專利名稱：：一種評價電池一致性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種評價電池一致性的方法。
背景技術(shù)：
：電池組是由多個單體電池串聯(lián)和/或并聯(lián)連接而成的，但是由于各單體電池的一致性差別，電池組經(jīng)過一定的充放電循環(huán)之后性能會有不同程度的下降，表現(xiàn)為容量衰減率的加大和電池組內(nèi)單體電池一致性差別變大。單體電池性能上參差不齊并不全是緣于電池的生產(chǎn)技術(shù)問題，從涂膜開始到成品要經(jīng)過多道工序，即使每道工序都經(jīng)過嚴(yán)格的檢測程序，使每只電池的電壓、內(nèi)阻、容量一致，使用一段時間后，也會產(chǎn)生差異。如果組成電池組的單體電池一致性不好，那么充放電過程會加大單體電池之間的差異，很容易引起部分電池過充電或過放電，而另一部分電池的性能得不到充分發(fā)揮，最終導(dǎo)致電池組性能的劣化，并且很快衰減或失效。針對此問題，目前主要的解決方法是用外加電路來管理和均衡電池組中電池的充放電狀態(tài)，但是根本的解決途徑在于挑選一致性好的單體電池組成電池組。因此，如何將性能指標(biāo)一致的單體電池挑選出來組成電池組，對生產(chǎn)電池組來說意義重大。目前，主要是根據(jù)電池的內(nèi)阻、電壓差及容量差來判定電池的一致性從而進(jìn)行分類挑選的。但是，通過電池內(nèi)阻、電壓差和容量差評價電池一致性的方法仍然具有一定的缺陷。因為即使是內(nèi)阻相同、電壓差很小、容量差別很小的兩個同種型號電池，例如，對于新生產(chǎn)得到的同種型號的容量、內(nèi)阻、電壓差相同的單體電池，在組成電池組后仍然存在上述部分電池過充電或過放電，而另一部分電池的性能得不到充分發(fā)揮，最終導(dǎo)致電池組性能的劣化，并且很快衰減或失效的問題。由此可見，現(xiàn)有的評價方法并不能真正有效地判斷電池的一致性，因此如何開發(fā)出一種更加有效的電池一致性評價方法成為了迫在眉睫需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中電池一致性評價方法不能真正有效地判斷電池的一致性的缺點(diǎn)，提供一種能夠真正有效地判斷電池一致性的方法。本發(fā)明提供了一種評價電池一致性的方法，其中，該方法包括對多個電池進(jìn)行相同的恒流恒壓充電，得到恒流段充入容量Ql與恒壓段充入容量Q2，求出R二Q2/Q1X100X或者R，二Q1/Q2，根據(jù)各個電池的R或R'來判斷各個電池之間的一致性。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以容易且準(zhǔn)確地判斷單體電池之間是否具有一致性，將這些具有一致性的單體電池組成電池組，可以得到循環(huán)性能優(yōu)良的電池組。另外，在根據(jù)R二Q2/Q1X100X判定電池之間的一致性時，通過將兩個電池的R的差的絕對值限定在小于等于2.5%時，可以判定該兩個電池具有一致性，在根據(jù)R，二Q1/Q2來判定電池之間的一致性時，通過將兩個電池的R，的差的絕對值限定在小于等于1.4時，可以判定該兩個電池具有一致性，此時，由該具有一致性的單體電池組成的電池組的500次后的循環(huán)容量保持率在90%以上。本發(fā)明的方法適用于同種型號的電池之間的一致性的評價，對于工業(yè)上電池組的生產(chǎn)具有重要的意義。圖1為電池D1的恒流恒壓充電的電壓曲線圖；圖2為電池D1的恒流恒壓充電的電流曲線圖。具體實施例方式本發(fā)明的評價電池一致性的方法包括對多個電池進(jìn)行相同的恒流恒壓充電，得到恒流段充入容量Ql與恒壓段充入容量Q2，求出R=Q2/Q1X100Q/^或者R'二Q1/Q2，根據(jù)各個電池的R或R，來判斷各個電池之間的一致性。電池之間的R或R'越接近，說明電池之間的一致性越好。因此，可以將R或R'接近的單體電池組成電池組。為了使得電池組具有優(yōu)良的性能，在根據(jù)R=Q2/Q1X100%判定電池之間的一致性時，優(yōu)選在兩個電池的R的差的絕對值小于等于2.5X時，判定該兩個電池具有一致性；在根據(jù)R'二Q1/Q2來判定電池之間的一致性時，優(yōu)選兩個電池的R，的差的絕對值限定在小于等于1.4時，判定該兩個電池具有一致性。