筛选潜在异常电池的方法、装置、电池及车辆与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种筛选潜在异常电池的方法、装置、电池及车辆。


背景技术：

2.现有技术中，为了提前筛选出存在潜在异常的电池，电池生产厂家通常通过开发电池自放电性能筛选的工艺方法，提升电池后续使用的一致性和安全性。
3.然而，现有技术中通过电池自放电性能筛选的方法依然存在着较高的漏筛率，导致电池在应用端出现电池一致性异常、自放电异常等质量问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种筛选潜在异常电池的方法、装置、电池及车辆，其能够避免漏筛问题，降低电池在应用端的风险。
5.本发明的第一方面提供一种筛选潜在异常电池的方法，包括步骤：
6.确定待测试电池的性能参数，其中，所述性能参数包括：电池容量cn，电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn、电池的放电直流内阻dcr
n1
、电池的充电直流内阻dcr
n2
和电池的交流内阻acrn；
7.根据确定的所述性能参数，判断电池是否合格。
8.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，确定电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn，包括：
9.在预设温度条件下，将满电状态的电池静置至电压平衡，对电池进行外接超大电阻r
ext
短接，测量电压v
n1
；
10.电池静置时间达到预设时间δt后，测量电压v
n2
；
11.根据公式δvn＝(v
n1-v
n2
)/δt，计算得出自放电率δvn。
12.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，确定电池的放电直流内阻dcr
n1
，包括：
13.在预设温度条件下，调节电池soc至50％；
14.电池静置时间达到第一预设时间后，测量电池电压v
n3
；
15.对电池进行mc脉冲放电，且达到第二预设时间后，测量电池电压v
n4
；
16.根据公式dcr
n1
＝(v
n3-v
n4
)/mc，计算得出放电直流内阻dcr
n1
。
17.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，确定电池的充电直流内阻dcr
n2
，包括：
18.在所述测量电池电压v
n4
之后，将电池进行静置，达到第三预设时间后，测量电池电压v
n5
；
19.对电池进行mc脉冲充电，且达到第四预设时间后，测量电池电压v
n6
；
20.根据公式dcr
n2
＝(v
n6-v
n5
)/mc，计算得出充电直流内阻dcr
n2
。
21.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，确定超大电阻r
ext
，包括：
22.选取m组电池，将电池组依次进行编号为1～m，其中m≥4；选取m-1个千欧级的电阻，将电阻按照电阻值由大到小的顺序依次进行编号为r1～r
m-1
；
23.在各组电池满电状态下，将各组所述电池进行静置至电压平衡；
24.第一组电池无短接电阻，第二组至第m组电池分别一一对应的短接r1～r
m-1
电阻；
25.按照预设时间间隔，测量第一组至第m组电池的电压，获得第一组至第m组电池的电压v1～vm，根据每次获得的各组电池的电压和所述预设时间间隔确定各组电池的压降；
26.确定r1～r
m-1
中的rk为所述超大电阻r
ext
，其中，短接r
k-1
的电池组压降与第一组电池的压降差值小于第一预设值，短接rk的电池组压降与第一组电池的压降差值大于第二预设值，所述第二预设值大于所述第一预设值。
27.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，所述预设时间δt≥36小时。
28.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，所述第一预设时间为0.5小时，所述第二预设时间为30秒，所述第三预设时间为5分钟，所述第四预设时间为30秒。
