一种锂离子电池的容量分选方法及装置与流程

    技术2024-12-29  36


    本发明属于锂离子电池,具体涉及一种锂离子电池的容量分选方法及装置。


    背景技术:

    1、锂离子电池的生产,一般采用先化成、搁置老化和再分容的方式,其中,化成和分容过程均需要使用化成分容柜。对电池进行分容以确定其准确的容量值作为锂电池生产不可缺少的工序,该工序一般采用标准的充放电流和充放电截止电压来进行锂离子电池容量的分选,以确定电池容量是否达到标称的要求。

    2、锂离子电池分容采用现有方法需要使用1-2周完整的充放电才能标定出电池的容量值,若再加上电池初始充电和最后的补电,整个分容的工序时长会延长十几个小时甚至二十多小时。

    3、因此,现有的锂电子电池分容方法存在分选耗时长的问题。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种锂离子电池的容量分选方法及装置,解决了现有技术中存在的问题。

    2、第一方面,为实现上述目的,本发明提供一种锂离子电池的容量分选方法,其包括:

    3、s100:随机选取一个与待分选电池同型号标称电池在预定电流下进行无极化放电,实时记录标称电池的开路电压和电池剩余电量,并绘制对应的ocv-soc曲线;

    4、s200:在ocv-soc曲线上,查找待分选电池出货时的电池剩余电量百分比a及其对应的ocv值b,确定柜检电压分选范围为b*98.5%~b*100.02%;

    5、s300:将待分选电池放入分容柜,对待分选电池进行充放电测试后,以预定电流和时长对待分选电池进行恒流充电,静置后得到柜检电池;

    6、其中,恒流充电的预定电流和时长为同等条件下将标称电池充电至电池剩余电量百分比a所需的电流和时长;

    7、s400:测量柜检电池的开路电压,并判断其开路电压是否位于柜检电压分选范围之内,若是,检柜电池为合格品;若否,检柜电池为不合格品。

    8、通过上述技术方案,本发明方法不再通过反复的完整充放电来标定电池的容量值,而是基于开路电压(ocv)和电池剩余电量(soc)的关系进行电池分选,在保证检测精度的基础上,最大程度地缩短了电池分选的耗时。

    9、优选的,步骤s300中对待分选电池进行充放电测试的过程为:

    10、对待分选电池进行阶段式充电后静置;

    11、在阶段式充电后的静置结束后,将待分选电池放电至预定电压值后静置。

    12、优选的,上述步骤s300包括:

    13、s301:将待分选电池放入分容柜中并在第一静置时段内静置;

    14、s302:在第一时段内,采用第一恒定电流给待分选电池充电;

    15、s303:在第二时段内,采用大于第一恒定电流的第二恒定电流给经过步骤s302的待分选电池充电;

    16、s304:在第三时段内,采用大于第二恒定电流的第三恒定电流给经过步骤s303的待分选电池充电;

    17、s305:在第二静置时段内,将经过步骤s304的待分选电池进行静置;

    18、s306:将经过步骤s305的待分选电池采用第四恒定电流放电至预定电压值;

    19、s307:在第三静置时段内,将经过步骤s306的待分选电池进行静置;

    20、s308:在第四时段内,采用大于第三恒定电流的第五恒定电流给经过步骤s307的待分选电池进行恒流充电;

    21、s309:在第四静置时段内,将经过步骤s308的待分选电池进行静置并作为柜检电池。

    22、需要解释说明的是,由于开路电压测试结果受到多种因素的影响,如电池的充电状态、温度和老化程度等因素影响,故本发明方法采用多级充电、单次放电和间隔静置的方式,使柜检电池的开路电压达到稳态,最大程度减少上述因素的影响,进一步缩短电池分选的耗时。

    23、优选的,第一静置时段、第二静置时段和第三静置时段至少为3min,第四静置时段至少为72min。

    24、优选的,第一时段的时长等于第二时段的时长,第三时段的时长小于第一时段的时长,第四时段时长小于第三时段时长;第四恒定电流等于第三恒定电流。

    25、优选的,第一时段为110min-130min,第一恒定电流为0.027c-0.033c;第二恒定电流为0.09c-0.11c;第三时段为85min-95min,第三恒定电流为0.19c-0.21c;第四时段为70min-74min,第五恒定电流为0.48c-0.51c。

    26、优选的,在步骤s400之后,本发明方法还包括:

    27、将合格品重新作为待分选电池,执行步骤s301-s400进行复测。

    28、优选的,待分选电池出货时电池剩余电量百分比a为55%-65%,柜检电压分选范围为b*99%~b*100%。

    29、优选的,本发明方法用于对以钴酸锂或三元材料作为正极的锂离子电池进行分容。

    30、第二方面,为实现上述目的,本发明还提供了一种锂离子电池的容量分选装置,包括:

    31、ocv-soc曲线绘制模块,用于随机选取一个与待分选电池同型号的标称电池在预定电流下进行无极化放电,实时记录所述标称电池的开路电压和电池剩余电量,并绘制对应的ocv-soc曲线;

    32、柜检电压分选范围选定模块,用于在所述ocv-soc曲线上,查找待分选电池出货时的电池剩余电量百分比a及其对应的ocv值b,确定柜检电压分选范围为b*98.5%~b*100.02%;

    33、分容柜,用于将待分选电池放入分容柜,对所述待分选电池进行充放电测试后,以预定电流和时长对待分选电池进行恒流充电,静置后得到柜检电池;

    34、其中,所述恒流充电的预定电流和时长为同等条件下将所述标称电池充电至电池剩余电量百分比a所需的电流和时长;

    35、判断模块,用于测量所述柜检电池的开路电压,并判断其开路电压是否位于所述柜检电压分选范围之内,若是,所述检柜电池为合格品;若否,所述检柜电池为不合格品。

    36、本发明至少存在以下优点:

    37、1)相较于现有技术,本发明方法不再通过反复的完整充放电来标定电池的容量值,而是基于开路电压(ocv)和电池剩余电量(soc)的关系进行电池分选,在保证检测精度的基础上,最大程度地缩短了电池分选的耗时。

    38、2)相较于现有技术,本发明方法采用多级充电、单次放电和间隔静置的方式,使柜检电池的开路电压达到稳态,最大程度减少电池的充电状态、温度和老化程度等因素影响的影响,从而在保证检测精度的基础上,进一步缩短电池分选的耗时。



    技术特征:

    1.一种锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述步骤s300中对所述待分选电池进行充放电测试的过程为:

    3.根据权利要求1所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述步骤s300包括:

    4.根据权利要求3所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述第一静置时段、所述第二静置时段和所述第三静置时段至少为3min,所述第四静置时段至少为72min。

    5.根据权利要求3所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述第一时段的时长等于所述第二时段的时长,所述第三时段的时长小于所述第一时段的时长,所述第四时段时长小于所述第三时段时长;所述第四恒定电流等于所述第三恒定电流。

    6.根据权利要求5所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述第一时段为110min-130min,所述第一恒定电流为0.027c-0.033c;所述第二恒定电流为0.09c-0.11c;所述第三时段为85min-95min,所述第三恒定电流为0.19c-0.21c;所述第四时段为70min-74min,所述第五恒定电流为0.48c-0.51c。

    7.根据权利要求3至6中任一项所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,在所述步骤s400之后,所述方法还包括:

    8.根据权利要求1所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,所述待分选电池出货时电池剩余电量百分比a为55%-65%,所述柜检电压分选范围为b*99%~b*100%。

    9.根据权利要求1所述的锂离子电池的容量分选方法,其特征在于,用于对以钴酸锂或三元材料作为正极的锂离子电池进行分容。

    10.一种锂离子电池的容量分选装置,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明提供了一种锂离子电池的容量分选方法及装置,所述方法包括:随机选取一个与待分选电池同型号标称电池在预定电流下进行无极化放电,实时记录标称电池的开路电压和电池剩余电量,并绘制对应的OCV‑SOC曲线;在OCV‑SOC曲线上,查找待分选电池出货时的电池剩余电量百分比A及其对应的OCV值B,确定柜检电压分选范围为B*98.5%~B*100.02%;将待分选电池放入分容柜,对待分选电池进行充放电测试后,以预定电流和时长对待分选电池进行恒流充电,静置后得到柜检电池;测量柜检电池的开路电压,并判断其开路电压是否位于柜检电压分选范围之内,若是,检柜电池为合格品;若否,检柜电池为不合格品。相较于现有技术,本发明解决了电池分选耗时过长的问题。

    技术研发人员:佟健,邓富玮,陈志勇
    受保护的技术使用者:广东微电新能源有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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