專利名稱：一種鉛酸電池配組方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉛酸電池領(lǐng)域，涉及一種鉛酸電池配組方法。
背景技術(shù)：
目前，能源枯竭，油價飛漲，全球氣候異常，各國對能源安全和環(huán)境保護(hù)在戰(zhàn)略上 更加重視。在此形勢下，我國對電動車的事業(yè)發(fā)展也非常重視，在“十 五”計劃和“十一五” 規(guī)劃中都將其列為重大科技項目。在“十 五”期間電動車事業(yè)有長足的發(fā)展。電動車實(shí) 惠、方便、時尚、環(huán)保，成為普通市民理想的代步工具，并受政府部門的大力支持。電池是電 動車的能源，是影響電動車性能的關(guān)鍵部件，也是制約電動車發(fā)展的關(guān)鍵，而95%以上的電 動車使用的都是閥控鉛酸蓄電池。鉛酸電池因其價格便宜、材料來源豐富、比功率較高、技術(shù)和制造工藝較成熟、資 源回收率高等綜合因素被各國各種電動車普遍采用和廣泛研究。鉛酸電池在實(shí)際使用時大 多需要對電池配組使用，而電池在配組的時候，電池性能的一致性是決定電池組性能以及 使用壽命的關(guān)鍵因素，所以如何準(zhǔn)確地對電池進(jìn)行分類配組就顯得非常重要。目前大多數(shù) 電池廠家采用以下方式(1)按一定的時間來放電，放電末期測量電池端電壓，電池充滿電 后靜置一段時間，測量電池開路電壓，將端電壓及開路電壓相近的電池配成一組。(2)按一 定的端電壓放電區(qū)間來放電，放電末期測量電池端電壓，電池充滿電后靜置一段時間，測量 電池開路電壓，將端電壓及開路電壓相近的電池配成一組。按以上方法配成組的電池往往 在使用一段時間后容易出現(xiàn)單只落后，使用壽命短，它們共同的缺點(diǎn)在于測試條件單一， 無法保證配成組的電池性能的一致性，僅可作為參考，但不能成為應(yīng)用的最終指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述技術(shù)問題，提供一種鉛酸電池配組方法，該方法利用 瞬間脈沖放電，對電池進(jìn)行分選，優(yōu)化配組，從而提高電池組中電池的一致性。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種鉛酸電池配組方法，其特征在于先檢測并記錄電池的靜止電壓，檢測并記錄 電池內(nèi)阻，然后以不同倍率的電流和放電時間對鉛酸電池進(jìn)行一次或多次瞬間脈沖放電， 記錄每次的放電終止電壓，放出容量和放出能量中的一個或多個數(shù)據(jù)，放電檢測完成后，由 靜止電壓或/和內(nèi)阻結(jié)合放電終止電壓、放出容量和放出能量三者中的一個或多個參數(shù)的 差值范圍對電池進(jìn)行配組。上述鉛酸電池配組方法，其放電倍率為0. 5C 50C。上述鉛酸電池配組方法，其放電時間為0. Is 30s。上述鉛酸電池配組方法，其在于將放電檢測完成的電池按OmV IOOmV放電終止 電壓差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選OmV 30mV。上述鉛酸電池配組方法，其在于將放電檢測完成的電池按OmV IOOmV靜止電壓 差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選OmV 30mV。
上述鉛酸電池配方法，其在于將放電檢測完成的電池按0 50Π1Ω內(nèi)阻差范圍進(jìn) 行配組，優(yōu)選0 IOm Ω。上述鉛酸電池配方法，其在于將放電檢測完成的電池按0 IOOmAh容量差范圍進(jìn) 行配組，優(yōu)選0 50mAh。上述鉛酸電池配方法，其在于將放電檢測完成的電池按0 IOWh能量差范圍進(jìn)行 配組，優(yōu)選0 3Wh。上述鉛酸電池配組方法，其在于以不同倍率的電流和放電時間對鉛酸電池進(jìn)行多 次瞬間脈沖放電時，每次放電后電池靜置5min-60min再進(jìn)行下一次放電。上述鉛酸電池配組方法，其在于采用瞬間脈沖放電，無需對電池進(jìn)行全充全放。具體過程為用萬用表或檢測設(shè)備檢測并記錄電池的靜止電壓，用內(nèi)阻檢測設(shè)備檢測并記錄電 池的內(nèi)阻。然后將電池連接到瞬時脈沖放電檢測設(shè)備上，設(shè)備具有自動記錄數(shù)據(jù)功能，設(shè)備 響應(yīng)時間為0. 01 5s，連接好電壓采樣線，分別以0. 5C 50C的不同倍率電流對電池進(jìn) 行多次瞬間脈沖放電，放電時間為0. Is 30s，每次放電后電池靜置一段時間再進(jìn)行下一 次放電，記錄每次放電終止電壓、放出容量和放出能量中的一個或多個數(shù)據(jù)，放電檢測完成 后，靜止電壓或/和內(nèi)阻結(jié)合放電終止電壓、放出容量和放出能量中的一個或多個數(shù)據(jù)的 差值范圍對電池進(jìn)行配組，將參數(shù)相近的電池配成電池組。以不同倍率的電流和放電時間 對鉛酸電池進(jìn)行多次瞬間脈沖放電時，每次放電后電池靜置一段時間再進(jìn)行下一次放電。 此配組過程可由電腦篩選完成，此配組方法無需對電池進(jìn)行全充全放，檢測配組完成的電 池組可直接包裝出廠，無需進(jìn)行補(bǔ)充電。