[发明专利]一种电池的配组方法及其配组系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池检测配组技术领域，特别涉及一种电池的配组方法及其配组系统。

背景技术

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电池单体通过串联或并联组装在一起，以满足高电压高容量的需求。理论上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、生产设备等因素的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、单体的电化学特性等）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，必须通过配组筛选出一致性相对较好的电池单体进行配组、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。

如果电池组的电池单体之间的容量、内阻等性能参数不匹配，那么将会影响电池的使用寿命，导致使用成本升高并且还会危害环境；不匹配的电池单体在充放电过程发生过热，甚至危害人身财产安全。例如同一电池组内某节电池内阻偏大，则充电时当整组电池充满时该节电池过充，同样的当整组电池放完电时该节电池过放，造成恶性循环，加速该节电池性能衰减，进而使整组电池不能发挥正常效能。一致性不好的电池在放电过程中出现放电不均匀，这样就使得电池不能达到最大功率放电。故而电池组配组就要求电池组内各节电池性能均衡。所谓均衡是指用相同方法充电至充电结束，电压相同，在允许的电流和电压范围内，以相同时间通过相同电流（不论充放），其电压变化量相同。达到上述要求的电池在串联使用时，可以保证组成电池组的电池电压始终一致。现有电池组配组方法中大多通过测量容量、压降和内阻等性能中的一种或两种来配组电池；现有配组方法存在下述缺点：

现阶段电池厂家一直沿用传统的手工作业方式，采用人工上下料工作，人工分选电池，劳动强度大，人为误差明显；同时人工分选也将在电池分选中增加了人为因素。而且仅进行一次挑选，误测或误配的概率较大。

现有测量容量的方法一般采用固定充放电电流测量容量，而非使用工作电流进行充放电测试，所测得的容量进行配组误差较大。

现有测量电池内阻一般采用交流内阻法测量内阻。交流内阻法适用于电池小电流输出环境，比如数码电池、手机电池等实际电流较小的环境。但是动力电池是高倍率放电（普通锂电池放电是1/10C，动力电池放电往往1C，2C甚至4C），而大电流放电引起的极化反应和极化内阻往往大于交流内阻，交流法的结果比实际值小一半以上。综上可知，现有的电池配组方法效率低、均衡性差、误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效率、均衡性好、误差小的电池配组方法。本发明可以广泛适用于各种大电流输出电池或者中小电流输出电池的配组。本发明的另一目的是提供一种电池配组系统。

本发明提供的一种电池的配组方法，其技术方案为：

一种电池的配组方法，包括以下步骤：

S1、将电池放入二次电池性能检测柜后根据有效数据进行第一次分容，有效数据包括电池的放电容量Q1、充电容量Q2和开路电压OCV1；有效数据的检测以工作电流进行充放电检测；

S2、将电池再次放入二次电池性能检测柜后根据有效数据进行第二次分容，有效数据包括电池的放电容量Q3、充电容量Q4和开路电压OCV2，以及根据测量得到的参数计算出压降K1；以第二次测得的容量 Q3为准，同时参考第一次测得的放电容量Q1和充电容量Q2，挑选出容量异常的电池；以压降K1为准，挑选出电压异常的电池；

S3、将电池放入电压内阻检测柜进行交流内阻检测和直流内阻检测，以及根据测量得到的参数计算出压降K2；根据放电容量Q3的数值范围进行分档，分档后再根据压降K2以及交流内阻检测值和直流内阻检测值的数值范围对电池进行分档配组。

本发明提供的一种电池的配组方法，还可以包括以下技术方案：

其中，步骤S1中的开路电压OCV1和步骤S2中的开路电压OCV2是充电完成后搁置3~20分钟后检测的开路电压；

步骤S2中挑选电压异常的电池时，以压降K1为准，同时参考ΔQd和ΔQc，ΔQd和ΔQc的计算方法是ΔQd=Q3－Q1，ΔQc=Q4－Q2；

步骤S3中，根据内阻进行分档的方法是首先根据交流内阻检测值初选出高内阻电池，然后根据直流内阻检测值的数值范围进行精选分档。