锂离子电池一致性的筛选方法及系统与流程

1.本发明涉及新能源电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池一致性的筛选方法及系统。


背景技术：

2.随着电动汽车行业的快速发展，电动汽车保有量持续增长。锂离子电池由于具有高能量密度、高功率、高安全、长寿命等优势，逐渐成为了电动汽车的核心能源部件。由于单体电芯容量和功率的限制，电动汽车的动力电池系统往往由几十个、上百个甚至几千个锂离子单体电芯通过串并联的方式组合而成。单体电芯本身，包括电压、容量、内阻、寿命、温度影响、自放电率等都存在一定的差异性，再加上各单体电池在电池组内的使用环境不完全相同，也导致了单体电池的不一致性逐步放大，从而加速电池性能衰减，随着使用过程中性能差异的不断累积，并最终引发电池组过早失效。
3.由上述可知，单体电芯的一致性直接影响了电池组的性能发挥，从而决定了电动汽车的使用寿命和使用安全。因此，必须要采用有效的方法在电池使用前对电池进行评估筛选，保障成组电池的高一致性。同时，在电池系统发生失效时，能快速准确地从众多电芯中辨别出差异性失效单体，从而保障动力电池系统的使用寿命以及失效问题查找和解决。而目前常规电芯筛选和评估工艺周期长、工序复杂，筛选效率低且筛选误判率较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锂离子电池一致性的筛选方法及系统，操作简单，有效的缩短了筛选周期，提高了电芯筛选效率和准确性。
5.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池一致性的筛选方法，包括：对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯；对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行高温脉冲测试，筛选出第二单体电芯；在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯；对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电芯；对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯。
7.在一种实施方式中，对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯，包括：获取各单体电芯的第一电压值和第一内阻值；
8.计算满足第一预设筛选条件的第一电压值的平均值和第一内阻值的平均值，得到第一平均电压值和第一平均内阻值；第一预设筛选条件包括第一预设电压值筛选范围和第一预设内阻值筛选范围；
9.将第一平均电压值与第一预设电压偏差值，确定第一电压区间，以及将第一平均内阻值与第一预设内阻偏差值，确定第一内阻区间；
10.将预设数量的单体电芯的第一电压值和第一内阻值中满足第一电压区间和第一内阻区间的第一电压值和第一内阻值对应的单体电芯确定为第一单体电芯。
11.在一种实施方式中，对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行预设次数的脉冲测试，筛选出第二单体电芯之前，方法还包括：
12.在对各第一单体电芯进行一次标准充放电，并以第一预设电量将各第一单体电芯充电至第一预设荷电状态后，获取第一放电容量和第二内阻值。
13.在一种实施方式中，对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行高温脉冲测试，筛选出第二单体电芯，包括：
14.以第二预设电量对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试，获取经过测试后的第一单体电芯的第二放电容量和第三内阻值；其中，预设高温脉冲测试温度的范围为40℃-55℃之间；
15.计算各第一单体电芯的第二放电容量和第一放电容量之间第一容量差，以及第二内阻值与第三内阻值之间的第一内阻差；
16.获取各第一单体电芯的第一容量差的平均值和相应方差，以及各第一单体电芯的第一内阻差的平均值和相应方差；
17.采用预设区间算法，对第一容量差的平均值、相应方差与第二预设电压偏差值进行计算，得到第一容量区间，以及对第一内阻差的平均值、相应方差与第二预设内阻偏差值进行计算，得到第二内阻区间；
18.将各第一单体电芯的第二放电容量和第三内阻值中满足第一容量区间和第二内阻区间的第二放电容量和第三内阻值对应的第一单体电芯确定为第二单体电芯。
19.在一种实施方式中，以第二预设电量对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试，包括：
20.对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯，以第二预设电量充电第一预设时间，或者充电至第一预设截止电压；
