一种锂电池分容容量的补偿方法及锂离子电池

技术领域

本发明涉及储能电池领域，特别涉及一种锂电池分容容量的补偿方法及锂离子电池。

背景技术

锂电池分容容量容易受环境温度波动、化成柜电流电压异常、电池本身甚至接触电阻等等因素的影响。因此，锂电池分容数据的差异性较大，容易造成容量误判。现有技术方案采用温度补偿容量方法，采集电池分容的容量及其对应的检测温度的数据；通过对应的检测温度和容量得出对应的补偿容量，补偿容量为规格温度下的容量，以规格温度下的集中趋势容量为基准，计算各检测温度下的集中趋势容量与所述规格温度下的集中趋势容量的差异值；将各检测温度及其对应的所述差异值进行数据拟合，得到各检测温度下电池容量补偿值的数学模型。一般采用电池容量补偿值的数学模型如下公式表示：补偿容量＝原始容量+a*X

但是现有技术存在如下缺陷：现有技术采用温度补偿容量方法，通过线性拟合方程对不同电池温度数据对应的分容容量数据得到的数学模型，此数据模型公式中的温度X一般选取的最高温度，这存在局限性，由于电池的充放电过程的温度不是恒定值，但是电池的容量受温度波动影响很大，通过温度补偿容量方法不准确。分容设备的温度场很难保持一致，同时电池充放电过程中自身也会放出热量，因此电池在充放电过程中温度波动性比较大，容量的波动也比较大，比如一些电池的最高温度一样，但起始温度不一样，分容的容量就会存在差异，按照温度下电池容量补偿值的数学模型得到补偿容量就会出现偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池分容容量的补偿方法及锂离子电池，获得更加准确的电芯容量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池分容容量的补偿方法，包括：对目标电池进行恒流恒压充电，直到达到第一额定电压和第一额定电流；以第一放电倍率对所述目标电池进行第一次恒流放电，直到达到第一特征电压，获得第一次恒流放电的放电容量；在第一次恒流放电后，以第二放电倍率对所述目标电池进行第二次恒流放电，直到达到第一截止电压，获得第二次恒流放电的放电容量；获取多个样本电池的第二次恒流放电的放电容量，并求出多个所述样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量；根据所述目标电池的第一次恒流放电的放电容量、所述目标电池的第二次恒流放电的放电容量和多个所述样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量，确定所述目标电池的实际容量。

进一步地，在第二次恒流放电之前，对第一次恒流放电后的所述目标电池静置，直到达到第一时长。

进一步地，在第一次恒流放电之前，对恒流恒压充电后的所述目标电池静置，直到达到第二时长。

进一步地，根据所述目标电池的类型确定所述第一特征电压的电压值和所述第一截止电压的电压值。

进一步地，所述根据所述目标电池的第一次恒流放电的放电容量、所述目标电池的第二次恒流放电的放电容量和多个所述样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量，确定所述目标电池的实际容量包括：

根据所述目标电池的第一次恒流放电的放电容量、所述目标电池的第二次恒流放电的放电容量和多个所述样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量，通过容量计算公式，确定所述目标电池的实际容量；

所述容量计算公式为：C

进一步地，所述样本电池的数量为100-1000。

进一步地，所述第一放电倍率为0.3C-1.0C。

进一步地，所述第二放电倍率为0.05C-0.2C。

进一步地，所述第一特征电压的电压值范围为2.5V-3.0V，所述第一截止电压的电压值范围为2.0V-2.75V。

另一方面，提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池是基于上述的锂电池分容容量的补偿方法得到的。

分析可知，本发明公开一种锂电池分容容量的补偿方法及锂离子电池，采用低倍率放电的补偿容量方法，将电池的容量发挥的更充分，而且小倍率放电的电流小，不会产生大量的热量，温度波动小，放电的容量更精准。能够在一定限度内排除温度和极化对容量的影响，获得锂电池真实容量；使得电芯的容量能够更加接近电芯的真实容量，提升电芯的容量一致性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1本发明一实施例的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种锂电池分容容量的补偿方法，包括：对目标电池进行恒流恒压充电，直到充满电，此时达到第一额定电压和第一额定电流，该目标电池即为待分容的锂电池；第一次恒流放电：以第一放电倍率对目标电池进行第一次恒流放电，直到达到第一特征电压，通常情况下磷酸铁锂电池的第一特征电压为2.5V，三元、锰、钴电池的第一特征电压为3.0V，获得第一次恒流放电的放电容量C

