一种锂离子电池分容筛选方法与流程

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池分容筛选方法。

背景技术：

1、锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命和轻量化等优势，已成为当今最重要的可充电电池技术。目前对锂离子在分容工序进行不良筛选技术主要有：

2、k值（自放电率）是衡量锂离子电池自放电性能的关键参数，通常表示为电池在静置一段时间后的电压下降率或容量损失率，k值过高意味着电池自放电严重，可有效剔除自放电过大的不良品，但不能做到100%剔除，且时效性过低。

3、内阻挑选，通过测试锂离子电池的交流阻抗和直流内阻筛选出不良电芯，通过严格的内阻测试和挑选，可以有效提高电池组的一致性和可靠性，但内阻会随着材料不稳定带来阻值的变化及差异，导致拦截效果降低。

4、锂离子电池在分容时，在同一个分容框中的所有锂电池测试环境应是一致的，且锂离子电池在不同的soc（荷电状态）状态下电压满足充放电曲线关系，从而得出理论电压和实测电压均是满电和空电状态下曲率变化最大；针对电芯内部极耳焊接不良或极耳撕裂等结构异常导致的不良品，在相同测试环境下，良品锂离子电池电压应在一定区间内波动，不良品锂电池电压差则不在区间内。

技术实现思路

1、基于以上分析，本发明给出，其具体实现方案如下：一种锂离子电池分容筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

2、s1、取同一分容框内的一组锂电池，静置所述锂电池；

3、s2、以恒定电流对所述锂电池进行放电，之后静置所述锂电池，计算静置后所述锂电池的离散值σ与中值差s，将电芯电压超过所述离散值σ与中值差s的所述锂电池排除；

4、s3、以恒定电流对剩余的所述锂电池进行充电，之后静置剩余的所述锂电池，再次静置，之后再次计算所述剩余的锂电池的离散值σ与中值差s，将将电芯电压超过所述离散值σ与中值差s的所述锂电池排除；

5、s4、保存剩余符合标准的锂电池。

6、本发明利用电芯电压在分容中反弹进行比较筛选，充满电时电压达到了理论电压3.65v进入静置状态，电压将集体下降，极耳异常电芯电压仍然处于高电压状态；放空电时电压达到了理论2.5v进入静置状态，电压将集体上升，极耳异常电芯电压上升明显处于高电压状态，从而筛选处不良品锂电池。该筛选方法通过取同一分容框内的一组锂电池，进行静置、恒定电流放电、静置计算离散值σ与中值差s排除异常电池、充电静置再次计算排除、最终保存符合标准的电池，这一完整流程显著提升了锂离子电池分容工序的筛选效率和精度。

7、优选地，每次所述静置的时间均在3分钟以上。

8、在分容工序中，锂电池放电或充电后，电压会因极化效应和扩散过程而缓慢趋稳，若静置时间不足，电压读数易波动，导致离散值σ和中值差s计算偏差，误剔除优质电池或保留劣质品。设定3分钟以上静置，确保开放电路电压达到稳定状态，从而获得真实的自放电特征和内阻信息，提高筛选的可靠性。

9、优选地，所述放电采用0.7c~1c倍率电流避免降低循环寿命，所述充电采用0.1c~0.7c倍率电流避免析锂及温度过高导致的热失控。

10、第一次放电以0.7c以上电流加速极化效应显现，使电压离散更明显，便于通过离散值σ和中值差s精准排除性能不均电池。

11、优选地，所述放电将所述锂电池电芯放电至0%soc（荷电状态），所述充电将所述锂电池充电至100%soc。

12、利用电芯电压在分容中的反弹，通过放电至0%soc和充电至100%soc实现充分测试电芯电压，提升了筛选方法的全面性和可靠性。

13、优选地，所述计算离散值σ与中值差s，公式如下：

14、

15、

16、

17、

18、其中，vmax表示该组锂电池的电压最大值，s为该组锂电池的电压中值差，表示该组锂电池的电压中值，电芯总数为奇数时，电芯总数为偶数时，为该组锂电池电压的标准差，为该组锂电池的电压平均值，n为电芯总数，为电芯数。