21.在第二预设时间之后，对充电后的第一单体电芯，以第二预设电量放电第三预设时间，或者放电至第二预设截止电压；
22.在第四预设时间之后，对第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试。
23.在一种实施方式中，获取经过测试后的第一单体电芯的第二放电容量和第三内阻值，包括：
24.对经过测试后且达到预设温度的第一单体电芯按照标准充放电进行恢复容量标定，得到第一单体电芯的第二放电容量；其中，预设温度低于预设高温脉冲测试温度；预设温度的范围为23℃-27℃之间；
25.在对恢复容量标定后的第一单体电芯以预设电流和预设电压回充至满电状态后，获取第二电压值和第三内阻值。
26.在一种实施方式中，在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯，包括：
27.在预设高温存储测试温度下将满电状态下的第二单体电芯存储预设天数后，获取第二单体电芯的第三电压值和第四内阻值；其中，预设高温存储测试温度的范围为40℃-55℃之间；
28.计算各第二单体电芯的第三电压值和第二电压值之间的第一电压差，以及第四内阻值与第三内阻值之间的第二内阻差；
29.获取各第二单体电芯的第一电压差的平均值和相应方差，以及各第一单体电芯的第二内阻差的平均值和相应方差；
30.采用预设区间算法，对第一电压差的平均值、相应方差与第三预设电压偏差值进行计算，得到第二电压区间，以及对第二内阻差的平均值、相应方差与第三预设内阻偏差值进行计算，得到第三内阻区间；
31.将各第二单体电芯的第三电压值和第四内阻值中满足第二电压区间和第三内阻区间的第三电压值和第四内阻值对应的第二单体电芯确定为第三单体电芯。
32.在一种实施方式中，对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电芯，包括：
33.对处于预设温度下的第三单体电芯，以第三预设电量放电至第二预设截止电压；
34.对处于预设低温充电测试温度的放电后的第三单体电芯，以第四预设电量充电至第四电压值；其中，预设温度高于预设低温充电测试温度；预设低温充电测试温度的范围为0℃-10℃之间；
35.在将充电后的第三单体电芯放置第五预设时间后，获取第三单体电芯的第五电压值；
36.计算各第三单体电芯的第五电压值与第四电压值之间的第二电压差，并获取第二电压差的平均值和相应方差；
37.采用预设区间算法，对第二电压差的平均值、相应方差与第四预设电压偏差值进行计算，得到第三电压区间；
38.将各第三单体电芯的第五电压值中满足第三电压区间的第五电压值对应的第三单体电芯确定为第四单体电芯。
39.在一种实施方式中，对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯，包括：
40.对处于预设温度下的第四单体电芯进行恢复容量标定和内阻测试，获取第四单体电芯的恢复容量和第五内阻值；
41.计算满足第二预设筛选条件的恢复容量的平均值和第五内阻值的平均值，得到恢复容量平均值和第二平均内阻值；第二预设筛选条件包括恢复容量筛选范围和第二预设内阻值筛选范围；
42.将恢复容量平均值与恢复容量偏差值，确定恢复容量区间，以及将第二平均内阻值与第四预设内阻偏差值，确定第四内阻区间；
43.将各第四单体电芯的恢复容量和第五内阻值中满足恢复容量区间和第四内阻区间的恢复容量和第五内阻值对应的第四单体电芯确定为具有一致性的单体电芯。
44.第二方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池一致性的筛选系统，包括：
45.初步筛选模块，用于对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯；
46.高温脉冲测试模块，用于对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行高温脉冲测试，筛选出第二单体电芯；
47.高温存储测试模块，用于在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯；
48.低温充电测试模块，用于对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电
芯；
49.常温性能恢复测试模块，用于对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯。
50.本发明实施例带来了以下有益效果：
