电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤指电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置。


背景技术：

2.在单体电池的制备过程中，由于物料批次间的差异，及合浆、涂布、辊压等电池制造工艺的限制，即使同一批生产的单体电池，不可避免地会出现由制程导致单体电池间一致性差异，导致制得的各单体电池之间存在差异，如果直接将这些单体电池进行成组，将导致电池组之间出现差异，使得电池组内单体电池之间一致性较差，因此在电池成组前都会经过电池一致性筛选，以选取一致性较好的单体电池进行成组。
3.现有技术中，通常选取电池电压、内阻、容量等指标一致性较好的单体电池进行成组。但是，在单体电池刚生产出来后，通过电池电压、内阻、容量等指标筛选出的一致性较好的单体电池，在组装成电池组后，在电池装车前一般都会经历一段时间的存储搁置，这个过程一般少则数月，多则一年，在此存储过程中，单体电池内部会自发地发生一系列的电化学变化，使得单体电池之间的一致性再次变差。
4.因此，提供一种电池组，使其在经历一段时间的存储搁置后，单体电池之间依然具有较好的一致性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置，用以提高电池模组中各单体电池之间的一致性，并且在经历一段时间的存储搁置后，单体电池之间依然具有较好的一致性。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种电池装置，包括：至少两个电池单元，任意两个所述电池单元的特征值的比值为0.6至1.2；任一所述电池单元的特征值的确定方法如下：采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获取对应的响应电流信号和响应电压信号；基于所述预设频率确定出频域，并根据所述响应电流信号、所述响应电压信号、所述频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图；在所述预设变换算法为傅里叶变换算法时，确定出的所述频域阻抗图为第一频域阻抗图；基于所述第一频域阻抗图中位于0.01hz至0.5hz内的第一峰值与第二峰值的比值，确定该电池单元的特征值；其中，所述第一峰值为：0.01hz至0.5hz内的多个峰对应的频率中频率最大的峰的强度，所述第二峰值为：0.01hz至0.5hz内的多个峰对应的频率中频率最小的峰的强度；在所述预设变换算法为小波变换算法时，确定出的所述频域阻抗图为第二频域阻抗图；基于所述第二频域阻抗图中位于10-2.5
hz至10
0.5
hz内的两个峰对应的频率中，频率较小的峰的积分面积与两个峰的积分面积之和的比值，确定该电池单元的特征值。
7.第二方面，本发明实施例提供了一种电池单元的筛选方法，包括：
确定多个待选的电池单元中每个所述电池单元的特征值；其中，任一所述电池单元的特征值为：采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获取对应的响应电流信号和响应电压信号，基于所述预设频率确定出频域，并根据所述响应电流信号、所述响应电压信号、所述频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图时，根据所述频域阻抗图中两个峰的参数确定所述特征值；计算任意两个所述电池单元的特征值的比值；选择出所述比值位于第一预设范围的所述电池单元。
8.第三方面，本发明实施例提供了一种电池装置的检测方法，所述电池装置包括多个电池单元；该检测方法包括：确定每个所述电池单元的特征值；其中，任一所述电池单元的特征值为：在采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获取对应的响应电流信号和响应电压信号，基于所述预设频率确定出频域，并根据所述响应电流信号、所述响应电压信号、所述频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图时，根据所述频域阻抗图中两个峰的参数确定所述特征值；计算任意两个所述电池单元的特征值的比值；根据所述比值，确定所述电池装置的一致性。
9.第四方面，本发明实施例提供了一种电池单元的筛选装置，包括：存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令，按照获得的程序执行如本发明实施例提供的上述筛选方法。
