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bob手机版网页:一种磷酸铁锂电池分选方法、装置、设备及存储介质与流程

2024-05-14 07:22:17 | 来源:bob直播app在线下载 作者:bob直播app下载ios

  1.本发明涉及磷酸铁锂电池分选技术领域,尤其涉及一种磷酸铁锂电池分选方法、装置、设备及存储介质。

  2.锂电池电芯的一致性对于动力电池组至关重要。由于同一类型、规格的锂电池在电压、内阻、容量等方面的参数值存在差别,使其在电动汽车上使用时,性能指标往往达不到单体电池的原有水平,严重影响其在电动汽车上的应用,电池参数的一致性成为影响电池组使用寿命的关键因素。因此锂电池分选是电芯自动化生产的一道重要工序。

  3.传统的锂电池分选方法需要对电池容量、内阻、自放电率等参数进行综合评估,进而筛选出符合标准要求范围内的单体电池。现有技术中,首先需要对同一批次的单体电池进行下线容量测试和交流内阻测试。筛选出的满足容量和内阻要求的单体电池将被分容和分档。其次,通过高温加速老化的方法检测出存在自放电异常的单体电池将被筛选掉。最后,通过抽检该批次的单体电池的直流内阻,来制定电池直流内阻标准范围。

  4.现有技术中的直流内阻的测量方法虽然准确度高,但测量工序复杂。然而,对锂电池直流内阻的抽样检测,容易使一致性差异较大的锂电池混入电池模组和/或电池系统中,进而影响该电池模组和/或电池系统的性能发挥,分选的准确性低,甚至导致安全问题。

  5.有鉴于此,有必要提供一种磷酸铁锂电池分选方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有技术中磷酸铁锂电池分选的一致性差,准确性低的问题。

  9.采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,并根据第一放电过程计算待分选磷酸铁锂电池的内阻;

  10.采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电,并记录第二放电过程中待分选磷酸铁锂电池的电压以及温度变化;

  12.优选的,采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,并根据第一放电过程计算待分选磷酸铁锂电池的内阻,包括:

  13.采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,记录放电过程中磷酸铁锂电池的电压变化;

  前后的端电压以及放电截止前的端电压;根据待分选磷酸铁锂电池的电压变化,计算待分选磷酸铁锂电池的内阻,包括:

  16.根据待分选磷酸铁锂电池放电开始前后的端电压以及第一电流,计算待分选磷酸铁锂电池的欧姆内阻;

  17.根据待分选磷酸铁锂电池放电后的端电压、磷酸铁锂电池放电截止前的端电压以及第一电流,计算待分选磷酸铁锂电池的极化内阻。

  18.优选的,采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电,并记录第二放电过程中待分选磷酸铁锂电池的电压以及温度变化,包括:

  20.采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电之后,通过静置预设时间,并记录待分选磷酸铁锂电池的端电压。

  21.优选的,获取同一批次的磷酸铁锂电池,并从中筛选出满足预设要求的待分选磷酸铁锂电池,包括:对所述同一批次的磷酸铁锂电池外观进行筛选,淘汰外观不满足预设要求的磷酸铁锂电池,得到待分选磷酸铁锂电池。

  22.优选的,根据内阻、电压以及温度变化,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选,包括:将所述内阻、电压以及温度变化作为输入,通过预设方法得到磷酸铁锂电池分选的分组。

  23.优选的,根据内阻、电压以及温度变化,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选,还包括:

  24.根据预设方法,将输入中满足预设相似度的输入的数据进行迭代组合,达到迭代终止条件时,得到待分选磷酸铁锂电池的最终分选结果。

  26.筛选模块,用于获取同一批次的磷酸铁锂电池,并从中筛选出满足预设要求的待分选磷酸铁锂电池;

  27.第一放电模块,用于采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,并根据第一放电过程计算待分选磷酸铁锂电池的内阻;

  28.第二放电模块,用于采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电,并记录第二放电过程中待分选磷酸铁锂电池的电压以及温度变化;

  29.分选模块,用于根据内阻、电压以及温度变化,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选。

  32.处理器,与存储器耦合,用于执行存储器中存储的程序,以实现上述任一种实现方式中的磷酸铁锂电池分选方法中的步骤。

  33.第四方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机可读取的程序或指令,程序或指令被处理器执行时,能够实现上述任一种实现方式中的磷酸铁锂电池分选方法中的步骤。

  34.采用上述实施例的有益效果是:本发明提供的一种磷酸铁锂电池分选方法、装置、设备及存储介质,先对磷酸铁锂电池的外观进行筛选,淘汰不合要求的磷酸铁锂电池,再选

  择两种不同的电流对合格的磷酸铁锂电池先后进行放电,记录放电过程中的参数变化,根据参数的变化得到多种特征参数,通过多种特征参数对磷酸铁锂电池进行分选,对磷酸铁锂电池进行了一致性处理,电池的一致性好,选择了多种特征参数进行分许,分选的准确性高。

  39.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本技术一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。