51.本发明实施例提供的上述锂离子电池一致性的筛选方法及系统，首先对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯；其次对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行高温脉冲测试，筛选出第二单体电芯；接着在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯；然后对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电芯；最后对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯。上述方法通过初步筛选、高温脉冲测试、高温存储测试、低温充电测试以及常温性能恢复测试对单体电芯进行筛选，操作简单易实现，大大缩短了筛选时间，提高可筛选效率；同时，上述方法动态考虑了不同条件下单体电芯的性能指标变化，采用高温脉冲测试、高温存储测试、低温充电测试以及常温性能恢复测试，充分比较了电芯的综合差异，有效提高了电芯的筛选准确率。
52.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
53.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
54.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1为本发明实施例提供的一种锂离子电池一致性的筛选方法的流程图；
56.图2为本发明实施例提供的另一种锂离子电池一致性的筛选方法的流程图；
57.图3为本发明实施例提供的一种锂离子电池一致性的筛选系统的结构示意图；
58.图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
59.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.目前常规的电芯筛选和评估工艺主要是对电芯进行简单的充放电测试，将电芯充电到半电态后对电池进行28天以上的常温搁置，依据搁置后电压、内阻、容量差异进行筛选。过程中要经过多次完整充放电，工序复杂，耗能且占用资源；常温下半电态存储，耗时长，且差异变化小，同时通过搁置后的容量、内阻、电压简单分析，并不能正确反应电芯的实
际差异性，误判率高同时筛选效率低。
61.基于此，本发明实施例提供的一种锂离子电池一致性的筛选方法及系统，操作简单，有效的缩短了筛选周期，提高了电芯筛选效率和准确性。
62.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种锂离子电池一致性的筛选方法进行详细介绍，参见图1所示的一种锂离子电池一致性的筛选方法的流程图，示意出该方法主要包括以下步骤s101至步骤s105：
63.步骤s101：对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯。
64.在具体应用中，可以随机选取一定数量的单体电芯，测量每个单体电芯的电压和内阻，根据单体电芯的电压和内阻进行初步筛选，筛除明显存在异常的单体电芯，即将电压和内阻在合格范围内的剔除，将剩余的单体电芯作为第一单体电芯。
65.步骤s102：对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行高温脉冲测试，筛选出第二单体电芯。
66.在具体应用中，可以在预设高温脉冲测试温度下，对第一单体电芯进行反复高倍率、短时间(小于30s)的脉冲充放电测试，根据高温脉冲测试前后第一单体电芯的容量差和内阻差对第一单体电芯进行筛选，将不合格的第一单体电芯剔除掉，将剩余的第一单体电芯作为第二单体电芯。
67.步骤s103：在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯。
68.在具体应用中，可以对循环完高温脉冲测试且满电态的第二单体电芯，在预设高温存储测试温度下进行存储，根据高温存储前后的内阻差和电压差对第二单体电芯进行筛选，将不合格的第二单体电芯剔除掉，将剩余的第二单体电芯作为第三单体电芯。
69.步骤s104：对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电芯。
70.在具体应用中，可以在低温下对第三单体电芯进行充电，根据充电电压的差异性对第三单体电芯进行筛选，将不合格的第三单体电芯剔除掉，将剩余的第三单体电芯作为第四单体电芯。
71.步骤s105：对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯。
72.在具体应用中，对经过前述高低温测试筛选得到的第四单体电芯进行常温性能恢复测试，根据恢复容量和内阻的差异性对第四单体电芯进行筛选，将不合格的第四单体电芯剔除掉，得到具有一致性的单体电芯。
73.本发明实施例提供的上述锂离子电池一致性的筛选方法通过初步筛选、高温脉冲测试、高温存储测试、低温充电测试以及常温性能恢复测试对单体电芯进行筛选，操作简单易实现，大大缩短了筛选时间，提高可筛选效率；同时，上述方法动态考虑了不同条件下单体电芯的性能指标变化，采用高温脉冲测试、高温存储测试、低温充电测试以及常温性能恢复测试，充分比较了电芯的综合差异，有效提高了电芯的筛选准确率。