10.第五方面，本发明实施例提供了一种电池装置的检测装置，包括：存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令，按照获得的程序执行如本发明实施例提供的上述检测方法。
11.本发明有益效果如下：本发明实施例提供的电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置，具有以下优势：第一，特征值为根据频域阻抗图中的两个峰的参数确定的，且频域阻抗图中的每个峰均表示至少包括扩散阻抗和电荷转移阻抗的复合阻抗，不同的峰对应的扩散阻抗的权重不同，不同的峰对应的电荷转移阻抗的权重也不同，所以通过特征值，可以反映出每个电池单元中电荷转移阻抗和扩散阻抗的大小，进而反映出充放电时界面处的特点和固相颗粒的特点，更进一步地反映出电池单元的健康度和性能，使得在依据此确定出特征值的比值时，可以基于该比值进行筛选，以筛选出健康度和性能较一致的电池单元，使得筛选出的电池单元的一致性更好，构成的电池组的性能更加优异。
12.第二，使用这种方式筛选得到的电池组，在经历存储搁置后依然具有较好的一致性，不至于经历一定时间存储后电池单元间的一致性变差，从而可以使得电池装置具有较优异的性能。
13.第三，该方案可以对电池装置中各电池单元的一致性进行动态监测，可以反应出电池单元在使用过程中的一致性，实现了电池单元的在线监测，从而可以为电池装置的后
续使用提供了指导。
附图说明
14.图1为本发明实施例中提供的一种电池单元的筛选方法的流程图；图2为本发明实施例中提供的第一频域阻抗图；图3为本发明实施例中提供的第二频域阻抗图；图4为本发明实施例中提供的一种电池装置的检测方法的流程图；图5为本发明实施例中提供的一种电池单元的筛选装置的结构示意图；图6为本发明实施例中提供的一种电池装置的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合附图，对本发明实施例提供的电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅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。
16.本发明实施例提供了一种电池单元的筛选方法，如图1所示，可以包括：s101、确定多个待选的电池单元中每个电池单元的特征值；其中，任一电池单元的特征值为：采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获取对应的响应电流信号和响应电压信号，基于预设频率确定出频域，并根据响应电流信号、响应电压信号、频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图时，根据频域阻抗图中两个峰的参数确定特征值；在一些实施例中，采用的预设频率，可以但不限于为：根据测试设备（能够提供激励电流信号和/或激励电压信号的设备，且该测试设备不同于阻抗测试设备）或电池系统的采样频率确定，或者根据经验进行设置。
17.s102、计算任意两个电池单元的特征值的比值；s103、选择出比值位于第一预设范围的电池单元，进行成组。
18.如此，基于特征值的比值进行筛选，可以筛选出健康度和性能较一致的电池单元，使得筛选出的电池单元的一致性更好，构成的电池组的性能更加优异。
19.并且，使用这种方式筛选得到的电池组，在经历存储搁置后依然具有较好的一致性，不至于经历一定时间存储后电池单元间的一致性变差，从而可以使得电池装置具有较优异的性能。
20.在一些实施例中，在完成上述步骤s103之后，还可以包括：在选择出的电池单元中，继续选择出特征值位于0.3至0.5的电池单元。
21.也就是说，在完成第一次电池单元的筛选过程之后，还可以在第一次筛选结果的基础上进行第二次筛选，以实现优中选优，使得经过两次筛选出的电池单元的健康度和一致性更好，更加趋于一致，从而成组后的电池组的性能更加优异。
22.一、下面对某个电池单元的特征值的确定过程进行说明。
23.确定过程具体包括：步骤1、采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获
取对应的响应电流信号和响应电压信号。
24.在一些实施例中，可以先对该电池单元施加激励电压信号，且对该电池单元进行充放电，按照预设频率采集到对应的响应电流信号；再对该电池单元施加激励电流信号，依然对该电池单元进行充放电，按照预设频率采集到对应的响应电压信号。