放電終止電壓差范圍是配成一組的電池中最大終止電壓與最小終止電壓之間的 差值的上限。靜止電壓差范圍是配成一組的電池中最大靜止電壓與最小靜止電壓之間的差值 的上限。內(nèi)阻差范圍是配成一組的電池中最大內(nèi)阻與最小內(nèi)阻之間的差值的上限。容量差范圍是配成一組的電池中最大容量與最小容量之間的差值的上限。能量差范圍是配成一組的電池中最大能量與最小能量之間的差值的上限。本發(fā)明的有益效果該方法充分利用現(xiàn)代自動控制理論，將電池看作一個黑箱，以不同倍率的電流對 電池進(jìn)行瞬間脈沖放電，瞬間的放電不會對電池造成傷害，且不會影響電池的性能，然后， 根據(jù)電池的放電參數(shù)，來確定電池內(nèi)部參數(shù)，綜合電池內(nèi)部參數(shù)中與電池性能相關(guān)的參數(shù) 的來對電池進(jìn)行配組，這樣配成組的電池在內(nèi)部參數(shù)上一致，在容量、壽命、電池內(nèi)阻等多 方面的性能也趨于一致，電池組一致更高，從而達(dá)到提高鉛酸電池使用壽命的目的。所需要 的測試設(shè)備也比較容易實(shí)現(xiàn)，并且具有很強(qiáng)的可操作性。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不將本發(fā)明限制在實(shí)施例所述的 范圍之內(nèi)。取同一批生產(chǎn)的6-DZM-10的鉛酸電池48只，分成三組，其中一組以目前常用配組方式對電池進(jìn)行配組，另兩組采用本發(fā)明所提出的瞬間脈沖放電方式進(jìn)行配組，并對電池 組進(jìn)行初期性能的檢測和循環(huán)壽命的檢測。實(shí)施例1將充滿電的6-DZM-10鉛酸電池連接到脈沖放電設(shè)備(美國必測公司BITR0DE生 產(chǎn)的18V300A充放電檢測設(shè)備，型號LCN2-300-12)上，連接好采樣線。以7C電流放電2s，靜置30min。以IOC電流放電ls，靜置30min。以20C電流放電0. 2s，靜置30min。記錄靜止電壓及放電終止電壓，具體數(shù)據(jù)見表1 表1實(shí)施例1中各電池的靜止電壓和放電數(shù)據(jù) 按靜止電壓差10mV，放電終止電壓差20mV范圍進(jìn)行配組，將電池4、7、9、12配成一 組。所配組的電池組中各電池的最大靜止電壓和最小靜止電壓之間的差值為4mV，小于上限 IOmV ；每次放電后的最大放電終止電壓和最小放電終止電壓之間的差值均小于上限20mV。實(shí)施例2
將充滿電的6-DZM-10鉛酸電池連接到內(nèi)阻電壓測試儀(廣州晨威電子科技有限 公司生產(chǎn)，型號MP-20-S(200/2000mQ))上內(nèi)阻電壓測試儀上，檢測電池內(nèi)阻。將充滿電的6-DZM-10鉛酸電池連接到脈沖放電設(shè)備(美國必測公司BITR0DE生 產(chǎn)的18V300A充放電檢測設(shè)備，型號LCN2-300-12)上，連接好采樣線。以8C電流放電2s。記錄放電狀況和數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)見表2 表2實(shí)施例2中各電池的靜止電壓、內(nèi)阻和放電數(shù)據(jù)
按內(nèi)阻差5ι Ω，靜止電壓差10mV，放電終止電壓差30mV，容量差20mAh(即 0. 02Ah)，能量差0. 04ffh范圍進(jìn)行配組，將電池3、6、10、14配成一組。所配組的電池組中各 電池的最大靜止電壓和最小靜止電壓之間的差值為7mV，小于上限IOmV ；最大放電終止電 壓和最小放電終止電壓之間的差值為16mV，小于上限20mV ；最大內(nèi)阻和最小內(nèi)阻之間的差 值為5πιΩ，沒有超過其上限5πιΩ。最大容量和最小容量之間的差值為13mAh，小于其上限 20mAh ；最大能量和最小能量之間的差值為0. 029ffh,小于其上限0. 04Wh。比較例
6
將充滿電的6-DZM-10鉛酸電池連接到充放電設(shè)備上，按0.5C電流放電至 10. 500V 10. 800V之間，共計放電145min，記錄終止電壓，具體數(shù)據(jù)如表3 表3比較例中各電池的靜止電壓和放電終止電壓
編號靜止電壓/V0. 5C放電終止電壓/V113.31410. 459213.32010. 753313.31310. 768413.33510. 331513.32610. 692613.31910. 749713.31810. 773813.32910. 696913.33610. 5421013.30310. 7841113.31810. 7541213.32010. 7521313.31410. 7661413.31210. 6841513.31810. 9611613.32110. 754按靜止電壓差10mV，終止電壓差20mV范圍進(jìn)行配組，將電池3、11、12、16配成一組。將實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例鉛蓄電池組按0. 