74.在一种实施方式中，在对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯时，可以采用包括但不限于以下的方式，具体包括以下步骤a1至步骤a4：
75.步骤a1：获取各单体电芯的第一电压值和第一内阻值。
76.在具体应用中，可以随机选取一定数量的单体电芯，测量每个单体电芯的第一电
压值v1和第一内阻值r
ac1
。
77.步骤a2：计算满足第一预设筛选条件的第一电压值的平均值和第一内阻值的平均值，得到第一平均电压值和第一平均内阻值；第一预设筛选条件包括第一预设电压值筛选范围和第一预设内阻值筛选范围。
78.在具体应用中，第一预设电压值筛选范围和第一预设内阻值筛选范围可以根据电芯类型和应用需求确定，将不处于第一预设电压值筛选范围的第一电压值和不处于第一预设内阻值筛选范围的第一内阻值去除，也即去除数值顶端和底端明显低电压和高内阻的单体电芯后，计算剩余单体电芯的第一电压值的平均值和第一内阻值的平均值，得到第一平均电压值和第一平均内阻值。
79.步骤a3：将第一平均电压值与第一预设电压偏差值，确定第一电压区间，以及将第一平均内阻值与第一预设内阻偏差值，确定第一内阻区间。
80.在具体应用中，第一预设电压偏差值和第一预设内阻偏差值可以依据具体电芯类型和应用需求分别确定，从而基于第一平均电压值与第一预设电压偏差值得到第一电压区间x1±
n1％，其中，x1为第一平均电压值，n1％为第一预设电压偏差值；基于第一平均内阻值与第一预设内阻偏差值得到第一内阻区间y1±
m1％，其中，y1为第一平均内阻值，m1％为第一预设内阻偏差值。
81.步骤a4：将预设数量的单体电芯的第一电压值和第一内阻值中满足第一电压区间和第一内阻区间的第一电压值和第一内阻值对应的单体电芯确定为第一单体电芯。
82.在具体应用中，可以选择满足第一电压区间x1±
n1％和第一内阻区间y1±
m1％的第一电压值和第一内阻值对应的单体电芯作为第一单体电芯，即合格电芯，同时将不满足第一电压区间和第一内阻区间的第一电压值和第一内阻值对应的单体电芯剔除掉，也即将单体电芯中第一电压值和第一内阻值低于下限和超过上限的单体电芯剔除掉。
83.在一种实施方式中，对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行预设次数的脉冲测试，筛选出第二单体电芯，即对步骤s101中合格的第一单体电芯，在40℃-55℃的温度范围内，进行脉冲充放电，具体可以采用包括但不限于以下的方式，具体包括以下步骤b1至步骤b6：
84.步骤b1：在对各第一单体电芯进行一次标准充放电，并以第一预设电量将各第一单体电芯充电至第一预设荷电状态后，获取第一放电容量和第二内阻值。
85.电池的标准充放电过程是首先将电池以0.2c放电至1.0v/支，然后以0.1c充电16小时，搁置1小时后，以0.2c放至1.0v/支。本实施例中，在高温脉冲测试之前，先对各第一单体电芯进行一次标准充放电，然后以第一预设电量对第一单体电芯恒流充电至第一预设荷电状态，并记录第一放电容量c1和第二内阻值r
ac2
。其中，第一预设电量可以是0.5c-1c，第一预设荷电状态可以是50％soc。
86.步骤b2：以第二预设电量对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试，获取经过测试后的第一单体电芯的第二放电容量和第三内阻值；其中，预设高温脉冲测试温度的范围为40℃-55℃之间。
87.在具体应用中，可以将充至第一预设荷电状态的各第一单体电芯搁置至第一单体电芯均匀达到预设高温脉冲测试温度(40℃-55℃之间)，然后以第二预设电量对第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试，诸如进行100-400次充放电循环；然后，将经过测试
后的第一单体电芯在室温下搁置至第一单体电芯均匀达到室温，室温为23℃-27℃之间，之后获取经过测试后的第一单体电芯的第二放电容量c2和第三内阻值r
ac3
。
88.具体的，在获取经过测试后的第一单体电芯的第二放电容量和第三内阻值时，可以采用包括但不限于以下的方式：
89.首先，对经过测试后且达到预设温度的第一单体电芯按照标准充放电进行恢复容量标定，得到第一单体电芯的第二放电容量；其中，预设温度低于预设高温脉冲测试温度；预设温度的范围为23℃-27℃之间。
90.在具体应用中，预设温度可以是室温，恢复容量标定是指电池在规定的温度下搁置规定的时间，放电后完全充电，并再次放电时能够输出的容量。本发明实施例中，可以将经过测试后的第一单体电芯在室温下搁置至第一单体电芯均匀达到室温，然后对第一单体电芯按照标准充放电进行恢复容量标定，得到第一单体电芯的第二放电容量c2，即得到对第一单体电芯放电后完全充电，并再次放电时输出的容量。
91.然后，在对恢复容量标定后的第一单体电芯以预设电流和预设电压回充至满电状态后，获取第二电压值和第三内阻值。
92.在具体应用中，对恢复容量标定的第一单体电芯恒流恒压充电至满电状态，并记录第二电压值v2和第三内阻值r