25.当然，还可以先对电池单元施加激励电流信号，以先获得响应电压信号；再施加激励电压信号，以获得响应电流信号。
26.步骤2、基于预设频率确定出频域。
27.在一些实施例中，可以将预设频率的二分之一作为最大频率，再将零至最大频率确定为频域。
28.当然，还可以设置为：将预设频率作为最大频率；或，将预设频率的三分之一作为最大频率；等等。
29.只要能够根据预设频率确定出频域即可，以便于后续根据频域确定出频域阻抗图。
30.步骤3、根据响应电流信号、响应电压信号、频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图。
31.在一些实施例中，预设变换算法可以但不限于包括：傅里叶变换算法和小波变换算法，还可以包括其他可以得到频域阻抗图的变换算法，在此并不限定。
32.在一些实施例中，根据响应电流信号、响应电压信号、频域和预设变换算法，确定频域阻抗图，包括：采用预设变换算法，基于频域，对响应电流信号和响应电压信号进行变换处理，得到响应电流信号与频域的对应关系、及响应电压信号与频域的对应关系；根据各对应关系，确定频域阻抗图；其中，预设变换算法为傅里叶变换算法时，频域阻抗图为第一频域阻抗图；预设变换算法为小波变换算法时，频域阻抗图为第二频域阻抗图。
33.如此，基于不同的变换算法，即可得到不同种类的频域阻抗图，从而可以从不同的频域阻抗图中提取出峰的参数，确定出电池单元的特征值，为电池单元的筛选提供数据支撑。
34.3.1、以傅里叶变换算法为例。
35.在一段时间内，可以采集到若干个响应电流信号和若干个响应电压信号，每个响应电流信号对应一个采集时刻，如i(ti)表示在第i个采集时刻采集到的响应电流信号；每个响应电压信号也对应一个采集时刻，如u(ti)表示在第i个采集时刻采集到的响应电压信号；从而，可以得到响应电流信号序列（如i(t0)、i(t1)、i(t2)、
……
、i(tn)），以及响应电压信号序列（如u(t0)、u(t1)、u(t2)、
……
、u(tn)）。
36.然后，对响应电流信号序列进行转换，得到不同时间下的电流变化值序列；如
△
i(t1)（即i(t1)-i(t0)）、
△
i(t2)（即i(t2)-i(t1)）、
△
i(t3)（即i(t3)-i(t2)）、
△
i(t4)（即i(t4)-i(t3)）、......、
△
i(tn)（即i(tn)-i(t
n-1
)）；
对响应电压信号序列进行转换，得到不同时间下的电压变化值序列；如
△
u(t1)（即u(t1)-u(t0)）、
△
u(t2)（即u(t2)-u(t1)）、
△
u(t3)（即u(t3)-u(t2)）、
△
u(t4)（即u(t4)-u(t3)）、......、
△
u(tn)（即u(tn)-u(t
n-1
)）。
37.之后，在n为偶数时，记n=n，n为奇数时，记n=n-1；计算fy（表示预设频率）与n的比值，在频域为0至fm（fm表示最大频率）时，以fy/n为步长，将0至fm划分出多个频率区间；如0-fy/n为第一个频率区间，fy/n至2fy/n为第二个频率区间，2fy/n至3fy/n为第三个频率区间，直至划分出最后一个频率区间。
38.接着，按照傅里叶变换公式，基于划分出的频率区间，分别对不同时间下的电流变化值序列和不同时间下的电压变化值序列进行傅里叶变换处理，得到不同频率下的电流变化值序列（如
△
i(f1)、
△
i(f2)、......、
△
i(fn)）以及不同频率下的电压变化值序列（如
△
u(f1)、
△
u(f2)、......、
△
u(fn)）；其中，不同频率下的电流变化值序列即为上述内容中提及的响应电流信号与频域的对应关系，不同频率下的电压变化值序列即为上述内容中提及的响应电压信号与频域的对应关系。
39.最后，基于阻抗为电压与电流之比，分别计算出z(f1)=
△
u(f1)/
△
i(f1)、z(f2)=
△
u(f2)/
△
i(f2)、......、z(fn)=
△
u(fn)/
△
i(fn)，并绘制出频域阻抗图，如图2所示。
40.结合图2中，图中示出了三个峰，且从左至右依次标记为sp1、sp2和sp3，且在图2中虚线n1和虚线n2截取的部分对应峰sp3，每个峰对应一种复合阻抗，每种复合阻抗均至少包括电荷转移阻抗和扩散阻抗，电荷转移阻抗在不同复合阻抗中所占的权重不同，扩散阻抗在不同复合阻抗中所占的权重不同；并且，峰的频率越小，对应的复合阻抗中扩散阻抗的权重越大且电荷转移阻抗的权重越小，对应地，峰的频率越大，对应的复合阻抗中扩散阻抗的权重越小且电荷转移阻抗的权重越大。
