專利名稱：一種檢測電池組虛焊的方法
一種檢測電池組虛焊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力電池組，尤其是涉及一種動力電池組中虛焊連接的檢測方法。
背景技術(shù)：
可充電的鋰電池有著很廣的應(yīng)用范圍，比如筆記本電池、手機電池、電動工具、網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備及其他個人電子設(shè)備的電源。這些設(shè)備需求的電源是輕質(zhì)、電力輸出要求中等或者 更小的電池。然而，在其他設(shè)備上，可充電的鋰電池也可以提供比上述設(shè)備需求電力更高的 電力，如高輸出的鋰電池可用作工業(yè)電源設(shè)備、高功率通信設(shè)施、電動汽車等。在電動汽車 領(lǐng)域，高輸出的鋰電池系統(tǒng)的成熟是一個明顯的推動力。鋰電池要達(dá)到高輸出，需要多個單體電池串聯(lián)或并聯(lián)以提高電池能量或電池輸出 效率?，F(xiàn)有技術(shù)中多個單體電池通常會采用電極端子焊接連接、螺釘固定連接等方式進(jìn)行 串聯(lián)或并聯(lián)，而當(dāng)電池組應(yīng)用在電動車上時，可能由于以下原因會造成電池脫焊或者虛焊 等連接不可靠電池單體連接設(shè)計不合理；經(jīng)過長時間振動電池的連接處出現(xiàn)松動或者斷 開。當(dāng)出現(xiàn)后一種虛焊情況時，通過肉眼觀察等方法又難以發(fā)現(xiàn)虛焊點，而虛焊點的存在嚴(yán) 重影響電池組的充放電使用，更有可能引發(fā)電池組的安全問題。因此盡早發(fā)現(xiàn)虛焊位置，并 對虛焊電池進(jìn)行維護(hù)顯得極為重要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中動力電池組在使用過程中發(fā)生虛焊等連接 不可靠的時難以發(fā)現(xiàn)的問題，而特別提供了一種易于實現(xiàn)的檢測電池組虛焊的方法。本發(fā)明提供一種檢測電池組虛焊的方法，包括η節(jié)單體電池經(jīng)過電極端子串和/ 或并聯(lián)的電池組；對電池組進(jìn)行電流不小于2C倍率的充電，同時檢測每節(jié)單體電池的電壓 Ui ；當(dāng)?shù)趇節(jié)單體電池的電壓Ui大于預(yù)定值時，即第i節(jié)單體電池發(fā)生虛焊；其中i、n為自 然數(shù)，i為單體電池編號。本發(fā)明提供的檢測電池組虛焊的方法，通過對電池組進(jìn)行大電流充電(電流大于 等于2C)，再測試每節(jié)單體電池大電流放電時的電壓，如果測得的電壓大于一個預(yù)定值或者 鋰電池的充電限制電壓，即可判斷電池組虛焊位置，用時極短(0. 1秒左右)，因而非常簡便 且能準(zhǔn)確的檢測出電池組內(nèi)的連接虛焊點。而及時發(fā)現(xiàn)虛焊位置，對電池組進(jìn)行維護(hù)，不僅 是電池組正常使用，且能保證電池組在電動車輛中安全的應(yīng)用。
圖1為本發(fā)明提供的測試方法中一種具體的單體電池電勢測試點分布示意圖。圖2為本發(fā)明提供的具體實施方式
中電池組充電電壓曲線示意圖。
具體實施方式以下結(jié)合附圖及具體實施方式
詳細(xì)說明本發(fā)明提供的測試電池組虛焊方法的詳 細(xì)內(nèi)容。本發(fā)明提供一種檢測電池組虛焊的方法，包括η節(jié)單體電池經(jīng)過電極端子串和/ 或并聯(lián)的電池組；對電池組進(jìn)行電流不小于2C倍率的充電，同時檢測每節(jié)單體電池的電壓 Ui ；當(dāng)?shù)趇節(jié)單體電池的電壓Ui大于預(yù)定值時，即第i節(jié)單體電池發(fā)生虛焊；其中i、n為自 然數(shù)，i為單體電池編號。其中，所述的預(yù)定值一般情況下為鋰電池的充電限制保護(hù)電壓值， 也可以是相對單體電池的充電平臺大0.3V左右的一個值。而采用不同正極材料體系的鋰 電池，充電保護(hù)電壓值不同，如采用磷酸鐵鋰材料做正極材料的充電保護(hù)電壓為3. 8V;而 采用錳酸鋰材料做正極材料充電保護(hù)電壓為4. 2V。本發(fā)明人進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，電池組中發(fā)生虛焊最多的可能是單體電池與相鄰單體 電池之間的連接處，不論是通過電極端子焊接連接的電池組，還是螺釘?shù)绕渌绞竭B接的 電池組，都是如此。為使本發(fā)明能夠更加便捷的測試出單體電池與相鄰單體電池之間的虛 焊點，本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選按下面方法進(jìn)行。如說明書附圖1所示，顯示了本發(fā)明提供的測試方法中一種具體的單體電池電勢測試 點分布示意圖，其中，η節(jié)單體電池1通過電極端子2焊接串聯(lián)形成電池組，焊接點如圖中3處。首先，標(biāo)定所述電池組負(fù)電極端的電勢V1 = 0V,從電池組的負(fù)電極端開始，依次測
試每節(jié)單體電池的負(fù)極電極端子的電勢V2.....Vi.....如圖1中所示，第1
