專利名稱：一種基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池配組，特別涉及一種基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，鋰離子電池的應(yīng)用也越來越廣泛。在實際應(yīng)用中，經(jīng)常需要將數(shù)十甚至數(shù)百只單體電池通過串連或并聯(lián)組裝在一起，以滿足高電壓高容量的需求。理論上來講，單體電池之間的不一致性是絕對存在的，故在實際應(yīng)用中，必須通過配組策略篩選出一致性相對較好的單體電池進行配組、組裝，才有可能使得電池組的整體性能達到令人滿意的程度。目前普遍采用的配組方法是根據(jù)單體電池分容后的容量、內(nèi)阻、電壓、自放電等等，擬定各個組別的參數(shù)范圍，在同一范圍內(nèi)的歸為一檔，同一檔的則可以組裝使用。該方法的缺陷在于，這些配組參數(shù)并不能充分反映出電池之間的差別，導(dǎo)致組裝使用后，電池組的整體性能發(fā)揮較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠充分反映出電池之間差別的基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，使得電池組裝使用后，電池組的整體性能得到更好地發(fā)揮。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，包括如下步驟(1)將待配組的鋰離子電池進行充放電檢測，檢測過程設(shè)置為(1. 1)用0. 2C的電流恒流放電至下限電壓，(1. 2)靜置 10 30 分鐘，(1. 3)用2C的電流恒流充電至上限電壓，(1.4)充電至上限電壓后，恒壓充電至電流小于0.02C，(1.5)靜置 10 30 分鐘，(1. 6)用2C的電流恒流放電至下限電壓，(1. 7)靜置 120 240 分鐘；(2)記錄第(1.3)步充電容量Cl和第(1.4)步充電容量C2，計算二者的比值CI =C2/C1 ；(3)記錄第(1. 6)步放電容量C0.5 ；(4)記錄第(1.7)步完成后電壓值VI，計算VO = Vl/下限電壓；(5)采集第(1.3)、(1.6)步的電壓數(shù)據(jù)，即采集在時間間隔T內(nèi)，待分組鋰離子電池電壓的數(shù)值，并按時間順序排列在一起，組成一個向量Y(y1; y2,夂7 )，即為待配組的單體鋰離子電池的電池特征向量；每個待配組鋰離子電池的電壓數(shù)據(jù)點數(shù)應(yīng)一一對應(yīng)，即在時間軸上是同步的；根據(jù)公式(I)，計算電池特征向量與標準特征向量的相似性
權(quán)利要求
1.一種基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將待配組的鋰離子電池進行充放電檢測，檢測過程設(shè)置為(1. 1)用0. 2C的電流恒流放電至下限電壓，(1. 2)靜置10 30分鐘，(1. 3)用2C的電流恒流充電至上限電壓，(1. 4)充電至上限電壓后，恒壓充電至電流小于0. 02C,(1. 5)靜置10 30分鐘，(1. 6)用2C的電流恒流放電至下限電壓，(1. 7)靜置120 240分鐘；(2)記錄第(1.3)步充電容量Cl和第(1.4)步充電容量C2，計算二者的比值CI= C2/Cl ；(3)記錄第(1.6)步放電容量Ca5；(4)記錄第(1.7)步完成后電壓值VI，計算VO= Vl/下限電壓；(5)采集第(1.3)、(1.6)步的電壓數(shù)據(jù)，S卩采集在時間間隔T內(nèi)，待分組鋰離子電池電壓的數(shù)值，并按時間順序排列在一起，組成一個向量Y(y1; Y2,夂7 )，即為待配組的單體鋰離子電池的電池特征向量；每個待配組鋰離子電池的電壓數(shù)據(jù)點數(shù)應(yīng)一一對應(yīng)，即在時間軸上是同步的；根據(jù)公式(I)，計算電池特征向量與標準特征向量的相似性
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述下限電壓對于錳酸鋰電池、三元材料電池或鈷酸鋰電池，為2. 7V 3. OV ；所述下限電壓對于磷酸鐵鋰電池，為2. OV 2. 3V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，其特征在于，所述上限電壓對于錳酸鋰電池、三元材料電池或鈷酸鋰電池，為4. IV 4. 25V ；所述上限電壓對于磷酸鐵鋰電池，為3. 5 3. 9V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，其特征在于，第 (5)步中的時間間隔T小于等于60S，數(shù)據(jù)采集點大于等于300個，第(1.3)數(shù)據(jù)采集點與第(1.6)步數(shù)據(jù)采集點數(shù)量相等，即第(1.3)數(shù)據(jù)采集點大于等于150個，第(1.6)步數(shù)據(jù)采集點大于等于150個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，其特征在于，每個待分組鋰離子電池的電壓數(shù)據(jù)采集點數(shù)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，其特征在于，每個待分組鋰離子電池的電壓數(shù)據(jù)點根據(jù)第(1.3)、第(1.6)步的測試先后，按時間順序排列在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于電池特征向量的鋰離子電池配組方法，包括如下步驟將待配組電池進行一次0.2C放電，再2C充放電，最后靜置一段時間。記錄2C放電容量C0.5，2C充電中恒壓容量與恒流容量的比值CI，最后一步靜置后的恢復(fù)電壓與放電下限電壓的比值V0，電池的2C恒流充電和2C恒流放電的電壓數(shù)值組成的特征向量與標準特征向量的相關(guān)系數(shù)rYS，根據(jù)C0.5、CI、V0、rYS確立合適的分檔數(shù)值范圍進行分檔，將在規(guī)定范圍內(nèi)的電池單體進行配組。本發(fā)明充分表征了電池之間的差異，篩選出一致性相近的電池進行組裝使用，提高了電池組的性能。
文檔編號H01M10/058GK102394315SQ20111036712
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者蔡浩, 聞濤 申請人:武漢銀泰科技燃料電池有限公司