29.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，所述按照预设时间间隔，测量第一组至第m组电池的电压包括：
30.每隔24小时测量一次第一组至第m组电池的电压，并且每组电池共计测量不少于10次。
31.本发明的第二方面提供一种筛选潜在异常电池的装置，包括：
32.性能参数获取模块，用于确定待测试电池的性能参数，其中，所述性能参数包括：电池容量cn，电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn、电池的放电直流内阻dcr
n1
、电池的充电直流内阻dcr
n2
和电池的交流内阻acrn；
33.判断模块，用于根据所述性能参数获取模块确定的待测试电池的性能参数，判断电池是否合格。
34.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的装置，所述性能参数获取模块包括电压测量模块、计算模块以及超大电阻r
ext
，其中，所述超大电阻r
ext
用于与电池短接，所述电压测量模块用于测量电池电压；所述计算模块用于计算得出自放电率δvn。
35.根据本发明提供的筛选潜在异常电池的装置，所述性能参数获取模块还包括：
36.电池soc调节模块，用于调节电池soc；
37.mc脉冲充放电模块，用于对电池进行mc脉冲充放电。
38.本发明的第三方面提供一种电池，通过如上任一项所述的筛选潜在异常电池的方法判断是否存在潜在异常，或者设置有如上任一项所述的筛选潜在异常电池的装置。
39.本发明的第四方面提供一种车辆，设置有如上任一项所述的筛选潜在异常电池的装置，或者如上所述的电池。
40.有益效果：
41.一、本发明提供的筛选潜在异常电池的方法，包括步骤：
42.确定待测试电池的性能参数，其中，所述性能参数包括：电池容量cn，电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn、电池的放电直流内阻dcr
n1
、电池的充电直流内阻dcr
n2
和电池的交流内阻acrn；
43.根据确定的所述性能参数，判断电池是否合格。
44.如此，本发明提供的筛选方法，通过电池容量、自放电测试、充放电直流电阻、以及交流内阻，综合筛选潜在异常电池。降低了潜在品质异常电池被漏筛的概率，进而降低应用端风险。
45.二、本发明提供的进一步技术方案中，确定电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn，包括：
46.在预设温度条件下，将满电状态的电池静置至电压平衡，对电池进行外接超大电阻r
ext
短接，测量电压v
n1
；
47.电池静置时间达到预设时间δt后，测量电压v
n2
；
48.根据公式δvn＝(v
n1-v
n2
)/δt，计算得出自放电率δvn。
49.通过短接超大电阻r
ext
的方式测试自放电率δvn，能够有效测试电池自放电方面的性能。
50.三、本发明的提供的进一步技术方案中，确定超大电阻r
ext
，包括：
51.选取m组电池，将电池组依次进行编号为1～m，其中m≥4；选取m-1个千欧级的电阻，将电阻按照电阻值由大到小的顺序依次进行编号为r1～r
m-1
；
52.在各组电池满电状态下，将各组所述电池进行静置至电压平衡；
53.第一组电池无短接电阻，第二组至第m组电池分别一一对应的短接r1～r
m-1
电阻；
54.按照预设时间间隔，测量第一组至第m组电池的电压，获得第一组至第m组电池的电压v1～vm，根据每次获得的各组电池的电压和所述预设时间间隔确定各组电池的压降；
55.确定r1～r
m-1
中的rk为所述超大电阻r
ext
，其中，短接r
k-1
的电池组压降与第一组电池的压降差值小于第一预设值，短接rk的电池组压降与第一组电池的压降差值大于第二预设值，所述第二预设值大于所述第一预设值。
56.如此，通过上述方法能够确定出在筛选电池时，采用的最佳超大电阻r
ext
，进而保证筛选的精确度。
57.四、本发明还提供了一种筛选潜在异常电池的装置，包括：
58.性能参数获取模块，用于确定待测试电池的性能参数，其中，所述性能参数包括：电池容量cn，电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn、电池的放电直流内阻dcr
n1
、电池的充电直流内阻dcr
n2
和电池的交流内阻acrn；