ac3
。
93.进一步，在以第二预设电量对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试时，可以采用包括但不限于以下的方式：
94.首先，对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯，以第二预设电量充电第一预设时间，或者充电至第一预设截止电压。
95.然后，在第二预设时间之后，对充电后的第一单体电芯，以第二预设电量放电第三预设时间，或者放电至第二预设截止电压；
96.最后，在第四预设时间之后，对第一单体电芯进行预设次数的充放电循环测试。
97.第二预设电量可以是最大持续脉冲电流，具体可以根据单体电芯的类型和性能确定；第一预设时间可以是10s-30s之间，第二预设时间可以是5s-30s之间，第三预设时间可以是10s-30s，其中，第一预设时间和第三预设时间可以相同也可以不同；第一预设截止电压和第二预设截止电压也可以根据单体电芯的类型和性能确定。在具体应用中，(1)对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯，恒流(最大持续脉冲电流)充电10s-30s，或者充电至第一预设截止电压停止充电；(2)将充电后的第一单体电芯搁置5s-30s；(3)恒流(最大持续脉冲电流)放电10s-30s，或者放电至第二预设截止电压停止放电；(4)将放电后的第一单体电芯搁置5s-30s。循环上述(1)-(4)步骤100-400次，完成对第一单体电芯的充放电循环测试。
98.步骤b3：计算各第一单体电芯的第二放电容量和第一放电容量之间第一容量差，以及第二内阻值与第三内阻值之间的第一内阻差。
99.在具体应用中，记录高温脉冲测试前后各第一单体电芯的容量差和内阻差，即第一容量差δc1＝c
2-c1，第一内阻差δr1＝r
ac3-r
ac2
。
100.步骤b4：获取各第一单体电芯的第一容量差的平均值和相应方差，以及各第一单体电芯的第一内阻差的平均值和相应方差。
101.步骤b5：采用预设区间算法，对第一容量差的平均值、相应方差与第一预设容量偏
差值进行计算，得到第一容量区间，以及对第一内阻差的平均值、相应方差与第二预设内阻偏差值进行计算，得到第二内阻区间。
102.在具体应用中，上述预设区间算法将(均值
±
方差
×
偏差值)作为合格区间。具体的，第一容量区间即为z1±
k1δs1，其中z1为第一容量差的平均值，δs1为第一容量差的相应方差，k1为第一预设容量偏差值；第二内阻区间即为y2±
m2δs2，其中y2为第一内阻差的平均值，δs2为第一内阻差的相应方差，m2为第二预设内阻偏差值。
103.步骤b6：将各第一单体电芯的第二放电容量和第三内阻值中满足第一容量区间和第二内阻区间的第二放电容量和第三内阻值对应的第一单体电芯确定为第二单体电芯。
104.在具体应用中，可以选择满足第一容量区间z1±
k1δs1和第二内阻区间y2±
m2δs2的第二放电容量和第三内阻值对应的第一单体电芯作为第二单体电芯，即合格电芯，同时将不满足第一容量区间和第二内阻区间的第一电压值和第一内阻值对应的第一单体电芯剔除掉，也即将第一单体电芯中第二放电容量和第三内阻值低于下限和超过上限的第一单体电芯剔除掉。
105.在一种实施方式中，在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯，即为对上述步骤s102中合格的第二单体电芯进行高温存储，具体可以采用包括但不限于以下的方式，具体包括以下步骤c1至步骤c5：
106.步骤c1：在预设高温存储测试温度下将满电状态下的第二单体电芯存储预设天数后，获取第二单体电芯的第三电压值和第四内阻值；其中，预设高温存储测试温度的范围为40℃-55℃之间。
107.在具体应用中，可以将前述高温脉冲测试中合格的满电状态下的第二单体电芯，在预设高温存储测试温度下(40℃-55℃)搁置2-4天，记录搁置后的第二单体电芯的第三电压值v3和第四内阻值r
ac4
。
108.步骤c2：计算各第二单体电芯的第三电压值和第二电压值之间的第一电压差，以及第四内阻值与第三内阻值之间的第二内阻差。
109.具体的，计算第一电压差δv1＝v
3-v2，第二内阻差δr2＝r
ac4-r
ac3
。
110.步骤c3：获取各第二单体电芯的第一电压差的平均值和相应方差，以及各第一单体电芯的第二内阻差的平均值和相应方差。
111.在具体应用中，在计算第一电压差的平均值和相应方差，以及各第一单体电芯的第二内阻差的平均值和相应方差之前，还可以将第三电压值v3和第四内阻值r
ac4
中电压明显偏低(下限3％左右)和内阻明显偏高(上限3％左右)的第二单体电芯剔除，上下限百分比依据实际应用要求确定。然后计算剔除异常电芯后的各第二单体电芯的第一电压差的平均值和相应方差，以及各第一单体电芯的第二内阻差的平均值和相应方差。
