[发明专利]一种运载火箭用高功率锂离子电池的筛选配组方法

说明书

本发明公开了一种运载火箭用高功率锂离子电池的筛选配组方法，采用先持续夹持施压结合超大电流脉冲放电，在进行搁置测量电压下降速率的方法，可以提前暴露并剔除潜在的微短路隐患；采用多次间隔的大电流脉冲能力测试，不仅能考察电池的容性供电能力、极化供电能力、暴露缺陷，还能防止电池过热造成不必要的性能衰减；采用漏电流系数作为配组的依据之一，并通过合理的计算方法可以高效实现最优配组的目的；本发明在充电后，搁置8h～24h，使电池开路电压达到稳定后再测量开路电压，相比现有手段的测试结果更准确可靠。本发明解决了运载火箭高功率锂离子电池单体中潜在短路无法及时发现的技术问题，提高了运载火箭高功率锂离子电池的实现最优配组效率。

技术领域

本发明涉及运载火箭锂离子电池领域，具体涉及一种运载火箭用高功率锂离子电池的筛选配组方法。

背景技术

随着科学技术发展，锂离子电池的在运载火箭领域应用越来越多。方形锂离子电池单体是运载火箭常用的一种结构形式，该结构形式的锂离子单体电池具有较高的功率输出特性和高的可靠性。然而，锂离子电池内部可能存在潜在的微短路风险，采取普通的存放搁置测试方法，在单体电池装机前初期并不能发现该缺陷，单体电池装机后，通过长时间贮存或偶尔一次使用后，锂离子电池时有偶发性内部微短路的情况。目前，锂离子电池内部微短路的测试方法主要通过长时间搁置的方法结合来实现，然而长时间搁置的方法不能潜在的风险。

CN106378317B《高压高功率锂离子电池组单体筛选方法和系统》先测量单体电池的容量保持率(等效于电压下降率)，最后再测试脉冲放电直流内阻，与本发明的测试顺序不同，不够成脉冲放电对电压下降速率的因果关系，无法有效剔除可能发生微短路的单体电池；CN108254695A《一种磷酸铁锂电池模组中电芯单体容量一致性检测方法》中所述脉冲大电流为1C～10C放电，难以实现潜在微短路缺陷的暴露。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运载火箭用高功率锂离子电池的筛选配组方法，采用持续夹持施压结合大电流脉冲放电的方法提前暴露并剔除微短路隐患，解决了运载火箭高功率锂离子电池单体中潜在短路无法及时发现的技术问题，通过一种合理的计算方法解决运载火箭高功率锂离子电池的实现最优配组效率不高的技术问题。

为了达到上述的目的，本发明提供一种运载火箭用高功率锂离子电池的筛选配组方法，包括步骤如下：

步骤一、充满电的高功率锂离子电池通过放电测试容量C_x；

步骤二、充电到规定的电量后，用夹板以0.05Mpa～0.5Mpa的压力夹持；以25C～40C脉冲电流、0.2s脉冲宽度，间隔输出多次脉冲，测量多次脉冲过程的最低电压下限值U_d；

步骤三、充电到规定电量后，搁置t₁小时，测量开路电压U₁，搁置t₂小时，测量开路电压U₂，计算持续挤压状态下，大电流脉冲试验后的电压下降速率K_x＝(U₁-U₂)/t₂；

步骤四、按照C_x满足规定容量范围，脉冲电压下限值U_x满足规定电压范围，电压下降速率K_x满足规定范围的规则剔除不合格的高功率锂离子电池；

步骤五、计算电流漏率系数为K_x*C_x，从小到大排序为m，容量从大到小排序为n，按漏电流分组，每个漏电流组数量为E，漏电流组数量E满足单个电池组单体数量W的整数倍，需要配组电池组的总组数为B，单体总数是W*B，建立每个单体电池的权重值y＝int((m-1)/E)+n/(W*B)，其中int()为向下取整函数；

步骤六、筛选满足要求的单体电池按照y值从小到大顺序进行排序，按顺序每W个单体分配为同一电池组中使用。