41.因此，由于三个峰的频率从小到大的顺序为：峰sp1、峰sp2、峰sp3，所以峰sp1中的扩散阻抗的权重最大，峰sp2中的扩散阻抗的权重次之，峰sp3中的扩散阻抗的权重最低，对应地，峰sp1中的电荷转移阻抗的权重最小，峰sp2中的电荷转移阻抗的权重次之，峰sp3中的电荷转移阻抗的权重最高。
42.进而，可以设置为：每个峰对应的复合阻抗中权重最大的阻抗即为该峰所表示的阻抗；例如，在峰sp1中，如果对应的复合阻抗包括：权重为a1%的电荷转移阻抗、权重为a2%的扩散阻抗、以及权重为a3%的其他阻抗，且a1、a2、a3中a2最大，那么峰sp1可以表示扩散阻抗；在峰sp2中，如果对应的复合阻抗包括：权重为b1%的电荷转移阻抗、权重为b2%的扩散阻抗、以及权重为b3%的其他阻抗，且b1、b2、b3中b2最大，那么峰sp2可以表示扩散阻抗；在峰sp3中，如果对应的复合阻抗包括：权重为c1%的电荷转移阻抗、权重为c2%的扩散阻抗、以及权重为c3%的其他阻抗，且c1、c2和c3中c1最大，那么峰sp3可以表示电荷转移阻抗。
43.3.2、以小波变换算法为例。
44.在一段时间内，可以采集到若干个响应电流信号和若干个响应电压信号，每个响应电流信号对应一个采集时刻，如i(ti)表示在第i个采集时刻采集到的响应电流信号；每
个响应电压信号也对应一个采集时刻，如u(ti)表示在第i个采集时刻采集到的响应电压信号；从而，可以得到响应电流信号序列（如i(t0)、i(t1)、i(t2)、
……
、i(tn)），以及响应电压信号序列（如u(t0)、u(t1)、u(t2)、
……
、u(tn)）。
45.然后，对响应电流信号序列进行转换，得到不同时间下的电流变化值序列；如
△
i(t1)（即i(t1)-i(t0)）、
△
i(t2)（即i(t2)-i(t1)）、
△
i(t3)（即i(t3)-i(t2)）、
△
i(t4)（即i(t4)-i(t3)）、......、
△
i(tn)（即i(tn)-i(t
n-1
)）；对响应电压信号序列进行转换，得到不同时间下的电压变化值序列；如
△
u(t1)（即u(t1)-u(t0)）、
△
u(t2)（即u(t2)-u(t1)）、
△
u(t3)（即u(t3)-u(t2)）、
△
u(t4)（即u(t4)-u(t3)）、......、
△
u(tn)（即u(tn)-u(t
n-1
)）。
46.之后，可以采用上述3.1中介绍的频率区间的划分方式划分出多个频率区间；或者，还可以预先设定出频率区间的个数和步长，按照设定的步长，对0至fm进行划分，以划分出设定个数的频率区间。
47.接着，按照小波变换规则，基于划分出的频率区间，分别对不同时间下的电流变化值序列和不同时间下的电压变化值序列进行小波变换处理，得到不同时间下不同频率下的复系数，如i(f1)、i(f2)、......、i(fn)）以及u(f1)、u(f2)、......、u(fn)），使得每个时间下均对应一组不同频率下的复系数（其中，每组复系数包括电流与频率的关系和电压与频率的关系），每组复系数对应一个电流变化值，且各组复系数对应的电流变化值是不同的，从中选取出电流变化值最大的那一组复系数，作为响应电流信号与频域的对应关系以及响应电压信号与频域的对应关系。
48.最后，基于阻抗为电压与电流之比，分别计算出z(f1)=u(f1)/i(f1)、z(f2)=u(f2)/i(f2)、......、z(fn)=u(fn)/i(fn)，对得到的阻抗进行drt解析处理，并绘制出频域阻抗图，如图3所示。
49.结合图3中，图中示出了两个峰，且从左至右依次标记为sp4和sp5，每个峰对应一种复合阻抗，每种复合阻抗均至少包括电荷转移阻抗和扩散阻抗，电荷转移阻抗在不同复合阻抗中所占的权重不同，扩散阻抗在不同复合阻抗中所占的权重不同；并且，峰的频率越小，对应的复合阻抗中扩散阻抗的权重越大且电荷转移阻抗的权重越小，对应地，峰的频率越大，对应的复合阻抗中扩散阻抗的权重越小且电荷转移阻抗的权重越大。
50.因此，峰sp4可以表示扩散阻抗，峰sp5可以表示电荷转移阻抗。
51.其中，在图3中，f表示频率，log(f)表示频率的对数，γ(τ)表示驰豫时间分布函数。
52.步骤4、根据频域阻抗图中两个峰的参数确定特征值。
53.4.1、对于第一频域阻抗图。
54.在一些实施例中，可以根据第一频域阻抗图中位于0.01hz至0.5hz内的多个峰中其中两个峰的峰值比值，确定特征值；此时，选择的峰的参数为峰值，或者可以理解为峰的强度。
