車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，包括如下步驟：將電池以小電流充電至SOC100％，充電完成后，在室溫下擱置預(yù)定時(shí)間；測(cè)量電池電壓，剔除壓降不符合要求的單體電池；將電池以預(yù)定充放電電流進(jìn)行5次充放電循環(huán)，其中所述預(yù)定充放電電流為單體電池實(shí)際工作時(shí)的充放電電流；剔除5次循環(huán)中任意1次的充放電參數(shù)不符合要求的電池；以第5次循環(huán)的充放電數(shù)據(jù)為參考，選擇性能符合條件的單體電池并聯(lián)成電池模組；將放電容量符合要求的電池模組串聯(lián)，配成具有一定容量和電壓的電池包。本發(fā)明將單體電池并聯(lián)與串聯(lián)的條件分別考慮，可以在保證電池包循環(huán)壽命的同時(shí)，大幅提高配組率，使電池單體得到有效利用。
【專利說(shuō)明】車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種車用動(dòng)力鋰離子電池單體的配組方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池單體電壓高、能量密度大、綠色環(huán)保無(wú)污染，已在手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著鋰電池生產(chǎn)技術(shù)的成熟，電池安全性能及能量密度的提高，其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域也受到很大重視。隨著燃油價(jià)格的日益增長(zhǎng)，電動(dòng)汽車以其電驅(qū)動(dòng)、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，逐漸成為傳統(tǒng)燃油汽車強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
[0003]電動(dòng)汽車有一定的功率及續(xù)駛里程要求，因此，需要將很多單體鋰電池進(jìn)行串并聯(lián)，才能達(dá)到所需電壓與容量，這樣就需要對(duì)鋰電池單體進(jìn)行配組。由于鋰電池在生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)受到人、機(jī)、料、法、環(huán)各個(gè)方面的影響，單體鋰電池性能會(huì)有一定差異，而電池包中單體電池的性能會(huì)對(duì)電池包整體性能有很大影響，一顆壞的電池會(huì)導(dǎo)致電池包整體性能迅速下降，因此，正確的配組方法對(duì)電池包的性能至關(guān)重要。
[0004]由于充放電電流大小的差異，不同的用電器中電池包所需的配組方法是不一樣的，例如，太陽(yáng)能路燈的充放電電流一般只有0.05C，而電動(dòng)汽車為0.5C，這么明顯的充放電電流的差異，在配組方法中顯然要考慮不同的性能參數(shù)。另外，電池包中串并聯(lián)電池相互之間的影響也是不同的，因此，串并聯(lián)電池之間的配組條件也是不一樣的，而以往的配組方法并沒(méi)有考慮到這兩方面的差異，配組過(guò)于嚴(yán)格導(dǎo)致電池配組率的降低或者太寬松導(dǎo)致電池包性能的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中的工作電流、電壓變化的特點(diǎn)，公開(kāi)了一種車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，包括如下步驟:
[0006](I)將電池以小電流充電至S0C100%，充電完成后，在室溫下擱置預(yù)定時(shí)間；
[0007](2)測(cè)量電池電壓，剔除壓降不符合要求的單體電池；
[0008](3)將第(2)步保留的電池以預(yù)定充放電電流進(jìn)行充放電循環(huán)，循環(huán)次數(shù)為5次，第5次循環(huán)放電結(jié)束后，電池再以1/3C恒流充電lh，其中所述預(yù)定充放電電流為單體電池實(shí)際工作時(shí)的充放電電流；
[0009](4)剔除5次循環(huán)中任意I次的充放電參數(shù)不符合要求的電池；
[0010](5)以第5次循環(huán)的充放電數(shù)據(jù)為參考，選擇性能符合條件的單體電池并聯(lián)成電池模組；
[0011](6)將放電容量符合要求的電池模組串聯(lián)，配成具有一定容量和電壓的電池包。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟⑴中的小電流充電方式為:電池以1/3C?0.5C恒流恒壓充電至電流降至初始充電電流的10%。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟⑴中的擱置預(yù)定時(shí)間為7?14天。[0014]所述步驟(2)中單體電池的壓降要求為:壓降≤0.15V。
[0015]所述步驟(3)中的5次循環(huán)過(guò)程要持續(xù)進(jìn)行，測(cè)試過(guò)程不能有間斷。
[0016]所述步驟(4)中的充放電參數(shù)包括恒流充電容量百分比和放電容量，且符合下列要求:
[0017]A、恒流充電容量百分比≥90% ;
[0018]B、放電容量≥電池額定容量。
[0019]所述步驟(5)中并聯(lián)單體電池間要符合下列要求:
[0020]A、放電中值電壓差≤0.005V ；
[0021]B、放電容量差≤額定容量的3% ;
[0022]C、交流內(nèi)阻百分差≤15%。
[0023]所述步驟(6)中串聯(lián)電池模組需符合下列要求:
[0024]A、模組的單體電池放電容量總和之差<總額定容量的5%。
[0025]本發(fā)明具有如下有益效果: [0026](I)本發(fā)明針對(duì)車用動(dòng)力鋰離子電池的工作電壓、電流特點(diǎn)，選用合適的配組測(cè)試工藝，與電池實(shí)際工作情況更相符，配組后電池包性能更優(yōu)良；
[0027](2)本發(fā)明根據(jù)串聯(lián)電池與并聯(lián)電池中電池單體間相互影響不同，采用不同的配組條件，先將符合條件的單體并聯(lián)成電池模組，再將模組串聯(lián)裝配成電池包，該方法在不影響電池包性能的情況下，大幅提高了電池配組率，使電池得到有效利用；
[0028](3)本發(fā)明與其他發(fā)明的有益效果還在于，本發(fā)明考慮了恒流充電容量百分比、放電中值電壓等因素。單體電池的恒流充電容量百分比直接影響與其并聯(lián)的電池的充電容量，而放電中值電壓直接影響與其并聯(lián)的電池的放電容量，這兩個(gè)因素對(duì)電池包性能影響至關(guān)重要，是必須要考慮的因素；
[0029](4)本發(fā)明配組方法用時(shí)短、簡(jiǎn)單易操作、電池配組率高，用本發(fā)明方法配組的電池包特別適用于電動(dòng)汽車，具有較長(zhǎng)循環(huán)壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1電池包的循環(huán)測(cè)試曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例1
[0033]本實(shí)施例選擇20Ah磷酸鐵鋰動(dòng)力電池為配組單體電池，裝配成24V60Ah電池包，具體配組步驟如下:
[0034](I)將電池以1A充電至3.6V，再3.6V恒壓充電至充電電流降至1A，充電完成后，在室溫下擱置14天；
[0035](2)磷酸鐵鋰電池滿電狀態(tài)的電壓為3.33V，擱置完成后，測(cè)量電池電壓，剔除電壓< 3.18V的單體電池；
[0036](3)將第⑵步保留的電池以0.5C充電電流，0.5C放電電流進(jìn)行充放電循環(huán)，循環(huán)次數(shù)為5次，第5次循環(huán)放電結(jié)束后，電池再以1/3C恒流充電Ih ；[0037](4)剔除5次循環(huán)中任意I次的充放電參數(shù)不符合下列要求的電池:
[0038]A、恒流充電容量百分比≥90% ；
[0039]B、放電容量≥20Ah。
[0040]步驟(4)完成后得到的電池的第5次循環(huán)性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
[0041]表1單體電池第5次循環(huán)性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將電池以小電流充電至S0C100%，充電完成后，在室溫下擱置預(yù)定時(shí)間； (2)測(cè)量電池電壓，剔除壓降不符合要求的單體電池； (3)將第(2)步保留的電池以預(yù)定充放電電流進(jìn)行充放電循環(huán)，循環(huán)次數(shù)為5次，第5次循環(huán)放電結(jié)束后，電池再以1/3C恒流充電lh，其中所述預(yù)定充放電電流為單體電池實(shí)際工作時(shí)的充放電電流； (4)剔除5次循環(huán)中任意I次的充放電參數(shù)不符合要求的電池； (5)以第5次循環(huán)的充放電數(shù)據(jù)為參考，選擇性能符合條件的單體電池并聯(lián)成電池模組； (6)將放電容量符合要求的電池模組串聯(lián)，配成具有一定容量和電壓的電池包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(1)中的小電流充電方式為:電池以1/3C~0.5C恒流恒壓充電至電流降至初始充電電流的10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(1)中的擱置預(yù)定時(shí)間為7~14天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(2)中單體電池的壓降要求為:壓降< 0.15V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(3)中的5次循環(huán)過(guò)程要持續(xù)進(jìn)行，測(cè)試過(guò)程不能有間斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(4)中的充放電參數(shù)包括恒流充電容量百分比和放電容量，且符合下列要求: A、恒流充電容量百分比≥90%； B、放電容量>電池額定容量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(5)中并聯(lián)單體電池間要符合下列要求: A、放電中值電壓差<0.005V ； B、放電容量差<額定容量的3%； C、交流內(nèi)阻百分差≤15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用動(dòng)力鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述步驟(6)中串聯(lián)電池模組需符合下列要求: A、模組的單體電池放電容量總和之差<總額定容量的5%。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK104037461SQ201410268866
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】張晶晶 申請(qǐng)人:張晶晶