本發(fā)明涉及鉛蓄電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鉛蓄電池配組方法。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池是一種廣泛使用的一種化學(xué)電源，該產(chǎn)品具有良好的可逆性、電壓特性平穩(wěn)、使用壽命長、適用范圍廣、原材料豐富、可再生使用，且造價低廉等優(yōu)點。近年來，隨著環(huán)保意識的增強及能源問題的日趨嚴(yán)重，鉛酸蓄電池作為動力電源在電動車系統(tǒng)中起著極其重要的作用。
單只電池由多只單體電池組成，其驅(qū)動能力有限，因此在實際應(yīng)用中，為了能夠為電動助力車為提供足夠的驅(qū)動力，需要將多只單只電池組合形成為具有高驅(qū)動能力的動力鉛酸蓄電池組。由于鉛酸蓄電池在使用過程中由于活性物質(zhì)脫落、硫化等原因，隨使用時間的增長，鉛酸蓄電池的容量為越來越低。因此，在由多只單只電池組成的動力鉛酸蓄電池組中，由于組成中的某一個單只電池的容量不一致，會出現(xiàn)單只電池的性能落后(一般為容量落后)，且單只電池的容量差異越大，出現(xiàn)單只落后的幾率就越高。且使用周期越長，其中落后電池容量將越低。某個單只電池的落后，必將影響整組電池的使用性能和使用壽命，至使電池使用壽命提前終止。因此，如何進行單只電池的配組直接影響了整個動力鉛酸蓄電池組的使用壽命。
市場上的電池組會存在早期單只落后及兩只落后現(xiàn)象，極為普遍。從大量的測試數(shù)據(jù)看，初期前5～10次的壓差在0.5v之內(nèi)，30次左右壓差1v，50次壓差已有2v甚至以上，大大制約了電池組的使用壽命。對此類電池組落后電池進行解剖分析發(fā)現(xiàn)，一般都是單格的問題，諸如缺酸、隔板破損(微短路)、虛假焊、裝配壓力小等原因。
現(xiàn)有技術(shù)中，一般是根據(jù)電池在化成階段的電容檢測過程中的充放電數(shù)據(jù)作為配組標(biāo)準(zhǔn)。比如授權(quán)公告號為cn103594741b的中國發(fā)明專利公開了一種動力鉛酸蓄電池組的配組方法，該配組方法中單只電池在充電和放電過程中的電壓特性將單只電池進行分類，在充電過程中的第一次休息結(jié)束后，測量單只電池的電壓，按照電壓將各個單只電池分類，使同一類中所有單只電池的電壓差值小于閾值，然后從同一類單只電池中任選預(yù)定個數(shù)配為一組，組合形成動力鉛酸蓄電池組。
然而單獨以電容檢測過程中的充放電數(shù)據(jù)作為配組標(biāo)準(zhǔn)無法全面反映不同單體電池之間的差異，同時也不能很好地剔除一些在制造時存在細微缺陷的電池。如何對前期不易找出的潛在問題(制作缺陷)進行有效的判定并剔除，勢必要挖掘出新的配組手段，準(zhǔn)確地剔除諸如缺酸、隔板破損(微短路)、虛假焊、裝配壓力小等制造缺陷，為電池配組提供更為有力的判定方法，提高配組的精準(zhǔn)度從而延長電池組的循環(huán)壽命，降低市場退返率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鉛蓄電池配組方法，將蓄電池在容檢數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增加蓄電池的內(nèi)阻值和大電流放電時的閉路電壓值作為配組的參照條件，從而實現(xiàn)精確配組。
一種鉛蓄電池配組方法，包括以下步驟：
(1)蓄電池裝配并進行化成，根據(jù)容量檢測階段的終止電壓進行第一次分檔；
(2)化成后，將蓄電池恒溫靜置；
(3)靜置結(jié)束后，檢測蓄電池的內(nèi)阻值和大電流放電時的閉路電壓值，其中，所述大電流放電為以7～15c2a的電流進行放電，放電時間為3～5秒；
(4)根據(jù)所述閉路電壓值進行第二次分檔；
(5)將同一檔的蓄電池配為一組，同時保證同組的蓄電池的內(nèi)阻值，其最大值與最小值的差值不大于平均值的3％。
