一种锂离子电池OCV确定方法、装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及电池测试技术，尤其涉及一种锂离子电池OCV确定方法、装置及系统。

背景技术

锂离子电池自放电大小直接决定锂离子的电性能，影响锂离子的品质、配组一致性及使用寿命。目前锂离子电池自放电检测普遍采用自放电率筛选的方法，即测试在静置状态下一段时间内锂离子电池开路电压的变化。然而，对于在一定荷电量范围内的锂离子而言，其短时间内的由于自放电引起的开路电压变化很小，同时开路电压的测量受环境温度的影响较大，这就导致测试锂离子电池自放电率的过程受环境因素影响较大。

对于工业化生产的锂离子电池，静置过程中很难保证温度维持在稳定的水平，开路电压的变化不能反映真实的自放电压降，使自放电率数据失真。同时，不同批次及不同时间段生产的锂离子电池，其所处的温度也不尽相同，当使用预设的筛选标准进行自放电判定及分选时，会对锂离子电池的自放电一致性及后续配组工艺造成一定影响。现有技术通常通过引入温漂修正系数修正开路电压，此方法针对不同的环境温度设置不同的校准增益、校准零点、修正增益及修正零点，并结合特定的计算公式对所采集的电压数据进行补偿修正。上述方法考虑了不同环境温度下的测量情况，但无法针对某一具体的电池类型进行补偿，不同型号锂离子电池的电性能各异，因此该方法在锂离子电池的工业生产中的应用有一定的局限性。

发明内容

本发明提供一种锂离子电池OCV确定方法、装置及系统，以达到避免由于温度因素的影响导致开路电压测量不准的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池OCV确定方法，包括：

确定环境温度值，所述环境温度值下的开路电压测试值，计算所述环境温度值与设定温度值的温度变化值；

通过温度补偿曲线、所述温度变化值确定温度补偿值，根据所述温度补偿值将所述开路电压测试值修正至所述设定温度值下的开路电压值；

所述温度补偿曲线基于若干试验温度值与所述设定温度值的温度差值、每个所述试验温度值对应的试验开路电压值与所述设定温度值对应的试验初始开路电压值的电压差值拟合而成。

进一步的，所述温度补偿曲线为线性方程。

进一步的，所述设定温度值为10～30℃。

进一步的，相邻两个所述试验温度值之间的差值为0～5℃。

进一步的，所述试验开路电压值由电池达到所述试验温度值且静置设定时间后测定得到。

进一步的，所述设定时间为0～5小时。

进一步的，所述试验温度值的上限值为45～60℃。

第二方面，本发明实施例还提供了一种锂离子电池OCV确定装置，包括：

数据采集单元，用于确定环境温度值，所述环境温度值下的开路电压测试值；

开路电压确定单元，用于计算所述环境温度值与设定温度值的温度变化值，通过温度补偿曲线、所述温度变化值确定温度补偿值，根据所述温度补偿值将所述开路电压测试值修正至所述设定温度值下的开路电压值；

所述温度补偿曲线基于若干试验温度值与所述设定温度值的温度差值、每个所述试验温度值对应的试验开路电压值与所述设定温度值对应的试验初始开路电压值的电压差值拟合而成。

进一步的，所述温度补偿曲线为线性方程。

第三方面，本发明实施例还提供了一种锂离子电池OCV确定系统，用于执行实施例记载的锂离子电池OCV确定方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的OCV确定方法中，通过温度补偿曲线将在不同环境温度下测量的待测电池的开路电压修正至与设定温度值对应的开路电压，可以避免由于温度因素的影响导致开路电压测量不准的问题。

附图说明

图1是实施例中的OCV确定方法流程图；

图2是实施例中的OCV确定装置示意图；

图3是实施例中的OCV确定系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例中的OCV确定方法流程图，参考图1，锂离子电池OCV确定方法包括：

S101.确定环境温度值，环境温度值下的开路电压测试值，计算环境温度值与设定温度值的温度变化值。

示例性的，本实施例中，环境温度值为待测电池所处环境的温度值，开路电压测试值为当前环境温度值下测量获得的，待测电池的开路电压(Open Circuit Voltage，OCV)值。

示例性的，开路电压测试值记为OCV

S102.通过温度补偿曲线、温度变化值确定温度补偿值，根据温度补偿值将开路电压测试值修正至设定温度值下的开路电压值。

示例性的，本实施例中，温度补偿曲线基于若干试验温度值与设定温度值的温度差值、每个试验温度值对应的试验开路电压值与设定温度值对应的试验初始开路电压值的电压差值拟合而成。

示例性的，本实施例中，温度补偿曲线的拟合过程可以为：

步骤1、将电池充电至设定荷电量，控制环境温度至初始温度值，记录初始开路电压值。

示例性的，本步骤中，初始温度值可以与设定温度值相同，也可以与设定温度值不同。将试验电池所处环境的温度调节到初始温度值后，测量并记录该初始温度值对应的开路电压值。

示例性的，选定初始温度值与设定温度值T

示例性的，本步骤中，将电池充电至设定荷电量后静置24小时以上，静置过程中记录电池电压的变化，待电池电压的变化趋于稳定时记录的开路电压值作为初始开路电压值，随后进行步骤2。