在上述優(yōu)選情況下，電池組的循環(huán)性能優(yōu)良，電池組的單體電池之間的一致性差別也不容易增大。進(jìn)一步優(yōu)選情況下，在根據(jù)R二Q2/Q1X100%判定電池之間的一致性時，在兩個電池的R的差的絕對值小于等于2.0%時，判定該兩個電池具有一致性；在根據(jù)R'二Q1/Q2來判定電池之間的一致性時，在兩個電池的R，的差的絕對值限定在小于等于l.O時，判定該兩個電池具有一致性。本發(fā)明所述恒流段充入容量Ql與恒壓段充入容量Q2可以根據(jù)恒流恒壓充電過程的電流曲線得到。即，將電流曲線中的恒流充電段的電流對時間積分得到恒流段充入容量Ql，將電流曲線中的恒壓充電段的電流對時間積分得到恒壓段充入容量Q2。所述電流曲線可以根據(jù)常規(guī)的方法容易地得到。例如，可以通過充放電測試柜、數(shù)據(jù)采集儀、恒流恒壓源對電池進(jìn)行恒流恒壓充電測試。另外，本發(fā)明的方法適合各種通過恒流恒壓充電的方式來進(jìn)行充電的電5池。所述電池例如可以是鋰離子電池，所述恒流恒壓充電是指先用恒定電流對電池充電，待電池的電壓達(dá)到恒定電壓值時，使電池在該恒定電壓下進(jìn)行恒壓充電，在電流減小到截至電流時，充電結(jié)束。所述恒定電流的大小只要能對電池進(jìn)行充電即可，可以在較大的范圍內(nèi)變動，但是考慮到不對電池造成損害以及縮短充電的時間，對于例如鋰離子電池，所述恒定電流可以為0.1-2C，優(yōu)選為0.5-1.5C。恒定電壓的設(shè)定與電池材料有關(guān)，在不會對電池造成爆炸等的損害的前提下，所述恒定電壓設(shè)定地越高，則充入的電量也越高，對于正極材料含有鋰鈷的鋰離子電池來說，一般所述恒定電壓可以是4-4.2V,但是考慮到在電池中充入盡量多的電量，所述恒定電壓優(yōu)選為4.2V。在恒壓充電時，電流逐漸減小，電流越小，則充入的電量越多，因此所述截至電流優(yōu)選趨近于O，但是那樣充電時間會無限長，因此，為了在較短的時間內(nèi)充電完畢，優(yōu)選所述截至電流為0.01-0.02C。另外，本發(fā)明中，也可以將電池的容量和電壓差等因素與本發(fā)明所述的R或R，共同作為評價電池一致性的指標(biāo)，從而更加全面地考量電池的一致性。下面通過實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的方法。實施例該實施例用于說明本發(fā)明提供的電池一致性的評價方法。將編號分別為D1-D10的10只滿電態(tài)鋰離子電池(BYD公司，LP053450鋰鈷電池，工作電流為1安培，容量為1200mAh)放上充放電柜(藍(lán)奇BK6016)，以0.2C(240mA)的電流放電至3.0V，然后用0.83C(1A)的電流恒流充電，至電壓到4.2V后轉(zhuǎn)為恒壓充電，恒壓至電流小于0.01C(12mA)時結(jié)束充電。通過所述充放電柜得到電池DI-DIO的恒流恒壓充電的電壓曲線圖和電流曲線圖，其中，電池D1的恒流恒壓充電的電壓曲線圖和電流曲線圖分別如圖1和圖2所示，電池D2-D10的恒流恒壓充電的電壓曲線圖和電流曲線圖與電池D1的類似，因此省略。根據(jù)電池D1-D10的恒流恒壓充電的電流曲線圖中的恒流充電段(AB段)和恒壓充電段(BC段)得出各電池的恒流段充入容量Ql與恒壓段充入容量Q2，結(jié)果如表l所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>然后，根據(jù)R或R，將電池D1-D10分成四組，將D1與D5串聯(lián)成電池組S1，兩個電池的R的差的絕對值為0.26X，兩個電池的R'的差的絕對值為0.142，判定電池D1與電池D5具有一致性；將D3與D4串聯(lián)成電池組S2，兩個電池的R的差的絕對值為2.45%，兩個電池的R'的差的絕對值為1.361，判定電池D3與電池D4具有一致性；將D2與D6串聯(lián)成電池組S3，兩個電池的R的差的絕對值為3.88%，兩個電池的R'的差的絕對值為2.127，判定電池D2與電池D6不具有一致性；將電池D7-D10串聯(lián)成電池組S4，四個電池互相之間的R的差的絕對值均小于2。