現(xiàn)在鉛蓄電池一般都是使用內(nèi)化成，內(nèi)化成工藝的過程一般包括內(nèi)化成充放電階段、容量檢測階段和回充階段。根據(jù)容量檢測階段的終止電壓進行分檔，一般以2小時率容量檢測結(jié)果為分檔指標(biāo)。蓄電池組一般是由2～8只電池組成，在二次分檔完成后，從屬于同一檔的蓄電池中選擇需要數(shù)量的蓄電池組成為一組成為蓄電池組，在選擇時，需要注意其內(nèi)阻值，需要保證分為同一組蓄電池組的蓄電池，他們的內(nèi)阻值最大值和最小值的差值不能大于同組內(nèi)蓄電池平均值的3％。
優(yōu)選的，第一次分檔方式為：容量檢測放電時，將放電時間不小于120分鐘，終止電壓值不低于9.6v/只且不高于11v/只的蓄電池，按終止電壓值大小分作5～10檔。
優(yōu)選的，第一次分檔分在同一檔的蓄電池，其終止電壓值的差值為0.02～0.35v。放電深度越深，同一檔內(nèi)的終止電壓的差值會越大。
優(yōu)選的，所述恒溫靜置的溫度為25±5℃，時間為4～36小時。
更優(yōu)選的，所述恒溫靜置的時間為12小時。
優(yōu)選的，以大電流放電時的閉路電壓值進行分檔時，先確定閾值，再剔除閾值外的蓄電池，閾值確定方法如下：
(1)隨機抽取樣本蓄電池若干只，檢測大電流放電時的閉路電壓值vccv；
(2)去除其中的最大值和最小值，并計算剩余數(shù)值的平均值
(3)確定閾值為：
更優(yōu)選的，隨機抽取樣本蓄電池的數(shù)量為12只。
更優(yōu)選的，以大電流放電時的閉路電壓值進行分檔時，剔除閾值外的蓄電池后，再將閾值內(nèi)的蓄電池以閉路電壓值vccv的差值為0.5～1.0δ進行分檔。
本發(fā)明鉛蓄電池配組方法在容量分檔的基礎(chǔ)上，再通過蓄電池大電流放電時的閉路電壓值和內(nèi)阻值進行二次分檔，從而可以有效的將存在缺陷但不易在容檢階段發(fā)現(xiàn)的問題電池進行剔除，以實現(xiàn)精準(zhǔn)配組，提升鉛蓄電池組中的單只蓄電池在使用循環(huán)過程中的一致性，達到延長鉛蓄電池組使用壽命的目的。
具體實施方式
實施例1
(1)化成后進行2小時容檢。
6-dzm-20電池，化成電池數(shù)量108只(共6個回路，每個回路18只)，化成工藝采用常規(guī)三天工藝，總化成電量為245ah，2hr容檢電壓如表1所示(容檢放電時控制回路平均電壓10.2v/只時的放電時間為124.5分種，以此時的采集電壓進行容檢分檔，各回路間放電時間差為30秒內(nèi))。
表1
(2)2小時容檢分檔。
將上述108只單只蓄電池根據(jù)分檔設(shè)定值進行分檔，將其分為7檔，分檔結(jié)果如表2所示，低于9.6v的兩只蓄電池不進入后續(xù)配組。
表2
(3)內(nèi)阻值檢測和大電流放電。
化成結(jié)束后在環(huán)境溫度為25±5℃條件下靜置12h，將各檔電池進行后續(xù)分檔進行比對試驗(此次試驗用上述3檔電池)，先從2小時容檢分檔時分在3檔的42只蓄電池中隨機抽取12只電池進行閾值確定，再設(shè)定閾值并開始檢測，結(jié)果如表3所示，其中大電流放電的電流為10c2a，放電時間為5s(對于6-dzm-20電池來說，1c為20a)，ocv表示開路電壓，vccv表示大電流放電時的閉路電壓值，畫有刪除線的兩只電池(2和11)為vccv值最大和最小的兩只，統(tǒng)計時去除。
表3
3檔的42只蓄電池的內(nèi)阻值檢測和大電流放電檢測結(jié)果如表4所示，再根據(jù)上述抽取的12只蓄電池計算獲得的大電流放電時閉路電壓的閥值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ進行分檔。
表4
根據(jù)測試結(jié)果進行分檔配組，新配0.5是采用0.5δ進行分檔，新配1是采用1δ進行分檔，同時內(nèi)阻值進行二次核對(3％以內(nèi))后得到的兩組電池。原配1與原配2是采用原配組方法的隨機配組(未將大電流放電時的閉路電壓作為配組條件)。對這4組電池進行循環(huán)壽命測試100次，測試結(jié)果如表5中所示，結(jié)果表明，采用本發(fā)明方法進行的二次配組的電池組明顯優(yōu)于常規(guī)配組的電池組，從循環(huán)第50次就能發(fā)現(xiàn)壓差的變化，100次就更明顯，容量的差距也相應(yīng)帶來優(yōu)勢。
表5
實施例2
(1)化成后進行2小時容檢。