  41.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

  43.请参阅图1,图1为本发明提供的磷酸铁锂电池分选方法的一实施例的流程示意图,本发明的一个具体实施例,公开了一种磷酸铁锂电池分选方法,包括:

  44.s101、获取同一批次的磷酸铁锂电池,并从中筛选出满足预设要求的待分选磷酸铁锂电池;

  45.s102、采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,并根据第一放电过程计算待分选磷酸铁锂电池的内阻;

  46.s103、采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电,并记录第二放电过程中待分选磷酸铁锂电池的电压以及温度变化;

  48.在步骤s101中,先获取同一批次的磷酸铁锂电池,对同一批次的磷酸铁锂电池进行分选的效果更好,参考价值高。

  49.在步骤s102中,采用第一电流对满足预设要求的待分选合格磷酸铁锂电池进行脉冲放电,同时记录磷酸铁锂电池的电压变化情况,并根据磷酸铁锂电池在第一电流放电过程中的电压变化情况计算出磷酸铁锂电池的内阻,得到的磷酸铁锂电池的内阻为磷酸铁锂电池的特征参数。

  50.在步骤s103中,通过第二电流继续对磷酸铁锂电池进行恒流放电,同时记录下第二放电过程中磷酸铁锂电池的电压以及温度变化情况,磷酸铁锂电池的电压以及温度变化

  51.在步骤s104中,将步骤s102和s103中得到的磷酸铁锂电池的特征参数作为输入,通过预设方法对待分选的磷酸铁锂电池进行分选,得到最终的磷酸铁锂电池分选结果。

  52.与现有技术相比,本实施例提供的一种磷酸铁锂电池分选方法、装置、设备及存储介质,先对磷酸铁锂电池的外观进行筛选,淘汰不合要求的磷酸铁锂电池,再选择两种不同的电流对合格的磷酸铁锂电池先后进行放电,记录放电过程中的参数变化,根据参数的变化得到多种特征参数,通过多种特征参数对磷酸铁锂电池进行分选,对磷酸铁锂电池进行了一致性处理,电池的一致性好,选择了多种特征参数进行分许,分选的准确性高。

  53.在本发明的一些实施例中,采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,并根据第一放电过程计算待分选磷酸铁锂电池的内阻,包括:

  54.采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,记录放电过程中磷酸铁锂电池的电压变化;

  56.在上述实施例中,采用的第一电流为3c~5c的电流,通过建立坐标曲线记录磷酸铁锂电池在放电过程中的电压变化情况,以放电时间为横坐标,以磷酸铁锂电池的电压为纵坐标,建立坐标系。根据待分选磷酸铁锂电池的电压变化以及欧姆定律计算出待分选磷酸铁锂电池的内阻。

  57.可以理解的是,采用第一电流对待分选的磷酸铁锂电池进行放电的时间具有一定的限制,本实施例的放电时间为10~30秒,另外,在放电结束之后,还需要将待分选的磷酸铁锂电池静置1分钟。

  58.在本发明的一些实施例中,记录放电过程中磷酸铁锂电池的电压变化,包括磷酸铁锂电池放电开始前后的端电压以及放电截止前的端电压;根据待分选磷酸铁锂电池的电压变化,计算待分选磷酸铁锂电池的内阻,包括:

  59.根据待分选磷酸铁锂电池放电开始前后的端电压以及第一电流,计算待分选磷酸铁锂电池的欧姆内阻;

  60.根据待分选磷酸铁锂电池放电后的端电压、磷酸铁锂电池放电截止前的端电压以及第一电流,计算待分选磷酸铁锂电池的极化内阻。

  61.在上述实施例中,磷酸铁锂电池放电开始前后的端电压变化与磷酸铁锂电池的欧姆内阻有关,第一电流为人为设置的电流,电流值i已知,又测得了磷酸铁锂电池放电开始前后的端电压v1,v2,通过欧姆定律可以计算出磷酸铁锂电池的欧姆内阻r1=(v1-v2)/i;同理测得磷酸铁锂电池放电截止前的端电压v3,通过欧姆定律可以计算出磷酸铁锂电池的极化内阻r2=(v2-v3)/i。

  62.在本发明的一些实施例中,采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电,并记录第二放电过程中待分选磷酸铁锂电池的电压以及温度变化,包括:

  64.采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电之后,通过静置预设时间,并记录待分选磷酸铁锂电池的端电压。

  65.在上述实施例中,采用的第二电流为0.3c~1c的电流,以磷酸铁锂电池的电量为横坐标,以磷酸铁锂电池的电压为纵坐标建立坐标系,记录磷酸铁锂电池第二放电过程中

  的电压变化;以磷酸铁锂电池的电量为横坐标,以磷酸铁锂电池的温度为纵坐标建立坐标系,记录磷酸铁锂电池第二放电过程中的温度变化情况。

  66.第二放电过程需将待分选磷酸铁锂电池的soc在第一轮放电的基础上再下降10~25%,才达到第二轮放电的要求。

  67.在本发明的一些实施例中,获取同一批次的磷酸铁锂电池,并从中筛选出满足预设要求的待分选磷酸铁锂电池,包括:对所述同一批次的磷酸铁锂电池外观进行筛选,淘汰外观不满足预设要求的磷酸铁锂电池,得到待分选磷酸铁锂电池。