112.步骤c4：采用预设区间算法，对第一电压差的平均值、相应方差与第二预设电压偏差值进行计算，得到第二电压区间，以及对第二内阻差的平均值、相应方差与第三预设内阻偏差值进行计算，得到第三内阻区间。
113.该方式中，预设区间算法与向前述预设区间算法相同。具体的，第二电压区间即为x2±
n2δs3，其中x2为第一电压差的平均值，δs3为第一电压差的相应方差，n2为第二预设电压偏差值；第三内阻区间即为y3±
m3δs4，其中y3为第二内阻差的平均值，δs4为第二内阻差的相应方差，m3为第三预设内阻偏差值。
114.步骤c5：将各第二单体电芯的第三电压值和第四内阻值中满足第二电压区间和第三内阻区间的第三电压值和第四内阻值对应的第二单体电芯确定为第三单体电芯。
115.在具体应用中，可以选择满足第二电压区间x2±
n2δs3和第三内阻区间y3±
m3δs4的第三电压值和第四内阻值对应的第二单体电芯作为第三单体电芯，即合格电芯，同时将不满足第二电压区间x2±
n2δs3和第三内阻区间y3±
m3δs4的第三电压值和第四内阻值对应的第二单体电芯剔除掉，也即将第二单体电芯中第三电压值和第四内阻值低于下限和超过上限的第一单体电芯剔除掉。
116.在一种实施方式中，对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电芯，即对步骤s103中合格的第三单体电芯，在0℃-10℃的温度范围内，进行低温充电测试，可以采用包括但不限于以下的方式，具体包括以下步骤d1至步骤d6：
117.步骤d1：对处于预设温度下的第三单体电芯，以第三预设电量放电至第二预设截止电压。
118.该方式中，预设温度即为室温，在23℃-27℃之间，高于预设低温充电测试温度(0℃-10℃之间)；第三预设电量可以是0.5c-1c，具体放电倍率以各电芯标称放电能力为准。在具体应用中，将前述高温存储测试中合格的第三单体电芯在室温下搁置2-24h恢复常温(具体时间以电芯大小和厚度等确定，以电池整体均恢复常温为准)，然后以0.5c-1c放电至第二预设截止电压，并将放电后的第二单体电芯搁置10min-20min。
119.步骤d2：对处于预设低温充电测试温度的放电后的第三单体电芯，以第四预设电量充电至第四电压值；其中，预设温度高于预设低温充电测试温度；预设低温充电测试温度的范围为0℃-10℃之间。
120.该方式中，第四预设电量可以是0.5c-2c，具体充电倍率以各电芯低温充电能力而定。将上述放电至第二预设截止电压的第三单体电芯在预设低温充电测试温度(0℃-10℃之间)下搁置4-24h(具体时间以电芯大小和厚度等确定，以电池整体均达到环境低温为准)，然后0.5c-2c恒流充电至第四电压值v4。
121.步骤d3：在将充电后的第三单体电芯放置第五预设时间后，获取第三单体电芯的第五电压值。
122.该方式中，第五预设时间可以是5-10min，将上述步骤d2中充电后的第三单体电芯搁置5-10min，测试搁置后的第三单体电芯的第五电压值v5。
123.步骤d4：计算各第三单体电芯的第五电压值与第四电压值之间的第二电压差，并获取第二电压差的平均值和相应方差。
124.具体的，计算第二电压差δv2＝v
5-v4，以及第二电压差的均值x3和相应方差δs5。
125.步骤d5：采用预设区间算法，对第二电压差的平均值、相应方差与第三预设电压偏差值进行计算，得到第三电压区间。
126.该方式中，预设区间算法与向前述预设区间算法相同。具体的，第三电压区间即为x3±
n3δs5，其中x3为第二电压差的平均值，δs5为第二电压差的相应方差，n3为第三预设电压偏差值。
127.步骤d6：将各第三单体电芯的第五电压值中满足第三电压区间的第五电压值对应的第三单体电芯确定为第四单体电芯。
128.在具体应用中，可以选择满足第三电压区间x3±
n3δs5的第五电压值对应的第三
单体电芯作为第四单体电芯，即合格电芯，同时将不满足第三电压区间x3±
n3δs5的第五电压值对应的第三单体电芯剔除掉，也即将第三单体电芯中第五电压值低于下限和超过上限的第三单体电芯剔除掉。
129.在一种实施方式中，在对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯时，可以采用包括但不限于以下的方式，具体包括以下步骤e1至步骤e4：
130.步骤e1：对处于预设温度下的第四单体电芯进行恢复容量标定和内阻测试，获取第四单体电芯的恢复容量和第五内阻值。
131.该方式中，预设温度为室温。在具体应用中，将上述步骤s104中筛选合格的第四单体电压在室温下搁置2-24h恢复室温(具体时间以电芯大小和厚度等确定，以电池整体均恢复常温为准)，对其进行恢复容量标定和内阻测试，获取第四单体电芯的恢复容量c3和第五内阻值r
ac5
。
132.步骤e2：计算满足第二预设筛选条件的恢复容量的平均值和第五内阻值的平均值，得到恢复容量平均值和第二平均内阻值；第二预设筛选条件包括恢复容量筛选范围和第二预设内阻值筛选范围。
133.在具体应用中，恢复容量筛选范围和第二预设内阻值筛选范围可以依据具体电芯类型和应用需求分别确定。将不处于恢复容量筛选范围的回复恢复容量和不处于第二预设内阻值筛选范围的第五内阻值去除后，计算剩余第四单体电芯的恢复容量平均值和第二平均内阻值。
