本發(fā)明涉及鉛蓄電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鉛蓄電池配組方法。

背景技術(shù)：

鉛酸蓄電池是一種廣泛使用的一種化學(xué)電源，該產(chǎn)品具有良好的可逆性、電壓特性平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)、適用范圍廣、原材料豐富、可再生使用，且造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及能源問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，鉛酸蓄電池作為動(dòng)力電源在電動(dòng)車系統(tǒng)中起著極其重要的作用。

單只電池由多只單體電池組成，其驅(qū)動(dòng)能力有限，因此在實(shí)際應(yīng)用中，為了能夠?yàn)殡妱?dòng)助力車為提供足夠的驅(qū)動(dòng)力，需要將多只單只電池組合形成為具有高驅(qū)動(dòng)能力的動(dòng)力鉛酸蓄電池組。由于鉛酸蓄電池在使用過(guò)程中由于活性物質(zhì)脫落、硫化等原因，隨使用時(shí)間的增長(zhǎng)，鉛酸蓄電池的容量為越來(lái)越低。因此，在由多只單只電池組成的動(dòng)力鉛酸蓄電池組中，由于組成中的某一個(gè)單只電池的容量不一致，會(huì)出現(xiàn)單只電池的性能落后(一般為容量落后)，且單只電池的容量差異越大，出現(xiàn)單只落后的幾率就越高。且使用周期越長(zhǎng)，其中落后電池容量將越低。某個(gè)單只電池的落后，必將影響整組電池的使用性能和使用壽命，至使電池使用壽命提前終止。因此，如何進(jìn)行單只電池的配組直接影響了整個(gè)動(dòng)力鉛酸蓄電池組的使用壽命。

市場(chǎng)上的電池組會(huì)存在早期單只落后及兩只落后現(xiàn)象，極為普遍。從大量的測(cè)試數(shù)據(jù)看，初期前5～10次的壓差在0.5v之內(nèi)，30次左右壓差1v，50次壓差已有2v甚至以上，大大制約了電池組的使用壽命。對(duì)此類電池組落后電池進(jìn)行解剖分析發(fā)現(xiàn)，一般都是單格的問(wèn)題，諸如缺酸、隔板破損(微短路)、虛假焊、裝配壓力小等原因。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般是根據(jù)電池在化成階段的電容檢測(cè)過(guò)程中的充放電數(shù)據(jù)作為配組標(biāo)準(zhǔn)。比如授權(quán)公告號(hào)為cn103594741b的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種動(dòng)力鉛酸蓄電池組的配組方法，該配組方法中單只電池在充電和放電過(guò)程中的電壓特性將單只電池進(jìn)行分類，在充電過(guò)程中的第一次休息結(jié)束后，測(cè)量單只電池的電壓，按照電壓將各個(gè)單只電池分類，使同一類中所有單只電池的電壓差值小于閾值，然后從同一類單只電池中任選預(yù)定個(gè)數(shù)配為一組，組合形成動(dòng)力鉛酸蓄電池組。

然而單獨(dú)以電容檢測(cè)過(guò)程中的充放電數(shù)據(jù)作為配組標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法全面反映不同單體電池之間的差異，同時(shí)也不能很好地剔除一些在制造時(shí)存在細(xì)微缺陷的電池。如何對(duì)前期不易找出的潛在問(wèn)題(制作缺陷)進(jìn)行有效的判定并剔除，勢(shì)必要挖掘出新的配組手段，準(zhǔn)確地剔除諸如缺酸、隔板破損(微短路)、虛假焊、裝配壓力小等制造缺陷，為電池配組提供更為有力的判定方法，提高配組的精準(zhǔn)度從而延長(zhǎng)電池組的循環(huán)壽命，降低市場(chǎng)退返率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鉛蓄電池配組方法，將蓄電池在容檢數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增加蓄電池的內(nèi)阻值和大電流放電時(shí)的閉路電壓值作為配組的參照條件，從而實(shí)現(xiàn)精確配組。