55.如此，在基于峰的强度确定电池单元的特征值时，数据计算量较少，运算处理过程较简单，可以提高特征值的确定效率和准确度，同时还可以降低处理器的制作成本。
56.当然，在一些实施例中，在确定特征值时，并不限于基于两个峰的峰值比值进行确定，还可以根据两个峰的峰值之差，确定特征值，或者基于两个峰中其中一个峰的积分面积
的占比确定特征值，具体可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
57.在一些实施例中，根据第一频域阻抗图中位于0.01hz至0.5hz内的多个峰中其中两个峰的峰值比值，确定特征值，包括：确定第一频域阻抗图中位于0.01hz至0.5hz内的多个峰中各个峰对应的频率；将多个峰中频率最大的峰的峰强度定义为第一峰值，将多个峰中频率最小的峰的峰强度定义为第二峰值；根据第一峰值与第二峰值的比值，确定特征值。
58.例如，结合图2所示，由于第一峰值（如峰sp3）为频率最大的峰的峰值，所以第一峰值对应的复合阻抗中电荷转移阻抗所占的权重最大，所以第一峰值对应的阻抗可以认为是电荷转移阻抗；由于第二峰值（如峰sp1）为频率最小的峰的峰值，所以第二峰值对应的复合阻抗中扩散阻抗所占的权重最大，所以第二峰值对应的阻抗可以认为是扩散阻抗。
59.基于第一峰值与第二峰值的比值确定特征值时，可以反映出电荷转移阻抗和扩散阻抗的大小关系；比如，在特征值较大时，说明电荷转移阻抗较大，和/或扩散阻抗较小，电荷转移阻抗较大时，容易引起充放电时界面处的过电压较大，这样会降低电池单元的寿命，造成电池单元的性能下降；扩散阻抗较小时，则固相颗粒的粒径存在异常偏小的情况，或者隔膜存在破损、孔隙等缺陷，这样同样会降低电池单元的寿命，造成电池单元的性能下降；在特征值较小时，说明电荷转移阻抗较小，和/或扩散阻抗较大，电荷转移阻抗较小时，表明界面处的钝化膜过薄或钝化作用不佳，这样会降低电池单元的寿命，造成电池单元的性能下降；扩散阻抗较大时，表明固相颗粒的粒径存在异常较大的情况，或者隔膜存在破损、孔隙等缺陷，这样依然会降低电池单元的寿命，造成电池单元的性能下降；因此，通过特征值，可以反映出充放电时界面处的特点和固相颗粒的特点，进一步地反映出电池单元的健康度和性能，使得在依据此确定出特征值的比值时，基于特征值的比值进行筛选，可以筛选出健康度和性能较一致的电池单元，使得筛选出的电池单元的一致性更好，构成的电池组的性能更加优异。
60.当然，在一些实施例中，除了可以选择频率最大的峰和频率最小的峰之外，还可以选择峰型较好（即峰的强度较大且峰的宽度较小的峰）的多个峰中频率相差较大的两个峰，在此并不限定。例如但不限于，结合图2所示，峰sp1和峰sp2的峰型较好，而峰sp3由于峰的宽度较大使得峰型略差一些，所以可以选择峰sp1和峰sp2的强度的比值确定特征值。
61.4.2、对于第二频域阻抗图。
62.在一些实施例中，可以根据第二频域阻抗图中位于10-2.5
hz至10
0.5
hz内的两个峰中其中一个峰的积分面积占比，确定特征值；此时，选择的峰的参数为积分面积。
63.如此，在基于峰的积分面积确定电池单元的特征值时，与基于峰的强度相比，体现的是更多因素的影响结果，表现为整体效应，所以确定出的特征值与电池单元的真实情况更加符合贴近，从而在进行筛选成组时，筛选出的电池单元的一致性更好，成组后性能更加优异。
64.当然，在一些实施例中，在确定特征值，并不限于基于其中一个峰的积分面积占比确定，还可以基于两个峰的积分面积的比值或差值确定，又或者基于两个峰的强度的比值确定，在此并不限定。
65.在一些实施例中，根据第二频域阻抗图中位于10-2.5
hz至10
0.5
hz内的两个峰中其
中一个峰的积分面积占比，确定特征值，包括：确定第二频域阻抗图中位于10-2.5
hz至10
0.5
hz内的两个峰中每个峰的积分面积；根据频率较小的峰的积分面积与两个峰的积分面积之和的比值，确定特征值。
66.例如，结合图3所示，频率较小的峰为峰sp4，该峰可以表示扩散阻抗，频率较大的峰为峰sp5，该峰可以表示电荷转移阻抗；将峰sp4的积分面积与峰sp5的积分面积之和定义为总面积，所以可以将峰sp4的积分面积与总面积的比值作为特征值。
