結(jié)果可靠，易于應(yīng)用于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化篩選。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。