[发明专利]一种快速分选锂离子电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分选锂离子电池的方法。

背景技术

锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、自放电小、无记忆效应、充放电效率高等优点，成为电动汽车及储能领域首选的电源。在实际应用中，单体锂离子电池通过适当的串并联进行模块化成组，从而提高整体电池组的电压和容量，以适应各种领域的电源需求。在成组过程中，如果其中的单体电池性能差异较大，就会影响电池组的整体性能，大大降低电池组使用寿命，严重时会导致电池过充过放问题，产生安全隐患（如爆炸等）。因此在模块化成组前，必须对生产的锂离子单体电池进行一致性分选。为了能够分选出一致性高的单体锂离子电池，目前主要有以下就几种方式：

（1）交流阻抗谱法。在公开号CN102553838A的专利中公开了这种方法，该方法是在不损伤电池的情况下检测电池系统内部的电极结构，准确反应出电池健康度、电解质浓度和隔膜、固体电解质界面SEI膜内部信息。然后根据这些信息，利用统计学原理，计算一致性系数，以此为依据而分选出一致性的电池。此方法需要采集每个单体电池交流阻抗谱进行解析等效电路，统计分析所述的等效电路，计算过于繁琐，不利于简单快速对生产出的单体电池进行一致性分选。

（2）电压差值法。在公开号CN 102343334A的专利中公开了这种方法，该方法是对多个待分选的电池同时进行充电或放电操作，然后实时检测多个电池在充电或放电操作结束前特定时间段的电压值，从而分别获得多个电池在充电或放电操作结束前特定时间段电压值之间的差值，以此差值为标准，对多个电池进行分选配组。这种方法只考虑了电压一个参数作为分选的核心标准，没有考虑其他重要电化学参数（如内阻、恒流比）的影响。

此外，公开号CN102886352A专利中公开了一种阶段式变电流充放电方法，以完成整个满充满放周期的时间作为配组分选标准；公开号CN103138007A专利中公开了一种基于充电容量的锂离子电池分选方法。总之，这两种分选方法虽然操作简单、方便，但所用的分选参数仍然比较单一，不能全面反映电池的性能，分选出的电池性能一致性不高，数据准确度不足。

另外，公开号CN102814292A专利中公开了一种交流脉冲分选方法；公开号CN103084342A专利中公开了一种基于大倍率下放电及内阻分选方法，这两种分选方法都需要额外的专门设备进行，如果要进行大规模分选必定大幅度提高分选成本。

发明内容

    为了克服现有技术中分选锂离子电池的方法存在的上述不足，本发明提供一种操作简便、节约成本、分选效果明显优于传统分选方法的快速分选锂离子电池的方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种快速分选锂离子电池的方法，该方法包括下列步骤：

①.在室温状态下，将待分选的电池用化成分容检测柜进行0.05C~1.5C充放电倍率下的3次充放电循环，最后把电池的荷电量SOC（即剩余容量）设置为50%，优选在优选0.5C充放电倍率下进行充放电循环。

②.采集各单体锂离子电池第三次充放电时的放电容量、总充电容量、恒流充电容量，以及恒流比（锂离子电池的充电过程是先恒流充电，在恒流充电过程中，电压不断上升，当电压达到某一设定值时，充电由恒流转为恒压，这也就是恒流恒压充电。恒流比也就是恒流充电容量与恒流和恒压充电总容量之比恒流比，即恒流比=恒流充电容量/总充电容量，采用百分比计数）。

③.测试结束后把锂离子电池从化成分容检测柜中卸载下来，放置在室温环境中静置12h~72h，优选24h，以保证电池的稳定性。

④.静置后利用电压内阻测试仪对每个单体锂离子电池测试开路电压和内阻，并记录数据；

⑤.根据上述步骤所记录的数据，先剔除放电容量小于1.05倍额定容量、且恒流比小于95%的锂离子电池，然后将剩余锂离子电池的放电容量、恒流比、内阻、开路电压分别求代数平均值，以这些平均值为基点，按以下几个标准将单体锂离子电池进行筛选：

A.放电容量偏差：±0.5％～±3％，择优为±1％；

B.恒流比偏差：±0.2％～±1％，择优为±0.5％；

C.内阻偏差：±1％～±10％，择优为±5％；

D.开路电压偏差：±0.03％～±0.1％，择优为±0.03％。