59.判断模块，用于根据所述性能参数获取模块确定的待测试电池的性能参数，判断电池是否合格。
60.如此设置，本发明提供的筛选装置能够实现上述筛选方法，本发明提供的筛选装置能够通过电池容量、自放电测试、充放电直流电阻、以及交流内阻，综合筛选潜在异常电池，降低了潜在品质异常电池被漏筛的概率，进而降低应用端风险。该有益效果的推导过程与上述筛选方法所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。
61.五、本发明还提供了一种电池和车辆，包括上述的筛选潜在异常电池的方法以及筛选潜在异常电池的装置，如此设置，本发明提供的电池和车辆也能够通过电池容量、自放电测试、充放电直流电阻、以及交流内阻，综合筛选潜在异常电池，降低了潜在品质异常电池被漏筛的概率，进而降低应用端风险。
附图说明
62.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
63.图1是本发明实施例中一种筛选潜在异常电池的方法示意图；
64.图2是本发明实施例中一种确定超大电阻r
ext
的方法示意图。
具体实施方式
65.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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作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。
66.下面结合图1-图2描述本发明的实施例中的筛选潜在异常电池的方法，该方法可以适用于锂电池的筛选，包括步骤：
67.s11，确定待测试电池的性能参数，其中，性能参数包括：电池容量cn，电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn、电池的放电直流内阻dcr
n1
、电池的充电直流内阻dcr
n2
和电池的交流内阻acrn；
68.s12，根据确定的性能参数，判断电池是否合格。
69.现有技术中，通常只通过单独的从电池容量、自放电率和交流内阻三方面进行筛选，本实施例通过改良自放电率测试方法，即通过短接超大电阻r
ext
测出电池的自放电率δvn，并且结合测试充放电直流内阻，通过下表可知，本实施例提供的筛选方法，明显降低了潜在品质异常电池被漏筛的概率，进而降低应用端风险。
[0070][0071]
在进一步的实施例中，确定电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn，包括：
[0072]
在预设温度条件下，将满电状态的电池静置至电压平衡，对电池进行外接超大电阻r
ext
短接，测量电压v
n1
；在一些实施例中，上述预设温度条件可以为常温条件；
[0073]
电池静置时间达到预设时间δt后，测量电压v
n2
；在一些实施例中，电池可在常温条件下静置超过36小时的时间；
[0074]
根据公式δvn＝(v
n1-v
n2
)/δt，计算得出自放电率δvn。
[0075]
如此设置，本实施例优化了自放电率测试方法，通过优化后的自放电率测试方法
能够更精确地筛选出存在异常的电池。
[0076]
在进一步的实施例中，确定电池的放电直流内阻dcr
n1
，包括：
[0077]
在预设温度条件下，调节电池soc(剩余电量)至50％；在一些实施例中，该预设温度条件可以为常温条件；
[0078]
电池静置时间达到第一预设时间后，测量电池电压v
n3
；在一些实施例中，电池静置时间可以为0.5小时；
[0079]
对电池进行mc脉冲放电，且达到第二预设时间后，测量电池电压v
n4
；在一些实施例中，mc脉冲放电的时间可以为30秒；
[0080]
根据公式dcr
n1
＝(v
n3-v
n4
)/mc，计算得出放电直流内阻dcr
n1
。
[0081]
如此，本实施例提供了一种优化的放电直流内阻dcr
n1
方法，通过该方法能够更精确地测试放电直流内阻dcr
n1
，进而能够更精确地筛选出存在异常的电池。
[0082]
在进一步的技术方案中，确定电池的充电直流内阻dcr
n2
，包括：
[0083]
在测量电池电压v
n4
之后，将电池进行静置，达到第三预设时间后，测量电池电压v
n5
；在一些实施例中，第三预设时间可以为5分钟；
[0084]