6-dzm-20電池，化成電池數(shù)量108只(共6個回路，每個回路18只)，化成工藝采用常規(guī)三天工藝，總化成電量為245ah，2hr容檢電壓如表6所示(容檢放電時控制回路平均電壓10.2v/只時的放電時間為124.5分種，以此時的采集電壓進行容檢分檔，各回路間放電時間差為30秒內(nèi))。
表6
(2)2小時容檢分檔。
將上述108只單只蓄電池根據(jù)分檔設(shè)定值進行分檔，將其分為10檔，分檔結(jié)果如表7所示，低于9.6v的兩只蓄電池不進入后續(xù)配組。
表7
(3)內(nèi)阻值檢測和大電流放電。
化成結(jié)束后在環(huán)境溫度為25±5℃條件下靜置36h，將各檔電池進行后續(xù)分檔進行比對試驗(此次試驗用上述5檔電池)，先從2小時容檢分檔時分在5檔的26只蓄電池中隨機抽取12只電池進行閾值確定，再設(shè)定閾值并開始檢測，結(jié)果如表8所示，其中大電流放電的電流為7c2a，放電時間為5s(對于6-dzm-20電池來說，1c為20a)，ocv表示開路電壓，vccv表示大電流放電時的閉路電壓值，畫有刪除線的兩只電池(2和8)為vccv值最大和最小的兩只，統(tǒng)計時去除。
表8
5檔的26只蓄電池的內(nèi)阻值檢測和大電流放電檢測結(jié)果如表9所示，再根據(jù)上述抽取的12只蓄電池計算獲得的大電流放電時閉路電壓的閥值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ進行分檔。
表9
根據(jù)測試結(jié)果進行分檔配組，新配0.5是采用0.5δ進行分檔，新配1是采用1δ進行分檔，同時內(nèi)阻值進行二次核對(3％以內(nèi))后得到的兩組電池。原配1與原配2是采用原配組方法的隨機配組(未將大電流放電時的閉路電壓作為配組條件)。對這4組電池進行循環(huán)壽命測試100次，測試結(jié)果如表10中所示，結(jié)果表明，采用本發(fā)明方法進行的二次配組的電池組明顯優(yōu)于常規(guī)配組的電池組，從循環(huán)第50次就能發(fā)現(xiàn)壓差的變化，100次就更明顯，容量的差距也相應(yīng)帶來優(yōu)勢。
表10
實施例3
(1)化成后進行2小時容檢。
6-dzm-12電池，化成電池數(shù)量108只(共6個回路，每個回路18只)，化成工藝采用常規(guī)三天工藝，總化成電量為144ah，2hr容檢電壓如表11所示(容檢放電時控制回路平均電壓10.2v/只時的放電時間為125分種，以此時的采集電壓進行容檢分檔，各回路間放電時間差為30秒內(nèi))。
表11
(2)2小時容檢分檔。
將上述108只單只蓄電池根據(jù)分檔設(shè)定值進行分檔，將其分為5檔，分檔結(jié)果如表12所示，低于9.6v的兩只蓄電池不進入后續(xù)配組。
表12
(3)內(nèi)阻值檢測和大電流放電。
化成結(jié)束后在環(huán)境溫度為25±5℃條件下靜置4h，將各檔電池進行后續(xù)分檔進行比對試驗(此次試驗用上述3檔電池)，先從2小時容檢分檔時分在3檔的60只蓄電池中隨機抽取12只電池進行閾值確定，再設(shè)定閾值并開始檢測，結(jié)果如表13所示，其中大電流放電的電流為15c2a，放電時間為3s(對于6-dzm-12電池來說，1c為12a)，ocv表示開路電壓，vccv表示大電流放電時的閉路電壓值，畫有刪除線的兩只電池(4和11)為vccv值最大和最小的兩只，統(tǒng)計時去除。
表13
3檔的60只蓄電池的內(nèi)阻值檢測和大電流放電檢測結(jié)果如表14所示，再根據(jù)上述抽取的12只蓄電池計算獲得的大電流放電時閉路電壓的閥值和標(biāo)準(zhǔn)偏差δ進行分檔。
表14
根據(jù)測試結(jié)果進行分檔配組，新配0.5是采用0.5δ進行分檔，新配1是采用1δ進行分檔，同時內(nèi)阻值進行二次核對(3％以內(nèi))后得到的兩組電池。原配1與原配2是采用原配組方法的隨機配組(未將大電流放電時的閉路電壓作為配組條件)。對這4組電池進行循環(huán)壽命測試100次，測試結(jié)果如表15中所示，結(jié)果表明，采用本發(fā)明方法進行的二次配組的電池組明顯優(yōu)于常規(guī)配組的電池組，從循環(huán)第50次就能發(fā)現(xiàn)壓差的變化，100次就更明顯，容量的差距也相應(yīng)帶來優(yōu)勢。
表15