CN112349977B

CN112349977B - 一种提高退回电池充电合格率的方法

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Publication number: CN112349977B
Application number: CN202011064992.6A
Authority: CN
Inventors: 汤序锋; 欧阳万忠; 周代辉; 张天任; 高银; 王娟; 田庆山; 施璐; 李丹
Original assignee: Tianneng Battery Group Co Ltd
Current assignee: Tianneng Battery Group Co Ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: CN112349977A

Abstract

本发明公开了一种提高退回电池充电合格率的方法，包括以下步骤：(1)检测电池开路电压进行筛选；(2)连续三次采用2小时率放电电流的2.5倍进行大电流放电3～5s，获得电池每次放电后的闭路电压值，并计算得到每次放电后闭路电压值较放电前电压值的压降大小，选取三次放电后闭路电压值均≥9.0V且压降大小均≤2.0V的电池；(3)对电池进行分档，并进行充放电工艺修复。本发明方法先通过连续三次的大电流倍率放电，可将售后电池中存在有容量异常，以及电池内部短路、电池内部因素界层问题导电性能差的电池快速筛选出来，在早期就能将不合格电池或有质量隐患的电池剔除，提高前期电池分类的检测判定准确性，提高上机充电合格率，节省能耗。

Description

一种提高退回电池充电合格率的方法

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，特别是涉及一种提高退回电池充电合格率的方法。

背景技术

电动自行车用铅酸蓄电池，一般由4只或者5只12V电池串联形成电池组成组使用，而单只12V电池由6个2V单格内部串联组成。

市场上经常有因各种原因退回的电池，有些退回电池确实是存在较严重的问题而只能进行报废处理，而有些电池在进行一定方法修复后还能够继续使用。

公开号为CN110212256A的发明公开了一种退返蓄电池的修复和配组方法。本发明退返蓄电池的修复和配组方法，首先通过开路电压分档，串联进行修复，然后利用修复过程中电压低位维持的时间作为修复分档的依据，最后结合修复之后电池充电电压和容量检测情况进行剔除筛选。

公开号为CN111082167A的发明公开了一种退返蓄电池修复方法。该退返蓄电池修复方法基于目前售后电池实际情况，针对初检合格的电池，进行一个快速的判断，将电池归类于不可修复、易修复及难修复，通过分类之后，分别采取不同的修复办法对电池进行修复，并且同类电池进行配组使用，从而提高修复后电池的可靠性，降低售后电池的生产成本，提高售后电池的一致性。

上述现有技术中，在初检时一般只采用一次性放电，进行筛选可利用电池，进行维护化成充电，但是采用一次性放电的结果可能存在误判不准确或存在质量隐患风险，导致上机维护充电后，二次报废率高，充电合格率低，导致充电效率低，特别在退货高峰期，充电机满负荷工作。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种提高退回电池充电合格率的方法。

一种提高退回电池充电合格率的方法，包括以下步骤：

(1)检测电池开路电压，剔除开路电压值＜11.7V的电池；

(2)连续三次采用2小时率放电电流的2.5倍进行大电流放电3～5s，获得电池每次放电后的闭路电压值，并计算得到每次放电后闭路电压值较放电前电压值的压降大小，选取三次放电后闭路电压值均≥9.0V且相邻两次放电压降大小均≤2.0V的电池；

(3)将步骤(2)选取的电池，根据最后一次大电流快速放电后的电池闭路电压值进行分档，将若干只同一档内的电池进行串联，在同一电路中进行充放电工艺修复。

优选的，步骤(3)中电压分档时分为三档，分别为：

第一档：9.0V≤闭路电压值＜10.0V；

第二档：10.0V≤闭路电压值＜11.0V；

第三档：11.0V≤闭路电压值。

优选的，步骤(3)中将18只同一档内的电池进行串联。

优选的，步骤(3)中充放电修复时，先进行分阶段降电流充电，再以2小时率放电电流放电2.0h，以终止闭路电压单只10.5V进行分类，≥10.5V电池属于容量检测合格电池；＜10.5V电池属于次品下架，并与其它回路中＜10.5V电池再次18只电池串联后进行第二次分阶段降电流充电后再次与第一次相同的条件进行容量检测，如再次不合格电池将进行降级或报废；