对电池进行mc脉冲充电，且达到第四预设时间后，测量电池电压v
n6
；在一些实施例中，该第四预设时间可以为30秒；
[0085]
根据公式dcr
n2
＝(v
n6-v
n5
)/mc，计算得出充电直流内阻dcr
n2
。
[0086]
如此，本实施例提供了一种优化的充电直流内阻dcr
n1
方法，通过该方法能够更精确地测试充电直流内阻dcr
n1
，进而能够更精确地筛选出存在异常的电池。
[0087]
此外，需要说明的是，在测试电池的自放电率时，需要采用合适的短接超大电阻，鉴于此，在进一步的实施例中，可通过如下方法选择超大电阻r
ext
，该方法包括：
[0088]
s21，选取m组电池，将电池组依次进行编号为1～m，其中m≥4；选取m-1个千欧级的电阻，将电阻按照电阻值由大到小的顺序依次进行编号为r1～r
m-1
；在一些实施例中，可选择同一批次一致性较好的电池，分为7组，分别进行编号1～7。并选取6种千欧级别的外部短接电阻，记为r1～r6，电阻大小为r1＞r2＞r3＞r4＞r5＞r6；
[0089]
s22，在各组电池满电状态下，将各组电池进行静置至电压平衡；在一些实施例中，可在常温条件下和电池满充状态下，将各组电池进行静置至电压平衡；
[0090]
s23，第1组电池无短接电阻，第2组至第7组电池分别一一对应的短接r1～r6电阻；
[0091]
s24，按照预设时间间隔，测量第1组至第7组电池的电压，获得第1组至第7组电池的电压v1～v7，根据每次获得的各组电池的电压和预设时间间隔确定各组电池的压降；
[0092]
s25，确定r1～r6中的rk为超大电阻r
ext
，其中，短接r
k-1
的电池组压降与第一组电池的压降差值小于第一预设值，短接rk的电池组压降与第一组电池的压降差值大于第二预设值，第二预设值大于第一预设值。比如，当外接的电阻＞r2时，电池压降与无短接电池压降几乎一致，表明短路电阻＞r2，对电池自放电无影响；当短路电阻＜r2时，电池自放电恶化，此时设置r3为测试过程中的外接短路电阻r
ext
。
[0093]
如此，本实施例提供的方法，所选择的短路电阻r
ext
，能够精确地测试出电池自放电率，进而能够更精确地筛选出存在异常的电池。
[0094]
进一步的，上述按照预设时间间隔，测量第1组至第7组电池的电压，包括：
[0095]
每隔24小时测量一次，1组至第7组电池的电压，并且每组电池共计测量不少于10
次，即，连续测量10天。
[0096]
如此，通过该方法能够更精确地选择的短路电阻r
ext
。
[0097]
本发明实施例中还提供了一种筛选潜在异常电池的装置，包括：
[0098]
性能参数获取模块，用于确定待测试电池的性能参数，其中，性能参数包括：电池容量cn，电池在短接超大电阻r
ext
时的自放电率δvn、电池的放电直流内阻dcr
n1
、电池的充电直流内阻dcr
n2
和电池的交流内阻acrn；
[0099]
判断模块，用于根据性能参数获取模块确定的待测试电池的性能参数，判断电池是否合格。
[0100]
进一步的，性能参数获取模块包括电压测量模块、计算模块以及超大电阻r
ext
，其中，超大电阻r
ext
用于与电池短接，电压测量模块用于测量电池电压；计算模块用于计算得出自放电率δvn。
[0101]
根据本发明提供的筛选潜在异常电池的装置，性能参数获取模块还包括：
[0102]
电池soc调节模块，用于调节电池soc；
[0103]
mc脉冲充放电模块，用于对电池进行mc脉冲充放电。
[0104]
如此设置，本实施例提供的筛选装置能够实现上述筛选方法，本实施例提供的筛选装置能够通过电池容量、自放电测试、充放电直流电阻、以及交流内阻，综合筛选潜在异常电池，降低了潜在品质异常电池被漏筛的概率，进而降低应用端风险。该有益效果的推导过程与上述筛选方法所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。
[0105]
本发明的实施例还提供了一种电池和车辆，包括上述的筛选潜在异常电池的方法以及筛选潜在异常电池的装置，如此设置，本实施例提供的电池和车辆也能够通过电池容量、自放电测试、充放电直流电阻、以及交流内阻，综合筛选潜在异常电池，降低了潜在品质异常电池被漏筛的概率，进而降低应用端风险。
[0106]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。