19、通过公式计算锂电池电芯的离散值σ和中值差s，双指标互补：σ捕捉群体波动，s针对高电压异常，中值算法抗单点污染，奇偶数处理确保公平性。

20、优选地，所述s3之后可再次对剩余所述锂电池进行恒流恒压充电以获取更加真实的电池容量。

21、这一补充步骤提升了筛选深度，从电压一致性扩展到容量精度。初步筛选后电池可能存容量虚标，恒流恒压模拟标准容量测试，消除极化影响，获准容量值。

22、优选地，所述恒流恒压充电限压3.65v。

23、3.65v为典型锂电池稳定平台，避免过压析锂，确保容量读数真实。

24、优选地，所述恒流恒压充电后的所述锂电池静置后放电，再次静置，之后充电至17%soc用于计算k值。

25、电芯在17%的电压变化曲率较大，17%soc时的电压用于模拟存储场景，k值量化电压衰减率。

26、优选地，采用内阻测试仪测试所述充电至17%soc后的所述锂电池的内阻，将不符合内阻标准的所述锂电池排除。

27、这一环节针对动态阻抗异常，17%soc内阻最敏感，通过内阻测试仪剔除不符合内阻标准的锂电池。

28、优选地，将经过所述内阻测试仪后的剩余锂电池静置3天以上，计算静置后的电压变化得出k值，将不符合k值标准的所述锂电池排除。

29、内阻测试后静置3天以上，计算电压变化得出k值，排除不符合标准的电池，这一长期静置验证自放电稳定性，模拟仓储/运输场景。3天静置暴露缓慢衰减。

30、本发明的有益效果为：

31、（1）通过计算同一分容框内锂电池静置后电压的离散值σ与中值差s作为阈值，有效剔除极耳焊接不良或撕裂等导致电压异常的电池，克服了k值无法100%剔除和内阻易变异的局限，提高筛选准确率。

32、（2）采用0.7c~1c倍率放电至0%soc，0.1c~0.7c倍率充电至100%soc，并在曲率变化最大处静置3分钟以上进行离散度判断，检测周期短，避免传统k值测试需静置数天的低效问题，适用于大规模分容工序。

33、（3）结合后续恒流恒压充电容量验证、内阻测试及3天k值计算的多重筛选，确保剩余电池电压稳定、一致性高，显著降低自放电和内阻异常风险，提升电池组整体性能。

1.一种锂离子电池分容筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，每次所述静置的时间均在3分钟以上。

3.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述放电采用0.7c~1c倍率电流避免降低循环寿命，所述充电采用0.1c~0.7c倍率电流避免析锂及温度过高导致的热失控。

4.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述放电将所述锂电池电芯放电至0%soc（荷电状态），所述充电将所述锂电池充电至100%soc。

5.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述计算离散值σ与中值差s，公式如下：

6.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述s3之后可再次对剩余所述锂电池进行恒流恒压充电以获取更加真实的电池容量。

7.根据权利要求6所述的筛选方法，其特征在于，所述恒流恒压充电限压3.65v。

8.根据权利要求6所述的筛选方法，其特征在于，所述恒流恒压充电后的所述锂电池静置后放电，再次静置，之后充电至17%soc用于计算k值。

9.根据权利要求8所述的筛选方法，其特征在于，采用内阻测试仪测试所述充电至17%soc后的所述锂电池的内阻，将不符合内阻标准的所述锂电池排除。

10.根据权利要求9所述的筛选方法，其特征在于，将经过所述内阻测试仪后的剩余锂电池静置3天以上，计算静置后的电压变化得出k值，将不符合k值标准的所述锂电池排除。