最后对容量检测合格的电池进行回充，使电池充满电。

更优选的，分阶段降电流充电时，对于12Ah电池，先以1.8A电流充电10h，再以1.0A充电3h，最后以0.5A充电2h。

更优选的，分阶段降电流充电时，对于20Ah电池，先以2.6A电流充电2h，再以10A电流放电1h，再以2.5A电流充电5h，然后以2.0A电流充电5h，最后以1.0A电流充电4h。

更优选的，回充时，以0.5倍的2小时率放电电流回充8h。

进一步优选的，修复完成后，对容量检测合格的电池进行配组，配组时，先将回充结束后开路电压＜13.1V的电池剔除，剩余合格电池进行分类配组，分类配组时先以2小时率放电电流放电2.0h后的放电终止电压压差≤0.50V、开路电压13.1-13.4V、开路电压压差≤0.03V为条件进行配组作为周转电池，配组完成后，剩余的合格电池以2小时率放电电流放电2.0h后的开路电压13.10-13.45V、0.50V＜放电终止电压压差≤0.65V、开路电压压差≤0.04V为条件进行配组作为维护电池。其中，进一步优选的，回充结束后，静置至少24h再检测开路电压。

本发明方法先通过连续三次的大电流倍率放电，可将售后电池中存在有容量异常，以及电池内部短路、电池内部因素界层问题导电性能差的电池快速筛选出来，在早期就能将不合格电池或有质量隐患的电池剔除，提高前期电池分类的检测判定准确性，提高上机充电合格率，节省能耗。提高成品电池配组合格率。

具体实施方式

对比例1

以往年同期5、6、7三个月份退回入库数量，共200万只6-DZF-12、6-DZF-20电池，根据现有工艺先在检选车间进行电池检测判定工艺执行，执行工艺如下一、二项。检测筛选后的电池送往维护车间做充放电工艺(表1)，结果电池配组合格情况见表2。

一、6-DZF-12

1、先用电压表测量生产退回各电池开路电压(因为退回电池一般都是充满电的，如果不充满电，很容易在入厂测量时因低电压被判定为过放电故障电池，所以)，开路电压≥11.50V的电池挑选出来经30A大电流放电3-5s。计算大电流放电的终止电压与放电前的电压差值(压降)，如果同组中每只压降≤1.8V，上机单充单放检测。如电池组中有1只或几只压降>1.8V，电池组中最低电压的1只电池去解剖，其它报废，如大电流测量后有压降≤1.8V挑去再利用；有外观原因，则退回客户。

2、其它电压表测量开路电压，开路电压<11.50V电池经30A大电流放电3-5s。计算大电流放电的终止电压与放电前的电压差值(压降)，如果同组中每只压降≤2.0V，上机单充单放检测。如电池组中有1只或几只压降>2.0V，最低的1只去解剖，其它报废；有压降≤2.0V挑去再利用；有外观原因，则退回客户。整组开路电压<10.5V过放电，则退回客户。

3、其中电压表测量开路电压<8.0V电池经30A大电流放电3-5s。只要电压非0V，则上机单充单放检测；有外观原因，则退回客户。整组开路电压<10.5V过放电，则退回客户。

二、6-DZF-20

1、测量退回电池各电池电压，开路电压≥11.50V电池经30A大电流放电3-5S。如果同组中每只压降≤1.6V，上机单充单放检测。如电池组中有1只或几只压降>1.6V，最低的1只去解剖，其它报废；如大电流测量后有压降≤1.6V去再利用；有外观原因，则原返。

