[发明专利]一种锂电池组失衡的空电维护方法及维护仪

说明书

 

技术领域

本发明一种锂电池组失衡的空电维护方法及维护仪属于二次电池领域，特别是涉及一种锂离子电池组的一种锂电池组失衡的空电维护方法。

背景技术

现在越来越多锂离子电池组应用到电单车、电动摩托车、割草机、吸尘机、清洁机等电动工具和设备上，由于工艺条件的限制，锂离子电池组各电芯之间即使经过挑选，还总是存在一定的差异，经过多次充放电循环或长期搁置后，电芯内部经过膨胀收缩，自耗电也会发生变化，电芯之间会产生较大电压差和容量差，现有保护电路、均衡电路和充电方式，不能使电池组各电芯之间同时放空，电池组失去平衡，电池组的容量不能充分发挥。

锂离子电池组的保护板有非均衡保护板和均衡保护板，非均衡保护板只起保护作用，没有均衡功能，价格最平，但有功能缺失；均衡保护板又分主动均衡保护板和被动均衡保护板，主动均衡保护板成本较高，应用较少；被动均衡保护板，成本较低，比非均衡保护板略贵，应用最多。

申请号为 200910176661.9的中国专利申请公开了锂离子电池组小电流放电状态下的主动均衡方法，本发明公开了一种锂电池组主动均衡方法，该技术基于boost技术和法拉电容，该技术可以用于大容量的串联锂电池组在小电流放电时的电压均衡。主动均衡方法有均衡能力强的优势，但电路复杂，成本高，难推广。

专利号为ZL200920263158.2的中国实用新型专利公开了一种可维护电池组合结构，在包装壳体上设置电池维护端口，电池维护端口的引线数量为n+1条，n为电池组合的单个电池数，电池维护端口的引线分别连接在单个电池的正负极，通过检测端口，可以测试每个单体电池的电压，内阻。可以通过电池维护端口与外部连接，实现对单个电池的小电流充电和放电，对单个电池进行检测，修复和维护。没有具体说明如何充电和放电，没有介绍是怎样控制的。

锂离子电池组经过电池厂的分选和配组，配备成本较低的无均衡保护板和被动均衡保护板，已有较高的可靠性，配备成本较低的无均衡保护板，出现严重失衡的比例在百分之一左右；配备成本较低的被动均衡保护板，出现严重失衡的比例在千分之一左右，我们只需对千分之一到百分之一的不良品进行维护，不需要每组电池配备较贵的主动均衡保护板。比如，电单车用的无均衡保护板约60元1片，被动均衡保护板约90元1片，选配被动均衡保护板10000组电池只需900000元；相同功率的主动均衡保护板约300元1片，10000组电池需3000000元，采用主动均衡保护板贵了2100000元。

关键我们需要找到合适的维护方法，方便快捷地为用户调整均衡，使电池组发挥最大功效。

当锂电池组失衡时，锂电池组放电时荷电量最少的电芯会先到达过放保护电压，保护板截止放电，其他未放完电的电芯不能继续放电；充电时未放完电的电芯荷电态较高，会先到达过充保护电压，保护板截止充电，电芯不能全部充饱。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足,提供一种方便快捷, 调整均衡，使电池组发挥最大功效的一种锂电池组失衡的空电维护方法。

本发明的目的是通过以下措施来达到的，一种锂电池组失衡的空电维护方法，采用对n串的电池组， 每节电芯接1个单节保护板，在单节保护板放电端口串联1个放电电阻，将每节电芯放电，直至每个单节保护板放电保护停止，每节电芯显示没电，卸去每节电芯上的单节保护板和放电电阻，使所有电芯处于一致放空的状态，实现空电均衡。

单节保护板的过放保护电压要跟锂电池芯的电池体系相适应，单节保护板的过流保护电流在0.1~10A。现在锂电池芯的电池体系主要钴酸锂-石墨体系、锰酸锂-石墨体系、镍锰钴酸锂-石墨体系，它们的标称电压为3.7V，这几类电芯一般使用过充保护电压4.2~4.5V、过放保护电压2.3~3.0V的保护板；还有磷酸铁锂-石墨体系，标称电压为3.2V，这类电芯一般使用过充保护电压3.7~4.0V、过放保护电压2.0~2.5V的保护板。

单节保护板的过流保护电流在0.1~50A。选择过流保护电流越大，成本越高；选择过流保护电流越小，可能需要超长的放电时间，时间成本变高。单节保护板的过流保护电流优选在0.2~5A，这是常规单节保护板的过流保护电流范围，易于取得。