步骤2、自初始温度值起，控制环境温度改变至若干试验温度值，记录每一试验温度值下的开路电压值。

示例性的，本步骤中，将试验温度值记为T

示例性的，本步骤中，设定的相邻两个试验温度值之间的差值可以为相同，也可以不同，设定的相邻两个试验温度值之间的差值可以根据经验值确定。

示例性的，本实施例中，设定温度值可以为10～30℃，相邻两个试验温度值之间的差值可以为0～5℃，设定时间可以为0～5小时，试验温度值的上限值可以为45～60℃。

作为一种可实施方案，设定温度值为20℃，设定试验温度值的上限值为50℃，设定相邻两个试验温度值之间的差值为3℃。

作为一种可实施方案，控制环境温度改变至若干试验温度值，记录每一试验温度值下的开路电压值可以为：

将试验环境温度调节至20℃，静置1小时后测量开路电压值，记为OCV

示例性的，本实施例中，电池达到每一试验温度值且静置1小时后再测定给试验温度值下的开路电压值。

示例性的，实施例中，可以按照不同的静置时长分别按照上述过程测定试验环境温度下对应的开路电压值。例如，设定静置时长分别为0小时、1小时、2小时、5小时、10小时等，分别得到若干组开路电压值，将静置时长为0小时对应的开路电压值记为OCV_0，将静置时长为1小时、2小时等对应的开路电压值记为OCV_i，分别计算每组开路电压值OCV_i与开路电压值OCV_0的偏差值，通过比较偏差值可以确定当静置时间为1小时时，静置时间最短且偏差值相对其他静置时间所对应的偏差值的变化不大，因此选定1小时作为静置时间，可以缩短拟合温度补偿曲线的试验过程。

步骤3、计算每一试验温度值与初始温度值的温度差值，每一开路电压值与初始温度值对应的开路电压值的电压差值，根据温度差值、电压差值拟合温度补偿曲线。

示例性的，本步骤中，将每一试验温度值与初始温度值的温度差值记为ΔT

ΔT

每一开路电压值与初始温度值对应的开路电压值的电压差值记为ΔOCV

ΔOCV

示例性的，经过上述过程可以得到一组温度差值ΔT

ΔOCV＝f(ΔT)

基于上述温度差值以及电压差值对温度补偿曲线进行拟合，得到具体的温度补偿曲线函数式。

示例性的，将温度变化值ΔT

OCV

示例性的，本实施例中将设定温度值下的开路电压值OCV

示例性的，作为一种可实施方案，温度补偿曲线为线性方程，具体的，可以设定温度补偿曲线的形式为：

ΔOCV＝AΔT+B

基于上述温度差值以及电压差值对温度补偿曲线进行拟合，确定温度补偿系数A、B，得到具体的温度补偿曲线函数式。

本实施例中，电池开路电压测试过程中，通过温度补偿曲线将在不同环境温度下测量的待测电池的开路电压修正至与设定温度值对应的开路电压，可以避免由于温度因素的影响导致开路电压测量不准的问题。

示例性的，本实施例中，针对不同型号的锂离子电池，可以分别拟合一条温度补偿曲线，针对不同型号的锂离子电池选定相应的温度补偿曲线进行温度补偿，确保开路电压测量的准确性。

示例性的，本实施例中，OCV确定方法主要用于确定锂离子电池出厂前待测电池的开路电压值。

实施例二

图2是实施例中的OCV确定装置示意图，参考图2，本实施例提出一种锂离子电池OCV确定装置，其包括：数据采集单元100以及开路电压确定单元200。

数据采集单元100用于确定环境温度值，采集环境温度值下的开路电压测试值。

开路电压确定单元200用于计算环境温度值与设定温度值的温度变化值，通过温度补偿曲线、温度变化值确定温度补偿值，根据温度补偿值将开路电压测试值修正至设定温度值下的开路电压值。

本实施例中，数据采集单元以及开路电压确定单元的具体功能与实施例一中记载的内容相同。

本实施例中，开路电压确定单元200中配置的温度补偿曲线基于若干试验温度值与设定温度值的温度差值、每个试验温度值对应的试验开路电压值与设定温度值对应的试验初始开路电压值的电压差值拟合而成。

示例性的，本实施例中，温度补偿曲线的拟合方法与实施例一中记载的内容相同，温度补偿曲线可以设定为线性方程。

本实施例提出的OCV确定装置的有益效果与实施例一中记载的OCV确定方法的有益效果相同。

实施例三

图3是实施例中的OCV确定系统框图，参考图3，本实施例提出一种锂离子电池OCV确定系统，包括控制器1、开路电压测量单元2、温度计3，控制器1分别与开路电压测量单元2以及温度计3相连接。

控制器1用于实现实施例一中记载的锂离子电池OCV确定方法，开路电压测量单元2用于采集电池1000的开路电压，温度计3用于采集电池1000所处环境的温度。

本实施例中，OCV确定系统的有益效果与实施例一中OCV确定方法的有益效果相同在此不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。