  68.在上述实施例中,预设要求为不存在变形、鼓包、破损、漏液、严重锈蚀等情况的磷酸铁锂电池,将同一批次磷酸铁锂电池中不满足预设要求的磷酸铁锂电池淘汰掉,得到若干合格的待分选磷酸铁锂电池。

  69.在本发明的一些实施例中,根据内阻、电压以及温度变化,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选,包括:将所述内阻、电压以及温度变化作为输入,通过预设方法得到磷酸铁锂电池分选的分组。

  70.在上述实施例中,待分选磷酸铁锂电池的欧姆内阻、极化内阻、第二轮放电结束后的端电压、第二轮放电的平台电压以及第二轮放电过程中的温度变化作为特征参数,将特征参数作为预设方法的输入,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选,最终得到分选好的磷酸铁锂电池的分组。

  71.在本发明的一些实施例中,根据内阻、电压以及温度变化,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选,还包括:

  72.根据预设方法,将输入中满足预设相似度的输入的数据进行迭代组合,达到迭代终止条件时,得到待分选磷酸铁锂电池的最终分选结果。

  73.在上述实施例中,预设方法是基于机器学习的聚类算法,可以理解的是,聚类算法可以是k-means聚类算法,还可以是模糊c均值算法等,本实施例选择层次聚类算法对磷酸铁锂电池进行分选。请参阅图2,图2为本发明提供的层次聚类算法的一实施例的流程示意图,其具体过程如下:

  74.s201、一个电池为一个样本,将每个样本归为一组,计算两个组之间的距离,即样本与样本之间的相似度;

  77.s204、重复步骤s202和步骤s203,直到分为最近的两个组的距离大于设定阈值,迭代终止。

  78.需要说明的是,组与组之间的距离即为组与组之间的绝对值差值,根据电池相关特征参数(内阻、电压、温度)之间的绝对值差值,来判断单体电池的一致性,一致性好的分为一组,重新计算新生成的组与旧组之间的距离,直到满足绝对值差值大于设定的阈值,迭代结束。

  79.为了更好实施本发明实施例中的磷酸铁锂电池分选方法,在磷酸铁锂电池分选方法基础之上,对应的,请参阅图3,图3为本发明提供的磷酸铁锂电池分选装置的一实施例的结构示意图,本发明实施例提供了一种磷酸铁锂电池分选装置300,包括:

  81.第一放电模块302,用于采用第一电流对待分选磷酸铁锂电池进行脉冲放电,并根据第一放电过程计算待分选磷酸铁锂电池的内阻;

  82.第二放电模块303,用于采用第二电流对待分选磷酸铁锂电池进行恒流放电,并记录第二放电过程中待分选磷酸铁锂电池的电压以及温度变化;

  83.分选模块304,用于根据内阻、电压以及温度变化,通过预设方法对待分选磷酸铁锂电池进行分选。

  84.这里需要说明的是:上述实施例提供的装置300可实现上述各方法实施例中描述的技术方案,上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述方法实施例中的相应内容,此处不再赘述。

  85.请参阅图4,图4为本发明实施例提供的磷酸铁锂电池分选电子设备的结构示意图。基于上述磷酸铁锂电池分选方法,本发明还相应提供了一种磷酸铁锂电池分选设备,磷酸铁锂电池分选设备可以是移动终端、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及服务器等计算设备。该磷酸铁锂电池分选设备包括处理器410、存储器420及显示器430。图4仅示出了电子设备的部分组件,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。

  86.存储器420在一些实施例中可以是磷酸铁锂电池分选设备的内部存储单元,例如磷酸铁锂电池分选设备的硬盘或内存。存储器420在另一些实施例中也可以是磷酸铁锂电池分选设备的外部存储设备,例如磷酸铁锂电池分选设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,存储器420还可以既包括磷酸铁锂电池分选设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器420用于存储安装于磷酸铁锂电池分选设备的应用软件及各类数据,例如安装磷酸铁锂电池分选设备的程序代码等。存储器420还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中,存储器420上存储有磷酸铁锂电池分选程序440,该磷酸铁锂电池分选程序440可被处理器410所执行,从而实现本技术各实施例的磷酸铁锂电池分选方法。

  87.处理器410在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit,cpu),微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器420中存储的程序代码或处理数据,例如执行磷酸铁锂电池分选方法等。

  88.显示器430在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode,有机发光二极管)触摸器等。显示器430用于显示在磷酸铁锂电池分选设备的信息以及用于显示可视化的用户界面。磷酸铁锂电池分选设备的部件410-430通过系统总线.在一实施例中,当处理器410执行存储器420中磷酸铁锂电池分选程序440时实现如上的磷酸铁锂电池分选方法中的步骤。

  90.以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。