67.基于频率较小的峰的积分面积与两个峰的积分面积之和的比值确定特征值，且将扩散阻抗和电荷转移阻抗称之为特征阻抗时，可以反映出扩散阻抗在特征阻抗中的占比；如此，在特征值较大时，说明扩散阻抗在特征阻抗中的占比较大，这反映了电池单元内部存在显著的结构不均匀性，即充放电时不同结构位置的反应速率或反应程度的差异较大，并且，还说明了固相颗粒的粒径存在异常较大的情况，或者隔膜存在破损、孔隙等缺陷，导致电池单元的性能和寿命不佳；在特征值较小时，说明扩散阻抗在特征阻抗中的占比较小，对应地电荷转移阻抗在特征阻抗中的占比较大，这样容易引起充放电时界面处的过电压较大，并且，还说明界面处的钝化膜过厚、电池单元内部的电子导通或离子导通性能较差，这样会降低电池单元的寿命，造成电池单元的性能下降；因此，通过特征值，可以反映出充放电时界面处的特点和固相颗粒的特点，进一步地反映出电池单元的健康度和性能，使得在依据此确定出特征值的比值时，基于特征值的比值进行筛选，可以筛选出健康度和性能较一致的电池单元，使得筛选出的电池单元的一致性更好，构成的电池组的性能更加优异。
68.当然，在一些实施例中，除了可以选择频率较小的峰的积分面积与两个峰的积分面积之和的比值之外，还可以选择频率较大的峰的积分面积与两个峰的积分面积之和的比值，只要可以反映出扩散阻抗和电荷转移阻抗处于合适的范围内即可，在此并不限定。
69.综上，在基于上述过程确定出特征值之后，可以基于特征值对电池单元进行筛选，以便于筛选出一致性和健康度较好的电池单元，以提高成组后的电池组具有优异的性能。
70.在一些实施例中，在对筛选出的电池单元进行成组时，可以包括：从第一频域阻抗图或第二频域阻抗图中，确定出筛选出的各电池单元在参考频段内的峰积分面积；根据各电池单元在参考频段内的峰积分面积，确定各电池单元的析锂风险等级；按照确定出的析锂风险等级较高，确定各电池单元在箱体中的放置位置。
71.例如，以第一频域阻抗图为例，假设筛选出三个电池单元，分别记为电池单元a、电池单元b和电池单元c，每个电池单元均对应一个第一频域阻抗图，且假设参考频段为0.01hz至0.1hz，即峰sp1；这时：从电池单元a对应的第一频域阻抗图中找出峰sp1并计算出积分面积，记为积分面积a；从电池单元b对应的第一频域阻抗图中找出峰sp1并计算出积分面积，记为积分面积b；从电池单元c对应的第一频域阻抗图中找出峰sp1并计算出积分面积，记为积分面积c；
如果三个积分面积从大到小的排序为：积分面积a、积分面积c、积分面积b，且假设积分面积越大析锂风险等级越高，积分面积越小析锂风险等级越低时，说明电池单元a的析锂风险等级最高，电池单元c的析锂风险等级次之，电池单元b的析锂风险等级最低，此时，可以将电池单元a设置在箱体内温度较高或电流小的位置，以降低电池单元a析锂发生的几率，将电池单元b放置在箱体内温度较低或电流大的位置，电池单元c可以放置在电池单元a和电池单元b之间。
72.如此，可以根据筛选出的各单元的析锂风险等级确定各电池单元的放置位置，从而避免析锂风险等级较高的电池单元处于容易诱导析锂发生的位置时增加析锂发生的几率，从而通过放置位置的优化降低析锂发生的几率，提高成组后的电池组的安全性和可靠性。
73.在一些实施例中，在对筛选出的电池单元进行成组时，还可以包括：从第一频域阻抗图或第二频域阻抗图中，确定出筛选出的各电池单元在参考频段内的峰强度；根据各电池单元在参考频段内的峰强度，确定各电池单元在箱体中的放置位置。
74.例如，同样以第一频域阻抗图为例，假设筛选出三个电池单元，分别记为电池单元a、电池单元b和电池单元c，每个电池单元均对应一个第一频域阻抗图，且同样假设参考频段为0.01hz至0.1hz，即峰sp1；这时：如果三个电池单元的峰sp1的峰强度从大到小的顺序为：电池单元b、电池单元a、电池单元c，且假设峰强度越大电池单元产生的热量越高，峰强度越小电池单元产生的热量越低时，说明电池单元b产生的热量最高，可以将其放置在远离难以散热位置且放置于靠近容易散热的位置，以保证产生的热量可以及时有效地散出去，避免热量聚集造成安全隐患，而电池单元c产生的热量较小，可以将其放置在靠近难以散热位置，电池单元a则可以放置于电池单元b和电池单元c之间。
75.如此，可以根据筛选出的各电池单元的在参考频段内的峰强度，确定各电池单元在箱体中的放置位置，从而避免产生热量较多的电池单元放置在难以散热的位置而造成热量聚集，进而避免发生热失控，提高成组后的电池组的安全性和可靠性。
76.当然，在一些实施例中，除了可以基于电池单元在参考频段内的峰积分面积和峰强度选择放置位置之外，还可以基于电池单元对应的频域阻抗图中峰的其他参数（例如但不限于峰的宽度等）选择放置位置，只要能够提高成组后的电池组的安全性和可靠性即可，在此并不限定。
77.下面对按照上述方式成组后的电池组的性能进行测试。
78.实施例：以图2所示的第一频域阻抗图，且以峰sp3的峰强度为第一峰值，以峰sp2的峰强度为第二峰值为例。