134.步骤e3：将恢复容量平均值与恢复容量偏差值，确定恢复容量区间，以及将第二平均内阻值与第四预设内阻偏差值，确定第四内阻区间。
135.在具体应用中，恢复容量偏差值和第四预设内阻偏差值可以依据具体电芯类型和应用需求分别确定，从而基于恢复容量平均值与恢复容量偏差值得到恢复容量区间z2±
k2％，其中，z2为恢复容量平均值，k2％为恢复容量偏差值；基于第二平均内阻值与第四预设内阻偏差值得到第四内阻区间y4±
m4％，其中，y4为第二平均内阻值，m4％为第四预设内阻偏差值。
136.步骤e4：将各第四单体电芯的恢复容量和第五内阻值中满足恢复容量区间和第四内阻区间的恢复容量和第五内阻值对应的第四单体电芯确定为具有一致性的单体电芯。
137.在具体应用中，可以选择满足恢复容量区间z2±
k2％和第四内阻区间y4±
m4％的恢复容量和第五内阻值对应的第四单体电芯作为具有一致性的单体电芯，即合格电芯，同时将不满足恢复容量区间z2±
k2％和第四内阻区间y4±
m4％的恢复容量和第五内阻值对应的单体电芯剔除掉。
138.本发明实施例提供的上述方法，结合在不同运用场景下电芯各性能指标的变化，快速评估电芯参数的动态差异性，有效缩短了筛选的时间，提高了筛选效率和准确性，降低了动力电池系统的失效风险。同时本技术操作简单，实用性强，便于生产，为保障动力系统电池一致性提供了一种可行的方法。
139.进一步，本发明时候死里还提供了另一种锂离子电池一致性的筛选方法，参见图2所示，主要包括以下步骤s201至步骤s205：
140.步骤s201：电压、内阻初步筛选。
141.具体的，随机选取一定数量的单体电芯，测试电池的电压和ac内阻。除去数值顶端
和底端明显低电压和高内阻电芯后，计算剩余单体电芯的电压v1的平均值x1和rac1内阻的平均值y1，选择在合格区间x1±
n1％和y1±
m1％的单体电芯电芯，剔除电压、内阻低于下限和超过上限的电芯，n和m值依据具体电芯类型和应用需求分别确定。
142.步骤s202：高温脉冲测试。
143.具体的，将步骤s201中的合格单体电芯，在40-55℃温度范围内，对单体电芯进行脉冲充放电。
144.(1)单体电芯进行标准充放电后，0.5c-1c恒流充电至50％soc，记录放电容量c1和内阻r
ac2
；(2)将单体电芯搁置至电芯均匀达到测试温度(即40-55℃)；(3)对单体电芯恒流(最大持续脉冲电流)充电10-30s或达到设定截止电压停止充电；(4)搁置5-30s；(5)对单体电芯恒流(最大持续脉冲电流)放电10-30s或达到设定放电截止电压停止放电。(6)搁置5-30s；循环(3)-(6)步骤100-400周。(7)将单体电芯搁置至电芯均匀达到室温；(8)按照标准充放电进行恢复容量标定c2，恒流恒压回充至满电态v2，测量内阻r
ac3
。记录脉冲测试前后的标准容量差δc1＝c
2-c1和内阻差δr1＝r
ac3-r
ac2
，计算δc1的平均值z1和相应方差δs1，以及δr1的平均值y2和相应方差δs2，选择在第一容量区间z1±
k1δs1和第二内阻区间y2±
m2δs2的单体电芯，剔除低于下限和超过上限的单体电芯。
145.步骤s203：高温存储测试。
146.具体的，将步骤s202结束后满充电状态的单体电池在高温下(45-55℃)搁置2-4天，记录搁置后电压v3、内阻r
ac4
。剔除电压v3、内阻r
ac4
中电压明显偏低(下限3％左右)和内阻明显偏高(上限3％左右)的单体电芯，上下限百分比依据实际应用要求确定。计算δv1和δr2，δv1＝v
3-v2、δr2＝r
ac4-r
ac4
，剔除电压差和内阻差明显离散值后，计算δv1的平均值x2和相应方差δs3，以及和δr2的平均值y3和相应方差δs4，选择合格区间在x2±
n2δs3和y3±
m3δs4的单体电芯，剔除低于下限和超过上限的单体电芯。
147.步骤s204：低温充电测试。
148.具体的，将步骤s203筛选后的单体电芯在室温下(25
±
2℃)搁置4-24h恢复常温(具体时间以电芯大小和厚度等确定，以电池整体均恢复常温为准)，以0.5-1c(放电倍率以各电芯标称放电能力为准)放电至规定的放电截至电压，搁置10-20min。将电池在0-10℃下搁置4-24h(具体时间以电芯大小和厚度等确定，以电池整体均达到环境低温为准)，以0.5c-2c(充电倍率以各电芯低温充电能力而定)恒流充电至充电截至上限电压v4，搁置5-10min，测试搁置结束时电压v5计算δv2＝v
5-v4，依据前述步骤s203中相同筛选方法，剔除δv2中差异较大的单体电芯。
149.步骤s205：常温性能恢复测试。
150.具体的，将上述步骤s204筛选后的单体电芯恢复至室温(同步骤s204)，对其进行恢复容量标定和内阻测试(按国标进行)，记录单体电芯的恢复容量c3和内阻r
ac5
，依据前述步骤s201中相同的筛选方法，剔除容量和内阻差异较大的单体电芯。