由此可见，本发明在原有分容放电工步结束后，增加一步低倍率放电，将低倍率放电的部分容量补偿到原始容量中，这样得到的补偿容量更接近电池真实容量。电池分容时的放电电流大，产生的热量多，温度上升高，温度的离散性比较大，导致电池分容的容量与实际容量不符。采用低倍率放电的补偿容量方法，将电池的容量发挥的更充分，而且小倍率放电的电流小，不会产生大量的热量，温度波动小，放电的容量更精准。

具体地，在第二次恒流放电之前，对第一次恒流放电后的目标电池静置，直到达到第一时长，第一时长根据电池的特性和测试的需要进行设定，例如可以为5分钟、10分钟、20分钟。当然，为了节省测试时间可以选取较短的静置时间，例如5分钟。

具体地，在第一次恒流放电之前，对恒流恒压充电后的目标电池静置，直到达到第二时长，第二时长根据电池的特性和测试的需要进行设定，例如可以为5分钟、10分钟、20分钟。当然，为了节省测试时间可以选取较短的静置时间，例如5分钟。

具体地，根据目标电池的类型确定第一特征电压的电压值和第一截止电压的电压值，第一特征电压的电压值范围为2.5V-3.0V，第一截止电压的电压值范围为2.0V-2.75V，电池的类型决定了其性能参数，通常情况下磷酸铁锂电池的第一特征电压为2.5V，三元、锰、钴电池的第一特征电压为3.0V，通常磷酸铁锂电池的第一截止电压为2.0V，三元、锰、钴电池的第一截止电压为2.75V。

具体地，根据目标电池的第一次恒流放电的放电容量、目标电池的第二次恒流放电的放电容量和多个样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量，确定目标电池的实际容量包括：根据目标电池的第一次恒流放电的放电容量、目标电池的第二次恒流放电的放电容量和多个样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量，通过容量计算公式，确定目标电池的实际容量；容量计算公式为：C

具体地，样本电池的数量为100-1000，样本数量基于测试需求进行设置，样本数量越多数据准确性越高，在满足常规使用需求的情况下超过100个即可满足数据准确度的需求。

具体地，第一放电倍率为0.3C-1.0C，例如：0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、0.9C或1.0C，第一放电倍率根据电池类型和测试需求进行设定。

具体地，第二放电倍率为0.05C-0.2C，例如：0.05C、0.06C、0.07C、0.08C、0.09C、0.10C、0.11C、0.11C、0.12C、0.13C、0.14C、0.15C、0.16C、0.17C、0.18C、0.19C、0.2C，第一放电倍率根据电池类型和测试需求进行设定。

为了便于理解，对以上实施例中的锂电池分容容量的补偿方法进行验证，选取6个目标电池，让6个目标电池通过本发明的补偿方法计算容量后，再通过恒温箱在标准状况下定容，对比本方法计算的容量与标准状况下定容的容量的差别，具体如表1所示，其中表1中的，多个样本电池的第二次恒流放电的平均放电容量X＝4.508Ah，“恒温箱25℃定容”的含义为在25℃标准条件下进行定容，为了验证补偿容量是否更接近真实容量，补偿容量偏差值＝补偿容量(目标电池的实际容量C

表1

从表1中可以看出补偿容量更接近恒温箱25℃定容的容量，因此使用本发明的补偿方法计算的电池容量更为准确。

本发明还公开了一种锂离子电池，其特征在于，锂离子电池是基于上述锂电池分容容量的补偿方法得到的。

本发明实施例提供了一种电子设备，其包括：存储器和处理器。处理器与存储器连接，被配置为基于存储在存储器中的指令，执行上述锂电池分容容量的补偿方法。处理器的数量可以为一个或多个，处理器可以是单核或多核。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器可以是下述的计算机可读介质的示例。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述锂电池分容容量的补偿方法。计算机可读存储介质包括：永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘-只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用低倍率放电的补偿容量方法，将电池的容量发挥的更充分，而且小倍率放电的电流小，不会产生大量的热量，温度波动小，放电的容量更精准。能够在一定限度内排除温度和极化对容量的影响，获得锂电池真实容量；使得电芯的容量能够更加接近电芯的真实容量，提升电芯的容量一致性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。