[发明专利]一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试系统及方法

说明书

本发明提供一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试系统，包括电芯电压温度采集系统、自动化针床、多路控制器、双向直流电源、交换机及终端上位机；所述电芯电压温度采集系统与自动化针床连接，所述电芯电压温度采集系统与交换机连接，所述交换机与终端上位机连接；所述多路控制器与自动化针床连接，所述多路控制器与交换机连接；所述双向直流电源与多路控制器连接，所述双向直流电源与交换机连接。本发明还提供一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试方法。本发明优点：采用串联的方式将各电芯串联在同一个功率回路中，不仅能够保证同一批次的电芯充放电电流的一致性；而且只需要一个电芯充放电通道，可减少设备的使用量。

技术领域

本发明涉及电池化成、分容技术领域，特别涉及一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试系统及方法。

背景技术

在锂离子电池首次充放电过程中，作为锂离子电池的极性非质子溶剂不可避免地都要在电极与电解液界面上反应，形成覆盖在电极表面上的钝化薄膜，称为电子绝缘膜或固体电解质相界膜即SEI膜，据报导得知：钝化膜由Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、LiCO2-R、醇盐和非导电聚合物组成，是多层结构，靠近电解液的一面是多孔的，靠近电极的一面是致密的。SEI膜的形成对电极材料的性能产生至关重要的影响。一方面，SEI膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率；另一方面，SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。化成的质量决定了SEI膜的好坏，直接接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。

电池的分容是通过化成分容柜(由于化成和分容基本原理相同，化成和分容功能集成在同一个柜子内，称为化成分容柜)来完成的，它可以同时为大量的电池充放电。电池分容时通过电脑管理得到每一个检测点的数据，从而分析出这些电池容量的大小和内阻等数据，确定电池的质量等级，这个过程就是分容。

在对锂电池进行化成或分容时，目前使用的方法是对单个电池进行化成或分容。现有的这种方法存在有以下不足之处：对单个电池进行化成或分容，就需要很多的电池充放电通道，空间占用大，线材使用多，而且不能控制每个电池通道的电流是完全一致的，化成的效果也不一致，不利于电池的批量化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试系统及方法，解决现有单个电池进行化成或分容存在的需要很多的电池充放电通道，且不能控制每个电池通道的电流一致的问题。

本发明是这样实现的：一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试系统，所述测试系统包括一电芯电压温度采集系统、一自动化针床、一多路控制器、一双向直流电源、一交换机以及一终端上位机；

所述电芯电压温度采集系统与所述自动化针床相连接，所述电芯电压温度采集系统通过以太网链路与所述交换机相连接，所述交换机通过以太网链路与所述终端上位机相连接，以通过所述电芯电压温度采集系统实时监测接入到所述自动化针床上的各电芯的状态数据，并通过以太网链路将状态数据上报给所述终端上位机；所述多路控制器与所述自动化针床相连接，所述多路控制器通过以太网链路与所述交换机相连接，以通过所述终端上位机控制所述多路控制器接通或者断开所述自动化针床上的任意电芯；所述双向直流电源与所述多路控制器相连接，所述双向直流电源通过以太网链路与所述交换机相连接，以通过所述终端上位机控制所述双向直流电源对所述自动化针床上的任意电芯进行充放电。

进一步地，所述多路控制器包括复数个串联在一起的继电器单元，所述自动化针床上对应每所述继电器单元均设置有一探针；每所述继电器单元均包括一第一继电器以及一第二继电器；所述第一继电器与所述探针串联后，再与所述第二继电器并联在一起；各所述探针均与所述电芯电压温度采集系统相连接。

本发明是这样实现的：一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试方法，所述测试方法需使用上述的测试系统，所述测试方法包括：