一種鉛蓄電池配組方法，包括以下步驟：

(1)蓄電池裝配并進(jìn)行化成，根據(jù)容量檢測(cè)階段的終止電壓進(jìn)行第一次分檔；

(2)化成后，將蓄電池恒溫靜置；

(3)靜置結(jié)束后，檢測(cè)蓄電池的內(nèi)阻值和大電流放電時(shí)的閉路電壓值，其中，所述大電流放電為以7～15c2a的電流進(jìn)行放電，放電時(shí)間為3～5秒；

(4)根據(jù)所述閉路電壓值進(jìn)行第二次分檔；

(5)將同一檔的蓄電池配為一組，同時(shí)保證同組的蓄電池的內(nèi)阻值，其最大值與最小值的差值不大于平均值的3％。

現(xiàn)在鉛蓄電池一般都是使用內(nèi)化成，內(nèi)化成工藝的過(guò)程一般包括內(nèi)化成充放電階段、容量檢測(cè)階段和回充階段。根據(jù)容量檢測(cè)階段的終止電壓進(jìn)行分檔，一般以2小時(shí)率容量檢測(cè)結(jié)果為分檔指標(biāo)。蓄電池組一般是由2～8只電池組成，在二次分檔完成后，從屬于同一檔的蓄電池中選擇需要數(shù)量的蓄電池組成為一組成為蓄電池組，在選擇時(shí)，需要注意其內(nèi)阻值，需要保證分為同一組蓄電池組的蓄電池，他們的內(nèi)阻值最大值和最小值的差值不能大于同組內(nèi)蓄電池平均值的3％。

優(yōu)選的，第一次分檔方式為：容量檢測(cè)放電時(shí)，將放電時(shí)間不小于120分鐘，終止電壓值不低于9.6v/只且不高于11v/只的蓄電池，按終止電壓值大小分作5～10檔。

優(yōu)選的，第一次分檔分在同一檔的蓄電池，其終止電壓值的差值為0.02～0.35v。放電深度越深，同一檔內(nèi)的終止電壓的差值會(huì)越大。

優(yōu)選的，所述恒溫靜置的溫度為25±5℃，時(shí)間為4～36小時(shí)。

更優(yōu)選的，所述恒溫靜置的時(shí)間為12小時(shí)。

優(yōu)選的，以大電流放電時(shí)的閉路電壓值進(jìn)行分檔時(shí)，先確定閾值，再剔除閾值外的蓄電池，閾值確定方法如下：

(1)隨機(jī)抽取樣本蓄電池若干只，檢測(cè)大電流放電時(shí)的閉路電壓值vccv；

(2)去除其中的最大值和最小值，并計(jì)算剩余數(shù)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ；

(3)確定閾值為：

更優(yōu)選的，隨機(jī)抽取樣本蓄電池的數(shù)量為12只。

更優(yōu)選的，以大電流放電時(shí)的閉路電壓值進(jìn)行分檔時(shí)，剔除閾值外的蓄電池后，再將閾值內(nèi)的蓄電池以閉路電壓值vccv的差值為0.5～1.0δ進(jìn)行分檔。

本發(fā)明鉛蓄電池配組方法在容量分檔的基礎(chǔ)上，再通過(guò)蓄電池大電流放電時(shí)的閉路電壓值和內(nèi)阻值進(jìn)行二次分檔，從而可以有效的將存在缺陷但不易在容檢階段發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題電池進(jìn)行剔除，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配組，提升鉛蓄電池組中的單只蓄電池在使用循環(huán)過(guò)程中的一致性，達(dá)到延長(zhǎng)鉛蓄電池組使用壽命的目的。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

(1)化成后進(jìn)行2小時(shí)容檢。

6-dzm-20電池，化成電池?cái)?shù)量108只(共6個(gè)回路，每個(gè)回路18只)，化成工藝采用常規(guī)三天工藝，總化成電量為245ah，2hr容檢電壓如表1所示(容檢放電時(shí)控制回路平均電壓10.2v/只時(shí)的放電時(shí)間為124.5分種，以此時(shí)的采集電壓進(jìn)行容檢分檔，各回路間放電時(shí)間差為30秒內(nèi))。