％，四個電池互相之間的R'的差的絕對值均小于1，判定電池D7-D10具有一致性；然后，將電池組S1-S3分別進(jìn)行如下的充放電循環(huán)測試，步驟如下以0.5C放電至電壓為6.0V，擱置10分鐘。然后用0.5C恒流充電至8.4V后轉(zhuǎn)為恒壓充電，恒壓充電的截止電流為0.02C，擱置10分鐘，循環(huán)以上充放電過程。記錄首次充放電循環(huán)后的初始容量和500次充放電循環(huán)后的容量，并按照下式求出500次循環(huán)后的電池組的容量保持率。結(jié)果如表2所示。將電池組S4分別進(jìn)行如下的充放電循環(huán)測試，步驟如下以0.5C放電至電壓為12.0V，擱置10分鐘。然后用0.5C恒流充電至16.8V后轉(zhuǎn)為恒壓充電，恒壓充電的截止電流為0.02C，擱置10分鐘，循環(huán)以上充放電過程。記錄首次充放電循環(huán)后的初始容量和500次充放電循環(huán)后的容量，并按照下式求出500次循環(huán)后的電池組的容量保持率。結(jié)果如表2所示。500次循環(huán)后的電池組的容量保持率=500次循環(huán)后的容量/初始容量X100%表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表2可以看出，由符合本發(fā)明的一致性評價標(biāo)準(zhǔn)的單體電池組成的電池組Sl、S2和S4的500次循環(huán)后的電池組的容量保持率均在90%以上，即電池組中的單體電池之間的一致性好，而電池組S3的兩個單體電池的之間的一致性較差。權(quán)利要求1、一種評價電池一致性的方法，其特征在于，該方法包括對多個電池進(jìn)行相同的恒流恒壓充電，得到恒流段充入容量Q1與恒壓段充入容量Q2，求出R＝Q2/Q1×100％或者R’＝Q1/Q2，根據(jù)各個電池的R或R’來判斷各個電池之間的一致性。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，兩個電池的R的差的絕對值小于等于2.5%或兩個電池的R'的差的絕對值小于等于1.4時，判定該兩個電池具有一致性。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，兩個電池的R的差的絕對值小于等于2%或兩個電池的R，的差的絕對值小于等于1時，判定該兩個電池具有一致性。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述恒流段充入容量Q1與恒壓段充入容量Q2根據(jù)恒流恒壓充電過程的電流曲線得到。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電池為鋰離子電池，所述恒流恒壓充電是指先用恒定電流對電池充電，待電池的電壓達(dá)到規(guī)定的恒定電壓值時，使電池在該恒定電壓下進(jìn)行恒壓充電，在電流減小到截至電流時，充電結(jié)束，所述恒定電壓為4-4.2V，截至電流為0.01-0.02C。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述恒定電流為0.5-1.5C。全文摘要本發(fā)明的評價電池一致性的方法包括對多個電池進(jìn)行相同的恒流恒壓充電，得到恒流段充入容量Q1與恒壓段充入容量Q2，求出R＝Q2/Q1×100％或者R’＝Q1/Q2，根據(jù)各個電池的R或R’來判斷各個電池之間的一致性。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以容易且準(zhǔn)確地判斷單體電池之間是否具有一致性，本發(fā)明的方法對于工業(yè)上電池組的生產(chǎn)具有重要的意義。文檔編號G01R31/36GK101614793SQ200810126839公開日2009年12月30日申請日期2008年6月26日優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日發(fā)明者吳光麟,李成亮申請人:比亞迪股份有限公司