5C放電至終止電壓42V，檢測電池 組初期容量和一致性，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表4 表4實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例所得電池組初期容量檢測結(jié)果 在初期容量和一致性上，實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例放電時間和終止壓差基本接 近，實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例初期性能相當(dāng)，。將初期性能檢測完成的實(shí)施例和比較例鉛酸電池組按電動自行車用鉛酸蓄電池 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行100% DOD循環(huán)測試，比較例壽命為389次，壽命終止時，其中一只電池相對落后， 實(shí)施例1壽命為612次，實(shí)施例2壽命為595次壽命終止時，實(shí)施例1和實(shí)施例2四只電池 沒有出現(xiàn)單只落后現(xiàn)象，循環(huán)壽命是按目前常用方法配組的電池組的1.5倍以上。按此配組方法可明顯提高鉛酸電池的一致性，從而達(dá)到提高使用壽命的效果。
權(quán)利要求
一種鉛酸電池配組方法，其特征在于先檢測并記錄電池的靜止電壓，檢測并記錄電池內(nèi)阻，然后以不同倍率的電流和放電時間對鉛酸電池進(jìn)行一次或多次瞬間脈沖放電，記錄每次的放電終止電壓，放出容量和放出能量中的一個或多個數(shù)據(jù)，放電檢測完成后，由靜止電壓或/和內(nèi)阻結(jié)合放電終止電壓、放出容量和放出能量三者中的一個或多個參數(shù)的差值范圍對電池進(jìn)行配組。
2.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配組方法，其特征在于放電倍率為0.5C 50C。
3.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配組方法，其特征在于放電時間為0.Is 30s。
4.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配組方法，其特征在于將放電檢測完成的電池按OmV IOOmV放電終止電壓差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選OmV 30mV。
5.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配組方法，其特征在于將放電檢測完成的電池按OmV IOOmV靜止電壓差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選OmV 30mV。
6.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配方法，其特征在于將放電檢測完成的電池按0 50m Ω內(nèi)阻差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選0 IOm Ω。
7.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配方法，其特征在于將放電檢測完成的電池按0 IOOmAh容量差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選0 50mAh。
8.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配方法，其特征在于將放電檢測完成的電池按0 IOWh 能量差范圍進(jìn)行配組，優(yōu)選0 3Wh。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配組方法，其特征在于以不同倍率的電流和放電時 間對鉛酸電池進(jìn)行多次瞬間脈沖放電時，每次放電后電池靜置5min-60min再進(jìn)行下一次 放電。
10.權(quán)利要求1所述的鉛酸電池配組方法，其特征在于采用瞬間脈沖放電，無需對電池 進(jìn)行全充全放。全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉛酸電池配組方法，先檢測并記錄電池的靜止電壓，檢測并記錄電池內(nèi)阻，然后以不同倍率的電流和放電時間對鉛酸電池進(jìn)行一次或多次瞬間脈沖放電，記錄每次放電終止電壓，放出容量和放出能量中的一個或多個數(shù)據(jù)，放電檢測完成后，按靜止電壓、內(nèi)阻、放電終止電壓、放出容量和放出能量中的一個或多個參數(shù)的差值范圍對電池進(jìn)行配組。由該方法所配組的電池組一致更高，使用壽命更長，而且該方法簡單，所需要的測試設(shè)備也比較容易實(shí)現(xiàn)，有很強(qiáng)的可操作性。
文檔編號H01M10/06GK101924257SQ20101023998
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者張華 申請人:江蘇雙登集團(tuán)有限公司