節(jié)單體電池與第2節(jié)單體電池之間的焊接點3位于V1電勢測試點與V2電勢測試點之間，第 i節(jié)單體電池與第i+Ι節(jié)單體電池之間的焊接點3位于Vi電勢測試點與Vi+1電勢測試點之 間，所述第η節(jié)單體電池負(fù)極電極端子與正極電極端子之間沒有焊接點，因此，Ui = Vw-Vitl同理，而本發(fā)明的方法從電池組的正電極端為測試起點亦完全可行。標(biāo)定所述電 池組正電極端的電勢V' i = 0V，從電池組的正電極端開始，依次測試每節(jié)單體電池的正極 電極端子的電勢V' ”所述第i節(jié)單體電池與第i+Ι節(jié)單體電池的連接點分布在相鄰兩個 電勢測試點之間，因此，U' i = V' ,-V' i+1。通過以上步驟可以分別測試出大電流充電時的單體電池電壓Ui,當(dāng)電壓Ui大于預(yù) 定值時，即可以判斷是第i節(jié)與第i+Ι節(jié)單體電池之間的電極端子焊接處發(fā)生虛焊。本發(fā)明的發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大倍率電流通過焊接處時，如果焊接處正常的話， 各電勢測試點測試得到的電壓可以正常的表示每節(jié)單體的電壓值，如果出現(xiàn)虛焊則此附近 的電壓值在短時間內(nèi)波動極大。發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，電池組如果某點存在虛焊，在大電流通過時，會導(dǎo)致電池間的 接觸電阻增大，在充電時某單節(jié)電池電壓驟升，導(dǎo)致電池組充不進(jìn)去電。因此本發(fā)明的檢測 手段使用大倍率電流使虛焊處的接觸電阻迅速上升，電流至少2C。本發(fā)明的方法中，對于對電池組進(jìn)行大電流充電，進(jìn)一步優(yōu)選大于等于2C小于等 于3C的充電，如果電流小于2C達(dá)不到測試的目的，但太大也會試測試可能出現(xiàn)不安全因 素，因此大于等于2C小于等于3C的范圍比較合適。實施例對一電池組虛焊點進(jìn)行檢測。所述電池組容量為50A，且為10節(jié)單體電池通過電 極端子焊接串聯(lián)形成。單體電池的正極材料體系采用磷酸鐵鋰材料，充電保護(hù)電壓為3. 8V。
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首先，采用說明書附圖1所示設(shè)置電勢檢測點，其中η為10。再對電池組進(jìn)行2C 的充電，其中，充電電流為100Α，持續(xù)時間為08-1.28，間隔0. ls，并檢測各節(jié)單體電池電 壓，記錄單體電池的電壓為U1-Ultlt5充電結(jié)束后，各單體電池電壓恢復(fù)正常。測試結(jié)果如表 1，測試曲線如附圖2。表1測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種檢測電池組虛焊的方法，包括η節(jié)單體電池經(jīng)過電極端子串和/或并聯(lián)的電池 組；對電池組進(jìn)行電流不小于2C倍率的充電，同時檢測每節(jié)單體電池的電壓Ui ；當(dāng)?shù)趇節(jié) 單體電池的電壓U1大于預(yù)定值時，即第i節(jié)單體電池發(fā)生虛焊；其中i、n為自然數(shù)，i為單 體電池編號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電池組虛焊的方法，其中，所述預(yù)定值為單體電池充電 保護(hù)電壓值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電池組虛焊的方法，其中，標(biāo)定所述電池組負(fù)電極端的 電勢V1 = ov，從電池組的負(fù)電極端開始，依次測試每節(jié)單體電池的負(fù)極電極端子的電勢vn， 所述第i節(jié)單體電池與第i+ι節(jié)單體電池的連接點分布在相鄰兩個電勢測試點之間，因此， Ui = W
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電池組虛焊的方法，其中，標(biāo)定所述電池組正電極端的 電勢V' i = 0V，從電池組的正電極端開始，依次測試每節(jié)單體電池的正極電極端子的電勢 V' ”所述第i節(jié)單體電池與第i+Ι節(jié)單體電池的連接點分布在相鄰兩個電勢測試點之間， 因此，U' i = V' -V' i+1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任意一項所述的檢測電池組虛焊的方法，其中，對電池組進(jìn) 行電流大于等于2C小于等于3C的充電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測電池組虛焊的方法，包括n節(jié)單體電池經(jīng)過電極端子串和/或并聯(lián)的電池組；對電池組進(jìn)行電流不小于2C倍率的充電，同時檢測每節(jié)單體電池的電壓Ui；當(dāng)?shù)趇節(jié)單體電池的電壓Ui大于預(yù)定值時，即第i節(jié)單體電池發(fā)生虛焊；其中i、n為自然數(shù)，i為單體電池編號。本發(fā)明提供的測試方法能夠非?？焖俸啽闱夷軠?zhǔn)確的檢測出電池組內(nèi)的連接虛焊點，而及時發(fā)現(xiàn)虛焊位置，對電池組進(jìn)行維護(hù)，不僅是電池組正常使用，且能保證電池組在電動車輛中安全的應(yīng)用。
文檔編號G01R19/165GK102004204SQ200910189809
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者劉進(jìn), 吳光麟, 張 浩 申請人:比亞迪股份有限公司