表1

(2)2小時(shí)容檢分檔。

將上述108只單只蓄電池根據(jù)分檔設(shè)定值進(jìn)行分檔，將其分為7檔，分檔結(jié)果如表2所示，低于9.6v的兩只蓄電池不進(jìn)入后續(xù)配組。

表2

(3)內(nèi)阻值檢測(cè)和大電流放電。

化成結(jié)束后在環(huán)境溫度為25±5℃條件下靜置12h，將各檔電池進(jìn)行后續(xù)分檔進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)(此次試驗(yàn)用上述3檔電池)，先從2小時(shí)容檢分檔時(shí)分在3檔的42只蓄電池中隨機(jī)抽取12只電池進(jìn)行閾值確定，再設(shè)定閾值并開始檢測(cè)，結(jié)果如表3所示，其中大電流放電的電流為10c2a，放電時(shí)間為5s(對(duì)于6-dzm-20電池來(lái)說(shuō)，1c為20a)，ocv表示開路電壓，vccv表示大電流放電時(shí)的閉路電壓值，畫有刪除線的兩只電池(2和11)為vccv值最大和最小的兩只，統(tǒng)計(jì)時(shí)去除。

表3

3檔的42只蓄電池的內(nèi)阻值檢測(cè)和大電流放電檢測(cè)結(jié)果如表4所示，再根據(jù)上述抽取的12只蓄電池計(jì)算獲得的大電流放電時(shí)閉路電壓的閥值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ進(jìn)行分檔。

表4

根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分檔配組，新配0.5是采用0.5δ進(jìn)行分檔，新配1是采用1δ進(jìn)行分檔，同時(shí)內(nèi)阻值進(jìn)行二次核對(duì)(3％以內(nèi))后得到的兩組電池。原配1與原配2是采用原配組方法的隨機(jī)配組(未將大電流放電時(shí)的閉路電壓作為配組條件)。對(duì)這4組電池進(jìn)行循環(huán)壽命測(cè)試100次，測(cè)試結(jié)果如表5中所示，結(jié)果表明，采用本發(fā)明方法進(jìn)行的二次配組的電池組明顯優(yōu)于常規(guī)配組的電池組，從循環(huán)第50次就能發(fā)現(xiàn)壓差的變化，100次就更明顯，容量的差距也相應(yīng)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。

表5

實(shí)施例2

(1)化成后進(jìn)行2小時(shí)容檢。

6-dzm-20電池，化成電池?cái)?shù)量108只(共6個(gè)回路，每個(gè)回路18只)，化成工藝采用常規(guī)三天工藝，總化成電量為245ah，2hr容檢電壓如表6所示(容檢放電時(shí)控制回路平均電壓10.2v/只時(shí)的放電時(shí)間為124.5分種，以此時(shí)的采集電壓進(jìn)行容檢分檔，各回路間放電時(shí)間差為30秒內(nèi))。

表6

(2)2小時(shí)容檢分檔。

將上述108只單只蓄電池根據(jù)分檔設(shè)定值進(jìn)行分檔，將其分為10檔，分檔結(jié)果如表7所示，低于9.6v的兩只蓄電池不進(jìn)入后續(xù)配組。

表7

(3)內(nèi)阻值檢測(cè)和大電流放電。

化成結(jié)束后在環(huán)境溫度為25±5℃條件下靜置36h，將各檔電池進(jìn)行后續(xù)分檔進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)(此次試驗(yàn)用上述5檔電池)，先從2小時(shí)容檢分檔時(shí)分在5檔的26只蓄電池中隨機(jī)抽取12只電池進(jìn)行閾值確定，再設(shè)定閾值并開始檢測(cè)，結(jié)果如表8所示，其中大電流放電的電流為7c2a，放電時(shí)間為5s(對(duì)于6-dzm-20電池來(lái)說(shuō)，1c為20a)，ocv表示開路電壓，vccv表示大電流放電時(shí)的閉路電壓值，畫有刪除線的兩只電池(2和8)為vccv值最大和最小的兩只，統(tǒng)計(jì)時(shí)去除。