2、其它电压表测量开路电压﹤11.5V电池经30A大电流放电3-5S。如果同组中每只压降≤1.8V，上机单充单放检测。如电池组中有1只或几只压降＞1.8V，最低的1只去解剖，其它报废；如大电流测量后有压降≤1.8V去再利用；有外观原因，则原返。整组开路电压﹤10.5V过放电，则原返。筛选率92％。

3、开路电压<8.0V电池经30A大电流放电3-5s。只要电压非0V,则上机单充单放检测；有外观原因，则原返。整组开路电压<10.5V过放电，则原返。筛选率70％。

维护车间充电工艺如表1所示。

表1

表2维护车间电池配组合格率

符合放电时间≥120min以上电池进行集中堆放进行电池配组出货；110-120min电池堆放后再进行二次充放电筛选后二次配组；60-110min电池做无三包电池用；60min以下电池进行报废处理回炉；成品电池配组合格率平均值38.22％；具体结果见表2。

实施例1

以往年同期5、6、7月三个月份退回入库数量，共200万只6-DZF-12、6-DZF-20电池，根据发明工艺先在检选车间进行电池检测判定工艺执行，执行工艺如下步骤1、2、3、4、5项。检测筛选后的电池送往维护车间做充放电工艺，结果电池配组合格情况见表4。

1、按照退货电池保质期8个月内、外进行分类，8个月内占36.8％，8个月外占63.2％。把12Ah、20Ah规格电池先采用电压表电池进行开路电压的测量及筛选，统一采用≥11.7V(12V电池，即单格电压1.95V)电压值挑出，并标写于电池上端外壳电压值，实现第一步可以利用电池的筛选，其它电池进行解剖分析以及报废。第一步筛选的筛选率(满足≥11.7V条件)达90％。

2、根据不同电池规格对应的放电电流放电3-5S(大电流放电)再次筛选，12Ah的电池采用放电电流：30A(2.5倍C₂电流)；20Ah以上的电池采用放电电流：50A(2.5倍C₂电流)。

退货电池组经过大电流放电后，电池组中电池单只闭路电压≥9V(12V电池，即单格电压0.75V)，其中一只或一只以上电池放电快速下降压差>2V的，除判定为人为因素外，属于电池容量有异常电池，下降压差≤2V的电池，进行挑出集中放置托盘上可利用单只电池，才可以进行下一步检测判定流程。

采用以上对应同一电流值进行连续3次放电(即总共是进行了3次大电流放电来筛选)，看每次电池电压每次下降衰减幅度，即衰减电压值情况进行判定，在以下压降电压值范围内属于合格送往维护车间充放电进行配组再利用。这一步筛选率60％。

连续3次大电流放电后终止电压值及压降的合格标准：

12Ah电池：

30A第一次放电3-5s到终止电压值≥11.7v；

30A第二、三次放电3-5s分别检测终止电压值后计算相邻两次放电后终止电压值的压降，每次压降≤2.0V；

20Ah电池：

50A第一次放电3-5s终止电压值≥11.7v；

50A第二、三次放电3-5s终止电压值后计算相邻两次放电后终止电压值的压降,每次压降≤2.0V；

3、根据上面各项测试筛选的各电压档分类出来，并经上述3次大电流放电后合格的电池，进行18只电池串联在同一个充电机回路上进行充放电工艺，提高电池性能一致性，降低因各电池性能差异性太大而导致的二次鼓包不良及报废，从而提高电池上机充电合格率。

其中，第一阶段筛选充放电工艺如下表3。第二阶段工艺，以2小时率电流进行放电，放电终止电压是10.5V，最终放电时间≥120分钟的电池属于合格电池，合格电池进行第三阶段回充充满电；最终放电时间＜120分钟的电池属于不合格电池，不合格电池同样进行第三阶段回充充满电，其中最终放电池时间≥110分钟的电池再次进行一次第二阶段工艺，以2小时率电流进行放电，放电终止电压是10.5V，最终放电时间≥120分钟的电池属于合格电池，合格电池进行第三阶段回充充满电后与第一次充放电时合格的电池一起进行配组，不合格电池降级回用或报废，比如，放电时间≥60分钟的电池可以做无三包电池用，60分钟以下电池进行报废处理回炉。

