[发明专利]锂离子动力电池配组方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池选配方法，尤其是一种锂离子动力电池配组方法，通过该方法可以选出电化学一致性的动力电芯，提高电池组的实际使用寿命。

背景技术

锂电池（Lithium Cell）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的最基本电化学单位。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

目前，锂离子电池作为新型能源，由于其自身相比传统铅酸电池有显著的优势：①循环性能好，单体循环寿命可达到2000次、②高低温放电安全、③体积能量比最高、④重量能量比最高、⑤支持大倍率充放电且无记忆效应、⑥安全环保，对环境无污染。因此，自锂电池商业化应用以来，以其优异的功能和特性在各个行业领域得到迅速应用。

虽然锂电池的标准使用寿命是铅酸电池的多倍，磷酸铁锂电池的标准使用寿命是铅酸电池的5倍以上。但是，实际生活中，锂电池组使用寿命超过铅酸的并不多，远没有达到预期的使用寿命。电动汽车上的磷酸铁锂电池组，正常使用寿命超过二年以上的更是屈指可数。出现这种情况的原因是锂电池组中的某些单体电芯出现了异常，导致电池组不能正常发挥性能，这是因为电池组成组时，由于所用单体电芯数量较多，单体电芯之间存在差异性，电芯配组时有部分电芯没有达到配组要求却没有筛选出，导致电池组使用一段时间后出现异常。

由于锂离子电芯的化学性能在不同放电倍率、不同温度下表现均不相同，因此配组后导致使用时放电性能出现差异。

发明内容

本发明解决了同一电池组的单体电芯之间存在差异性，造成电池组使用寿命不能达标的缺陷，提供一种锂离子动力电池配组方法，筛选性能相同的电梯电芯组成一组，确保同一电池组的单体电芯的差异性小，从而使电池组使用寿命达标。

本发明还解决了现有的测试方法不能准确反应电池组单体电芯之间的差别的缺陷，提供一种锂离子动力电池配组方法，通过充放电测试、老化测试、动静态数据测试，准确反应单体电芯之间的差异，筛选出性能相同的单体电芯组成电池组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子动力电池配组方法，包括如下步骤：

（1）取合适数量的待测电芯，对待测电芯进行充放电测试，并记录各待测电芯的荷电状态参数，按照荷电状态参数第一次分组，相同荷电状态参数的待测电芯并入为一组，形成第一梯系；

（2）对第一梯系的各组待测电芯进行老化测试，测试待测电芯的自放电性能，并记录各待测电芯的自放电性能，将第一梯系各组内的待测电芯按照相同自放电性能第二次分组，第一梯系各组内待测电芯相同自放电性能为一组，形成第二梯系；

（3）对第二梯系各组待测电芯进行动态数据测试，测试待测电芯的动态电化学性能，并记录各待测电芯的动态电化学性能，将第二梯系各组内的待测电芯按照相同动态电化学性能第三次分组，第二梯系各组内待测电芯相同动态电化学性能为一组，形成第三梯系；

（4）对第三梯系各组待测电芯进行静态数据测试，测试待测电芯的静态电化学性能，并记录各待测电芯的静态电化学性能，将第三梯系各组内的待测电芯按照相同静态电化学性能第四次分组，第三梯系各组内待测电芯相同静态电化学性能为一组，形成第四梯系；

（5）第四梯系内各组待测电芯的荷电状态参数一致、自放电性能一致、动态电化学性能一致、静态电化学性能一致，第四梯系内各组待测电芯为配组成功的单体电芯，重复步骤（1）至步骤（4），获取所有单体电芯的配组参数并成功配组。

本申请的测试配组方法采用阶梯式筛选的方法，每一步测试都可以筛除测试目标不一致的待测电芯，保留测试目标一致的待测电芯，最终成功配组的电池组可以得到达标的使用寿命，通过充放电测试并将荷电状态参数一致的待测电芯分为一组，获得第一梯系，第一梯系具有多组，每一组的荷电量一致；通过老化测试，将第一组再次分组形成第二梯系，第二梯系具有多组，每一组的自放电性能一致，而且可能会出现自放电性能相同的组，但是自放电性能相同的组不能合并，因为其分属于第一梯系不同的组；以此类推获得最终所有测试参数一致的待测电芯，这些待测电芯配组成功就能获得理想的电池组，其使用寿命能达到配组的目标。

作为优选，荷电状态参数测试时，将待测电芯移动到分容设备上并连接，以0.5C倍率恒流放电至下限保护电压，使得待测电芯荷电量为0%，并确保此时待测电芯的荷电状态参数一致，接着以0.5C倍率恒流充电60min后停止，筛选待测电芯，将荷电状态数一致的分为一组。