79.设置一参考电池单元，并计算出参考电池单元的特征值（用rc表示）；其中，参考电池单元可以为：已制作完成且充放电次数小于10次的电池单元（可以称之为新鲜电池单元）或待选的多个电池单元中的任一电池单元；下面以参考电池单元为新鲜电池单元为例；计算待选的多个电池单元中每个电池单元的特征值；计算各电池单元的特征值与参考电池单元的特征值的比值；计算结果如下表1所示；其中，表1中的ri表示待选的多个电池单元中每个电池单元的特征值，一致性判断结果
表示待选的各电池单元与参考电池单元的一致性。
80.表1从上述表1中可知：在ri/rc为0.6至1.2时，即将特征值之比处于0.6至1.2的待选的电池单元挑选出来成组后，得到的成组后的电池组具有较好的一致性和健康度，这样的电池组具有优异的性能；在ri/rc＜0.6、以及ri/rc＞1.2时，即将特征值之比＜0.6、以及ri/rc＞1.2的待选的电池单元挑选出来成组后，得到的成组后的电池组的一致性和健康度均较差，这样的电池组的性能也较差。
81.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电池装置，包括：至少两个电池单元，任意两个电池单元的特征值的比值为0.6至1.2；任一电池单元的特征值的确定方法如下：采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获取对应的响应电流信号和响应电压信号；基于预设频率确定出频域，并根据响应电流信号、响应电压信号、频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图；在预设变换算法为傅里叶变换算法时，确定出的频域阻抗图为第一频域阻抗图；基于第一频域阻抗图中位于0.01hz至0.5hz内的第一峰值与第二峰值的比值，确定该电池单元的特征值；其中，第一峰值为：0.01hz至0.5hz内的多个峰对应的频率中频率最大的峰的强度，第二峰值为：0.01hz至0.5hz内的多个峰对应的频率中频率最小的峰的强度；在预设变换算法为小波变换算法时，确定出的频域阻抗图为第二频域阻抗图；基于第二频域阻抗图中位于10-2.5
hz至10
0.5
hz内的两个峰对应的频率中，频率较小的峰的积分面积与两个峰的积分面积之和的比值，确定该电池单元的特征值。
82.其中，电池装置包括的电池单元的数量，可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
83.如此，特征值为根据第一频域阻抗图中的第一峰值和第二峰值的比值确定，或根据第二频域阻抗图中的频率较小的峰的积分面积的占比确定，且第一频域阻抗图和第二频域阻抗图中的每个峰均表示至少包括扩散阻抗和电荷转移阻抗的复合阻抗，不同的峰对应的扩散阻抗的权重不同，不同的峰对应的电荷转移阻抗的权重也不同，所以通过特征值，可以反映出每个电池单元中电荷转移阻抗和扩散阻抗的大小，进而反映出充放电时界面处的特点和固相颗粒的特点，更进一步地反映出电池单元的健康度和性能，使得在依据此确定出特征值的比值时，可以基于该比值进行筛选，以筛选出健康度和性能较一致的电池单元，使得筛选出的电池单元的一致性更好，构成的电池组的性能更加优异。
84.并且，使用这种方式筛选得到的电池组，在经历存储搁置后依然具有较好的一致性，不至于经历一定时间存储后电池单元间的一致性变差，从而可以使得电池装置具有较优异的性能。
85.在一些实施例中，任意两个电池单元的特征值的比值为0.9至1.1。
86.如此，可以使得任意两个电池单元的特征值更加接近，进而使得两个电池单元的健康度和性能更加接近，以此筛选出的电池单元更加一致，从而进一步地提高电池装置的性能。
87.在一些实施例中，任一电池单元的特征值为0.3至0.5。
88.这样，可以基于电池单元的特征值进一步地筛选电池单元，使得筛选出的电池单元的一致性和健康度进一步趋于一致，从而进一步地提高电池装置的性能。
89.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电池装置的检测方法，如图4所示，电池装置包括多个电池单元；该检测方法包括：s401、确定每个电池单元的特征值；其中，任一电池单元的特征值为：在采用预设频率，对该电池单元分别施加激励电压信号和激励电流信号，获取对应的响应电流信号和响应电压信号，基于预设频率确定出频域，并根据响应电流信号、响应电压信号、频域和预设变换算法，确定出该电池单元对应的频域阻抗图时，根据频域阻抗图中两个峰的参数确定特征值；其中，每个电池单元的特征值的具体确定过程，可以参见上述内容，在此不再详述。
