[发明专利]电池的分选方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池的分选方法。

背景技术

由于现阶段锂离子二次电池的能量密度与体积密度有限，因此在实际应用中，如在把锂离子二次电池作为能量储存媒介驱动电池汽车等需要大功率与高能量的装置中，往往需要将许多个同一类的锂离子二次电池成组化使用。但是，由于单体电池之间存在不一致性，电池组的性能在寿命等方面往往比单体电池低。其中，电池组中单体电池的不一致性往往来自于两个方面：一方面是由于制造过程中材料、制造环境等因素造成的初始内在不一致性，另一方面是在使用过程中由于工作负荷、温度等因素造成的后生外在不一致性。初始内在不一致性会诱发后生外在不一致性。因此，在单体电池成组化时需要对单体电池进行分选，以降低单体电池的不一致性，从而提高电池组的综合性能。

相关技术中的电池分选方法大多以电池的开路电压、容量、内阻、自放电率等指标作为依据，但是，只根据电池的外部特性进行分选，分选结果不准确。

此外，相关技术中还有基于电化学交流阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS）的分选方法。EIS提供了广泛的频域（105–10-3Hz）信息，能够反映电池内部众多物理化学过程的影响。但是，在相关技术中，EIS是在常温、满荷电状态（Full State of Charge,FSOC）下测量得到的，此时的电池阻抗很小，例如大型电池的阻抗为毫欧级别，所以电池之间的差异很难观测，甚至测量过程中的噪声会严重影响分选结果，因此分选结果不准确。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种电池的分选方法。该方法首先筛选出适合锂离子二次电池分选的第一分选条件，然后在第一分选条件下，根据表示电池内部信息的物理量对电池进行分选，从而大大提高了电池分选的准确性。

为了实现上述目的，本发明实施例的电池的分选方法，包括：分别获取待分选的n个电池在多个预设分选条件下的电化学阻抗谱，其中，所述预设分选条件包括预设温度和预设荷电状态；获取等效电路模型,并根据所述等效电路模型对所述电化学阻抗谱进行拟合，以获取所述电化学阻抗谱对应的电路参数值；根据所述电化学阻抗谱和所述电路参数值对所述多个预设分选条件进行筛选，以获取第一分选条件；根据所述第一分选条件对应的所述电路参数值构造每个电池对应的阻抗向量；以及根据所述阻抗向量对所述n个电池进行聚类分析，以对所述n个电池进行分选。

根据本发明实施例的电池的分选方法，通过等效电路模型和电池的电化学阻抗谱筛选出适合锂离子二次电池分选的第一分选条件，然后在第一分选条件下，通过等效电路模型和电池的电化学阻抗谱辨识出表示电池内部信息的物理量，根据该物理量对电池进行分选，从而大大提高了电池分选的准确性。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电池的分选方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的某一节电池在同一温度、不同SOC下的电化学阻抗谱的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的某一节电池的SOC分别为SOC=0%和100%时，不同温度下该电池的电化学阻抗谱的示意图；

图4（a）是根据本发明一个实施例的锂离子电池的等效电路模型的示意图；

图4（b）是根据本发明一个实施例的锂离子电池的等效电路模型的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的在50%SOC、不同的温度下4节电池的电化学阻抗谱的示意图；

图6（a）是根据本发明一个实施例的某一节电池的R_Ω随温度及SOC的变化关系示意图；

图6（b）是根据本发明一个实施例的某一节电池的R_SEI随温度及SOC的变化关系示意图；

图6（c）是根据本发明一个实施例的某一节电池的R_ct随温度及SOC的变化关系示意图；

图6（d）是根据本发明一个实施例的某一节电池的R_Ω、R_SEI、R_ct各自占整体阻抗的比例随温度及SOC的变化关系示意图；

图7是根据本发明一个实施例的四节电池的R_Ω、R_SEI、R_ct三个阻抗参数的标准方差随温度及SOC的变化关系示意图；

图8是根据本发明实施例的根据阻抗向量对n个电池进行聚类分析，以对n个电池进行分选的流程图。