[发明专利]锂离子电池一致性的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，特别是涉及一种锂离子电池一致性的筛选方法。

背景技术

目前，具有能量密度高，使用寿命长，安全性能好的绿色电源----锂离子电池的应用广泛。锂离子电池被广泛应用于储能、动力等领域。试验发现，同样制作的电池，电池组的使用寿命要低于单体电池的使用寿命，这说明电池一致性明显影响电池的使用寿命。在电池的串并联应用中，电池的一致性问题影响电池的效率和寿命，并且安全问题也有影响。所以，组配成电池组的单体电池的一致性的要求应该更加严格。

要保证电池的一致性，首先要保证电池的各项初始性能一致，电池的自放电性要保持一致，在使用过程中的衰退率要保持一致。目前电池一致性的筛选主要是利用常温、低温及高温环境下对电池容量、内阻、电压、充放电放电平台及自放电差异进行筛选。

通过不同温度下限定容量范围、限定内阻范围以及限定电压降筛选出来的电池，能够保证电池初始性能、自放电性能一致，并没有验证电池在使用的过程中的充放电是否同步，不能保证在使用过程中的衰退率一致。原因在于，现有电池的筛选方法不能反映单体电池直流内阻及极化内阻，电池的一致性存在缺陷。

锂离子电池组是由多个单体电池经过串并联连接而成，但是由于各单体电池的性能存在差异，电池组的性能经过一定的充放电循环之后会有不同程度的下降，表现为容量衰减的加速和电池组内单体电芯一致性的差别变大，因此在电池成组前必须进行严格的挑选。如果单体电池的一致性不好，那么充放电过程会加大单体电芯之间的差异，容易引起部分电池过放电或过充电，并且另一部分电池的性能也得不到充分的发挥，最终导致电池组性能的劣化，电池组循环性能衰减或失效。

众所周知，如何保证电池组内各单体电池的一致性是保证电池组性能的关键，也是目前锂离子电池在众多领域成功应用的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池一致性的筛选方法，它能够保证在工作的状态下，组成电池组的锂离子单体电池的充放电状态同步，进一步提高电池的一致性。

本发明的方法是根据单体电池高温、低温或常温不同环境下的限定容量、限定内阻、限定电压降进行筛选；

电池进行充放电，比较充放电过程中容量、电压、电流变化做进一步的筛选。

本发明的方法具体步骤如下：

筛选出在同等条件下生产出来的锂离子单体电池，即电池的原材料组成及电池的制备工艺等要一致；

对电池进行外观进行筛选：电池必须无胀气、无漏液、表面无划伤以及外观尺寸合格，筛选出外观合格的电池；

将筛选出的合格电池在室温下20～30℃下，搁置预设定时间：14～28天；

根据单体电池高温：40～60℃、低温：-40～0℃或常温：20～30℃的不同环境下的容量、内阻、电压降进行统计及筛选；

测量备筛选电池在不同的温度范围下的容量、内阻、电压降；

对所测量出来的容量、内阻及电压降求平均值；

大于或小于容量、内阻、电压降平均值的预定百分比的电池，判定为异常电池，予以剔除；

对上一步未剔除的电池进行工况模拟的充放电，充放电电流范围在0.1～3C，将放电过程中容量、电压或电流测量数据导出，画成曲线图，分析曲线图中的容量、电压或电流的变化趋势，对曲线分布异常的电池逐步进行剔除。

本发明与现有技术相比较有如下优点：

本发明通过对单体电池的充放电过程中容量、电压、电流是同步进行进一步筛选，能够提高单体电池的使用效率、使用寿命及安全性。

附图说明

图1是本发明的筛选流程图,

图2是本发明实施例的27支电池放电电压变化曲线分布图，

图3是本发明实施例的16支电池放电电压变化曲线分布图，

图4是本发明实施例的10支电池放电电压变化曲线分布图。

具体实施方式

本发明的方法具体步骤如下：

筛选出在同等条件下生产出来的锂离子单体电池，即电池的原材料组成及电池的制备工艺等要一致；

对电池进行外观进行筛选：电池必须无胀气、无漏液、表面无划伤以及外观尺寸合格，筛选出外观合格的电池；

将筛选出的合格电池在室温下20～30℃下，搁置预设定时间：14～28天；

根据单体电池高温：40～60℃、低温：-40～0℃或常温：20～30℃的不同环境下的容量、内阻、电压降进行统计及筛选；

测量备筛选电池在不同的温度范围下的容量、内阻、电压降；