[实用新型]一种基于快速连续检测的全自动流水线电池组系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池检测、分选、配组设备技术领域，具体涉及一种基于快速连续检测的全自动流水线电池配组系统。

背景技术

动力电池通常需要成组(2-4节)使用，由于生产工艺水平的限制，即使是同批次的产品，单节电池之间也会存在一些性能上的差异，在成组使用过程中经常会发现其中有一节电池性能落后，而使整组电池性能(如容量)明显下降，而且这种现象会随着使用次数(时间)的增多而越来越明显，不能满足续行里程要求，从而使整组电池报废或更换。这种现象称为性能不一致造成的性能(容量)衰减现象。这种现象会加大用户的使用成本；造成电池制造厂家的高退货率，也会使整个生产厂家的产品形象受到影响；因此其对整个电动车产业的健康稳定发展有着重大影响。相反，一组电池中每节电池间的一致性较好，则会使这个电池组的使用寿命明显提高。因此越来越多的整车生产厂家和电池制造厂家均认识到电池检测配组的重要性和必要性。先后都将电池检测配组作为至关重要的质量控制步骤。电动自行车电池要求检测配组供应已成为电动自行车用电池或其他动力电池的特点。电池检测配组是指在电池制造好后，通过检测将容量、开路电压等性能接近的若干节电池(2-4节)构成电池组，使电池组具有良好的一致性。

目前通常的电池检测配组方法是把所要进行检测配组的电池先充电至饱和，然后在同一路电池中进行串联(如18节或16节)恒流放电，当放电接近末期(一般为单节电池平均电压为10.8伏特)时，用设备同时自动测量记录或人工依次测量记录每节电池的电压，最后把电压值偏差在一定范围内的进行配组，这种方式被电池生产企业和电池使用单位一直在沿用。这种方法存在以下缺陷：

过程复杂耗时：通常需要进行数小时的放电(如采用2小时放电模式，约需要2小时以上)，然后才能测量完成判定配组。

无法实现流水线检测配组：一般只是根据检测完的数据，通过人工来完成电池之间的配组，自动化程度低，在配组过程中需要暂停等待时间，检测配组效率低下。

配组效率不高：为实现相同的检测条件(主要是确保相同的放电电流)，只能在同一回路中的若节(16或18节)电池内进行配组，导致配组成功率、配组效率和配组质量不高。

测量存在误差：用人工去依次测量记录完成同一电路中的若干节电池的放电电压需要一定的时间(一般需要几十秒)这样不能确保同一电路中的若干节电池在同一时间点上完成测量，导致测量值存在偏差，即测量时间差带来的压差误差。一般来说越后测量的值会越偏低，从而影响后面的配组质量。若采用设备自动同时进行测量记录，可以避免测量时间差带来的压差误差，但由于不是使用同一个测量设备，因此存在由不同设备测量带来的测量误差，另外，这种测量方法需要大量连接测试线和测试设备(每节两条连接测试线和1台测试设备)，造成充放电回路布局复杂。

放电压差范围的宽窄不好掌握：由于不同放电电压测量点，配组成功率和配组质量不同。一般来说，越接近放电末期进行放电压测量，配组成功率越低，测量时间差带来的压差误差越大，但如果能克服测量时间差带来的压差误差，则配组质量越好。因此需要考虑合理选择放电电压测量点。

目前国内现有的电池配组专利有：

锂电池模块配组方法(专利号：201010549248.5)：公开了一种对锂电池模块的采集数据曲线配组和计算数据曲线配组——将待配组的锂电池模块的采集数据曲线(采集数据曲线选自电压曲线、内阻/电导曲线、容量曲线、温度曲线的一个或多个)和计算数据曲线(计算数据曲线选自电压离散度曲线、内阻/电导离散度曲线、容量离散度曲线、温度离散度曲线的一个或多个)与基准曲线之间的相关系数和欧式距离进行一一对比，两者差值在允许偏差范围内的锂电池模块组成新的一组锂电池模块。

一种动力锂离子二次电池的配组方法(专利号：201010018161.5)：公开了一种将动力锂离子二次电池进行一次充放电检测，取大于下限容量的电池为合格电池；将合格电池充电至50～90％额定容量，分选出电压降合格的二次电池；将得到的合格电池充满电后并联至少4个小时，使任意两个二次电池之间的电压差小于等于1mv；将得到的多个二次电池串联放电，采集并记录放电过程中各二次电池的电压，直至其中任意一个电池达到截止电压时电池电压设定配组压差标准，将压差在设定范围的电池配组。