90.s402、计算任意两个电池单元的特征值的比值；s403、根据比值，确定电池装置的一致性。
91.如此，可以对电池装置中各电池单元的一致性进行动态监测，可以反应出电池单元在使用过程中的一致性，实现了电池单元的在线监测，从而可以为电池装置的后续使用提供了指导。
92.在一些实施例中，根据比值，确定电池装置的一致性，包括：确定全部比值中的最大值；根据预设的比值范围与一致性等级的对应关系，确定最大值所在的比值范围对应的一致性等级。
93.例如，比值范围与一致性等级的对应关系，可以如表2所示。
94.表2假设确定出的最大值所在的比值范围为[c2，c3)时，表示电池装置的一致性等级为中，说明电池装置的性能和使用寿命均一般；
假设确定出的最大值所在的比值范围为[c1，c2)时，表示电池装置的一致性等级为优，说明电池装置的性能和使用寿命均较好；假设确定出的最大值所在的比值范围为[c3，c4)时，表示电池装置的一致性等级为差，说明电池装置的性能和使用寿命均较差。
[0095]
当然，比值范围与一致性等级的对应关系并不限于表2所示，此处只是以表2为例进行说明而已，在实际情况中，可以根据实际需要预先设置比值范围与一致性等级的对应关系，在此并不限定。
[0096]
如此，可以根据基于全部比值中的最大值、以及比值范围与一致性等级的对应关系，确定出电池装置的一致性，为电池装置的使用提供参考。
[0097]
当然，在一些实施例中，除了可以依据全部比值中的最大值确定电池装置的一致性之外，还可以包括：计算全部比值的均值，确定均值所在的比值范围对应的一致性等级。
[0098]
如此，可以反映出全部电池单元的差异，从整体上评判电池装置的一致性。
[0099]
在一些实施例中，电池装置为电池包，电池单元为电池模组或电池组；或，电池装置为电池组或电池模组时，电池单元为单体电池；或，电池装置为集装箱式电池系统时，电池单元为电池包。
[0100]
如此，该检测方法可以评判集装箱式电池系统、电池包、电池模组（或电池组）三种层级的一致性差异，具有较广泛的应用领域，具有较强的实用性。
[0101]
在一些实施例中，还可以基于确定出的电池装置的一致性进行预警、显示、以及记录，为后续电池性能的改进和分析提供数据参考，为使用者提供更加直观地数据，让使用者随时关注电池装置的性能变化，并为危险的发生提前做好准备，提高电池装置在使用过程中的安全性。
[0102]
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种电池单元的筛选装置，该筛选装置的实现原理与前述筛选方法的实现原理类似，该筛选装置的具体实施例方式可参见前述筛选方法的具体实施例，重复之处不再赘述。
[0103]
具体地，本发明实施例提供的一种电池单元的筛选装置，如图5所示，包括：存储器501，用于存储程序指令；处理器502，用于调用存储器501中存储的程序指令，按照获得的程序执行如本发明实施例提供的上述筛选方法。
[0104]
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种电池装置的检测装置，该检测装置的实现原理与前述检测方法的实现原理类似，该检测装置的具体实施例方式可参见前述检测方法的具体实施例，重复之处不再赘述。
[0105]
具体地，本发明实施例提供的一种电池装置的检测装置，如图6所示，包括：存储器601，用于存储程序指令；处理器602，用于调用存储器601中存储的程序指令，按照获得的程序执行如本发明实施例提供的上述检测方法。
[0106]
在一些实施例中，该检测装置可以为电池管理系统中的某个模块，且该模块可以为电池管理系统中原本就存在的模块，或者可以为电池管理系统中新增加的模块，只要将检测功能集成于电池管理系统中即可。
[0107]
需要强调的是，本发明实施例提供的上述技术方案，是采用频域阻抗图中两个峰的参数确定电池单元的特征值的，而频域阻抗图与电化学阻抗分析谱图相比有着较大的不同，且具有较大的优势。
[0108]
例如，在得到频域阻抗图时，测试过程简单、不需要复杂的测试环境，也不需要专门的电化学工作站进行测试；电化学阻抗分析谱图是通过电化学工作站测试后得到的，所以该种谱图适用于小电流的测试场景，而实际情况中大多为大电流的测试场景；而频域阻抗图可以适用于大电流和小电流的测试场景，所以在测试场景方面并不会受到限制，更加适合实际应用。
[0109]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。