[发明专利]一种锂离子电池配组方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池配组方法。

背景技术

随着社会的发展，锂离子电池的应用也越来越广泛。在实际应用中，为了适应负载的要求经常需要将数十甚至数百只单体电池通过串连或并联组装在一起，以满足高电压高容量的需求。而理论要求这些电池的内阻、容量等参数要尽量一致，从而能使电池释放出的功率最大。但因为生产条件、制造环境、材料特性、设备影响使得对于同一批次的电池参数如单体额定容量、单体开路电压、单体充电电压平台、单体放电电压平台、单体内阻、单体的几何特性等都有差异。所以单体电池之间的不一致性是绝对存在的，故在实际应用中，必须通过配组策略筛选出一致性相对较好的单体电池进行配组、组装，才有可能使得电池组的整体性能达到令人满意的程度。

目前普遍采用的配组方法是：根据单体电池分容后的容量、内阻、电压、自放电等等，拟定各个组别的参数范围，在同一范围内的归为一档，同一档的则可以组装使用。该方法的缺陷在于，这些配组参数并不能充分反映出电池之间的差别，导致组装使用后，电池组的整体性能发挥较差。

发明内容

本发明提供一种锂离子电池配组方法，以更充分反映待配组单体电池之间的差别，提高电池配组质量和配组后电池组的整体性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种锂离子电池配组方法，包括如下步骤：

步骤1、对待配组的满电状态的电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Q1。

步骤2、以第二恒流电流充电至上限电压，并记录充电容量Q2和每隔时间T电池的充电电压。

步骤3、以所述上限电压恒压充电至截止电流，并记录充电容量Q3。

步骤4、计算容量品质系数

步骤5、当λ≥λ₀时，将单体锂离子电池的所述充电电压按时间顺序排列在一起，组成单体锂离子电池的特征向量Y(y1，y2，...yn)；计算每个单体锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相似性得到相关系数γ_YS；其中λ₀为容量品质系数的经验值；n为特征向量的维数，即单体锂离子电池的充电电压的数据点的个数。

步骤6、根据相关系数γ_YS的值，按分档数值范围进行分档。

进一步地，在步骤1和步骤2之间还包括静置10-30分钟的步骤；在步骤2和步骤3之间还包括静置10-30分钟的步骤。

优选地，标准特征向量为满足λ≥λ₀的所有单体锂离子电池的特征向量的平均值。

优选地，所述满足λ≥λ₀的锂离子电池的个数M的取值范围为：M≥200。

优选地，单体锂离子电池的特征向量的维数n的取值范围为：1700≥n≥1300。

优选地，步骤2中的时间10s≥T≥2s。

本发明的有益效果是：本发明根据电池的容量品质系数λ、相关系数γ_YS的值对锂离子电池进行配组，能充分反映出单体电池寿命、容量和电池充放电的整体性能情况，充分表征了电池之间的差异，能够筛选出一致性相近的电池进行组装使用，避免了传统方法对电池一致性的表征能力的不足，提高了配组质量，使得电池组的性能得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的锂离子电池配组方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种锂离子电池配组方法的流程图，包括如下步骤：

步骤1、对待配组的满电状态的锂离子电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Q1。

例如，锂离子电池为锰酸锂电池，其下限电压为3.0v，第一恒流电流可以为(0.5C-1.5C)(C为锰酸锂电池的额定容量)。