151.考虑到，低温测试会对电芯产生损伤，影响电芯的性能，为了提高筛选的准确性，本发明采用先高温，再低温，最后常温的测试顺序，从而减少低温测试对电芯性能产生的影响，保证筛选的准确性。
152.本发明实施例提供的上述锂离子电池一致性的筛选方法，该方法适用于所有混合动力汽车，纯电汽车上动力电池一致性评估，具有以下技术效果：
153.1、锂电池的工作环境温度对内阻、热耗率、放电容量、循环寿命和电池状态的一致性有一定影响。大体上，锂电池对0-40℃这个区间的温度并不敏感，然而一旦温度超过这个区间进行充放电，容量、内阻和寿命就会打折扣。本发明在高温环境下对电池进行多次大电流脉冲测试，通过在高温下的极限测试，放大电芯的动态差异性，提高电池筛选的准确性。
154.2、电池在高温下满电态搁置，温度越高，soc越高，电池的自放电越大，采用高温满电态搁置(即高温存储测试)，能将电芯间的自放电差异放大，从而更准确地挑选出电芯的自放电差异。
155.3、通过低温充电测试，可以考察电芯的差异性。从电化学角度分析，低温下电解液的离子电导率随之降低，sei膜电阻和电化学反应电阻随之增大，导致低温下欧姆极化、浓差极化和电化学极化均增大，尤其是低温下的充电性能较低温放电和常温下的充放电更困难。由于存在较大的极化，电芯在低温下充电后的电压回落较常温会更明显，通过对电压回落差异的比较，能比常温下更准确的挑选出电芯的差异。
156.4、在前期高低温充放电动态筛选后，进行电芯常温性能恢复差异性筛选，从容量和内阻考察，进一步提高筛选容量的一致性。
157.5、本发明只需通过简单测试工序完成，操作简单，易实现。同时，相较常规筛选工步，大大缩短了评价时间，提高了筛选效率。另外，本发明相较常规静态数据的筛选，动态考虑不同条件下的性能指标变化，充分比较电芯的综合差异性，有效提高了电芯的筛选准确率。
158.对于前述锂离子电池一致性的筛选方法，本发明实施例还提供了一种锂离子电池一致性的筛选系统，参见图3所示的一种锂离子电池一致性的筛选系统的结构示意图，示意出该系统主要包括：
159.初步筛选模块301，用于对预设数量的单体电芯进行初步筛选，得到第一单体电芯。
160.高温脉冲测试模块302，用于对达到预设高温脉冲测试温度的第一单体电芯进行高温脉冲测试，筛选出第二单体电芯。
161.高温存储测试模块303，用于在预设高温存储测试温度下，对第二单体电芯进行高温存储测试，筛选出第三单体电芯。
162.低温充电测试模块304，用于对第三单体电芯进行低温充电测试，筛选出第四单体电芯。
163.常温性能恢复测试模块305，用于对第四单体电芯进行常温性能恢复测试，筛选出具有一致性的单体电芯。
164.本发明实施例提供的上述锂离子电池一致性的筛选系统通过初步筛选、高温脉冲测试、高温存储测试、低温充电测试以及常温性能恢复测试对单体电芯进行筛选，操作简单易实现，大大缩短了筛选时间，提高可筛选效率；同时，上述方法动态考虑了不同条件下单体电芯的性能指标变化，采用高温脉冲测试、高温存储测试、低温充电测试以及常温性能恢复测试，充分比较了电芯的综合差异，有效提高了电芯的筛选准确率。
165.本发明实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
166.需要说明的是，本发明实施例中提到的所有实施方式仅为示例性的，实际应用中
可与本实施例不同，在此不做限定。
167.本发明实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上实施方式的任一项所述的方法。
168.图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备100包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
169.其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
170.总线42可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
171.其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。
172.处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
173.本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。
174.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存
储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
175.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
176.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。