表8

5檔的26只蓄電池的內(nèi)阻值檢測(cè)和大電流放電檢測(cè)結(jié)果如表9所示，再根據(jù)上述抽取的12只蓄電池計(jì)算獲得的大電流放電時(shí)閉路電壓的閥值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ進(jìn)行分檔。

表9

根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分檔配組，新配0.5是采用0.5δ進(jìn)行分檔，新配1是采用1δ進(jìn)行分檔，同時(shí)內(nèi)阻值進(jìn)行二次核對(duì)(3％以內(nèi))后得到的兩組電池。原配1與原配2是采用原配組方法的隨機(jī)配組(未將大電流放電時(shí)的閉路電壓作為配組條件)。對(duì)這4組電池進(jìn)行循環(huán)壽命測(cè)試100次，測(cè)試結(jié)果如表10中所示，結(jié)果表明，采用本發(fā)明方法進(jìn)行的二次配組的電池組明顯優(yōu)于常規(guī)配組的電池組，從循環(huán)第50次就能發(fā)現(xiàn)壓差的變化，100次就更明顯，容量的差距也相應(yīng)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。

表10

實(shí)施例3

(1)化成后進(jìn)行2小時(shí)容檢。

6-dzm-12電池，化成電池?cái)?shù)量108只(共6個(gè)回路，每個(gè)回路18只)，化成工藝采用常規(guī)三天工藝，總化成電量為144ah，2hr容檢電壓如表11所示(容檢放電時(shí)控制回路平均電壓10.2v/只時(shí)的放電時(shí)間為125分種，以此時(shí)的采集電壓進(jìn)行容檢分檔，各回路間放電時(shí)間差為30秒內(nèi))。

表11

(2)2小時(shí)容檢分檔。

將上述108只單只蓄電池根據(jù)分檔設(shè)定值進(jìn)行分檔，將其分為5檔，分檔結(jié)果如表12所示，低于9.6v的兩只蓄電池不進(jìn)入后續(xù)配組。

表12

(3)內(nèi)阻值檢測(cè)和大電流放電。

化成結(jié)束后在環(huán)境溫度為25±5℃條件下靜置4h，將各檔電池進(jìn)行后續(xù)分檔進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)(此次試驗(yàn)用上述3檔電池)，先從2小時(shí)容檢分檔時(shí)分在3檔的60只蓄電池中隨機(jī)抽取12只電池進(jìn)行閾值確定，再設(shè)定閾值并開始檢測(cè)，結(jié)果如表13所示，其中大電流放電的電流為15c2a，放電時(shí)間為3s(對(duì)于6-dzm-12電池來(lái)說(shuō)，1c為12a)，ocv表示開路電壓，vccv表示大電流放電時(shí)的閉路電壓值，畫有刪除線的兩只電池(4和11)為vccv值最大和最小的兩只，統(tǒng)計(jì)時(shí)去除。

表13

3檔的60只蓄電池的內(nèi)阻值檢測(cè)和大電流放電檢測(cè)結(jié)果如表14所示，再根據(jù)上述抽取的12只蓄電池計(jì)算獲得的大電流放電時(shí)閉路電壓的閥值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ進(jìn)行分檔。

表14

根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分檔配組，新配0.5是采用0.5δ進(jìn)行分檔，新配1是采用1δ進(jìn)行分檔，同時(shí)內(nèi)阻值進(jìn)行二次核對(duì)(3％以內(nèi))后得到的兩組電池。原配1與原配2是采用原配組方法的隨機(jī)配組(未將大電流放電時(shí)的閉路電壓作為配組條件)。對(duì)這4組電池進(jìn)行循環(huán)壽命測(cè)試100次，測(cè)試結(jié)果如表15中所示，結(jié)果表明，采用本發(fā)明方法進(jìn)行的二次配組的電池組明顯優(yōu)于常規(guī)配組的電池組，從循環(huán)第50次就能發(fā)現(xiàn)壓差的變化，100次就更明顯，容量的差距也相應(yīng)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。

表15