上述合格电池进行配组，配组时先检测开路电压，从充电机回路上下架后需要静置24h再检测开路电压，电池开路电压＜13.1V进行剔除(降级使用或报废)，剩余电池根据表4中条件进行分类配组，优先以周转电池对应的条件来配组获得周转电池，剩余电池以维护电池对应的条件来配组获得维护电池，具体为：配组时，先将回充结束后开路电压＜13.1V的电池剔除，剩余合格电池进行分类配组，分类配组时先以充放电工艺中第二阶段放电终止电压压差≤0.50V、开路电压13.1-13.4V、开路电压压差≤0.03V为条件进行配组作为周转电池，配组完成后，剩余的合格电池以开路电压13.1-13.45V、0.50V＜放电终止电压压差≤0.65V、开路电压压差≤0.04V为条件进行配组作为维护电池。

表3维护车间充放电工艺

表4合格电池开路电压配组条件

表5维护车间电池配组合格率

最终配组合格率见表5。成品电池配组合格率平均值43.7％，比对比例1中现有方法提高5.48％，并节省20％能耗，节省劳工3人。

试验工艺三个月平均总配组合格率比对比工艺配组合格率高。

Claims

1.一种提高退回电池充电合格率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)检测电池开路电压，剔除开路电压值＜11.7V的电池；

(2)连续三次采用2小时率放电电流的2.5倍进行大电流放电3～5s，获得电池每次放电后的闭路电压值，并计算得到每次放电后闭路电压值较放电前电压值的压降大小，选取三次放电后闭路电压值均≥9.0V且相邻两次放电后压降大小均≤2.0V的电池；

(3)将步骤(2)选取的电池，根据最后一次大电流快速放电后的电池闭路电压值进行分档，将18只同一档内的电池进行串联，在同一电路中进行充放电工艺修复

步骤(3)中充放电修复时，先进行分阶段降电流充电，再以2小时率放电电流放电2.0h，以终止闭路电压单只10.5V进行分类，≥10.5V电池属于容量检测合格电池；＜10.5V电池属于次品下架，并与其它回路中＜10.5V电池再次18只电池串联后进行第二次分阶段降电流充电后再次与第一次相同的条件进行容量检测，如再次不合格电池将进行降级或报废；

最后对容量检测合格的电池进行回充，使电池充满电。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中电压分档时分为三档，分别为：

第一档：9.0V≤闭路电压值＜10.0V；

第二档：10.0V≤闭路电压值＜11.0V；

第三档：11.0V≤闭路电压值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分阶段降电流充电时，对于12Ah电池，先以1.8A电流充电10h，再以1.0A充电3h，最后以0.5A充电2h。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分阶段降电流充电时，对于20Ah电池，先以2.6A电流充电2h，再以10A电流放电1h，再以2.5A电流充电5h，然后以2.0A电流充电5h，最后以1.0A电流充电4h。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，回充时，以0.5倍的2小时率放电电流回充8h。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，修复完成后，对容量检测合格的电池进行配组，配组时，先将回充结束后开路电压＜13.1V的电池剔除，剩余合格电池进行分类配组，分类配组时先以2小时率放电电流放电2.0h后的放电终止电压压差≤0.50V、开路电压13.1-13.4V、开路电压压差≤0.03V为条件进行配组作为周转电池，配组完成后，剩余的合格电池以2小时率放电电流放电2.0h后的开路电压13.1-13.45V、0.50V＜放电终止电压压差≤0.65V、开路电压压差≤0.04V为条件进行配组作为维护电池。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，回充结束后，静置至少24h再检测开路电压。