一种锂离子电池的直流内阻的推算方法及系统与流程

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的直流内阻的推算方法及系统。

背景技术：

随着基于锂离子电池的储能系统在电动车等领域的广泛应用，在保证寿命和安全的前提条件下，用户对日常使用体验也越来越关注；动力电池的功率和直流内阻是锂离子电池中最重要的参数之一。目前国内外对电池内阻的分析一般都是围绕常温下内阻的测试和辨识方法展开研究，而对不同工况环境状态下的锂电池内阻特性提及较少，且现有的电池内阻温度测试方法仅能测试有限的几个点位，实用性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题目的在于提供一种锂离子电池的直流内阻的推算方法及系统，用以解决现有的电池内阻分析实用性较差、测试局限性大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锂离子电池的直流内阻的推算方法，包括步骤：

将锂离子电池在多个实验温度下进行直流内阻测试得到对应的直流内阻；

结合阿伦尼乌斯方程根据所述实验温度和对应的直流内阻建立模型；

根据所述模型推算出同款电池在所述实验温度的温度区间内的任意温度点的直流内阻。

上述方案中，所述根据所述模型推算出同款电池在所述实验温度的温度区间内的任意温度点的直流内阻的步骤，具体包括：

根据化学反应速率常数随温度变化关系的公式，利用数学公式转换为线性方程，得到任意温度点的直流内阻。

上述方案中，所述化学反应速率常数随温度变化关系的公式为：

上述方案中，所述数学公式转换为线性方程具体为：

一种锂离子电池的直流内阻的推算系统，包括：

测试模块，用于将锂离子电池在多个实验温度下进行直流内阻测试得到对应的直流内阻；

建模模块，用于结合阿伦尼乌斯方程根据所述实验温度和对应的直流内阻建立模型；

推算模块，用于根据所述模型推算出同款电池在所述实验温度的温度区间内的任意温度点的直流内阻。

上述方案中，所述推算模块，具体包括：

公式单元，用于根据化学反应速率常数随温度变化关系的公式，利用数学公式转换为线性方程，得到任意温度点的直流内阻。

上述方案中，所述公式单元中，化学反应速率常数随温度变化关系的公式为：

上述方案中，所述公式单元中，数学公式转换为线性方程具体为：

本发明与传统的技术相比，有如下优点：

本发明通过建立温度和直流内阻的模型，推导出同款电池在实际使用环境下的直流内阻值，实用性较强。

附图说明

图1为本发明一实施例中锂离子电池的直流内阻的推算方法流程图；

图2为本发明另一实施例中锂离子电池的直流内阻的推算系统结构图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明通过建立温度和直流内阻的模型，来推导出同款电池在实际使用环境下的直流电阻值。

请参阅图1，为本发明一实施例中锂离子电池的直流内阻的推算方法流程图。

所述锂离子电池的直流内阻的推算方法，包括步骤：

s101、将锂离子电池在多个实验温度下进行直流内阻测试得到对应的直流内阻。

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。直流内阻是指工作条件下电池的电压变化与相应的放电电流变化之比。

首先将锂离子电池在多个实验温度下ti(例如：-20℃，-15℃，-10℃，5℃，0℃，5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃，40℃)进行直流内阻测试，得到相应的直流内阻值ri。

s103、结合阿伦尼乌斯方程根据所述实验温度和对应的直流内阻建立模型。

温度对化学反应速度的影响特别显著，几乎所有的化学反应速度都随着温度的升高而增大。温度与反应速度的关系实际上是温度与反应速度常数的关系。阿伦尼乌斯(arrhenius)根据实验结果提出了表示速度常数k与温度t之间关系的经验方程：或k＝a×e-ea/rt。

再结合阿伦尼乌斯方程将实验温度ti和测得的直流内阻ri建立模型。

s105、根据所述模型推算出同款电池在所述实验温度的温度区间内的任意温度点的直流内阻。

其中，所述根据所述模型推算出同款电池在所述实验温度的温度区间内的任意温度点的直流内阻的步骤，具体包括：

根据化学反应速率常数随温度变化关系的公式，利用数学公式转换为线性方程，得到任意温度点的直流内阻。

其中，所述化学反应速率常数随温度变化关系的公式为：

所述数学公式转换为线性方程具体为：

通过上述模型，便可以得知任意环境温度下的直流内阻值。

行业中温度与直流内阻的关系通常以线性或多项式关系为主，但拟合度较低，适用性较差，本发明的创新点在于结合化学原理建立起温度和直流内阻的关系，适用性较强。

请参阅图2，为本发明一实施例中锂离子电池的直流内阻的推算系统结构图。

所述锂离子电池的直流内阻的推算系统，包括：

测试模块201，用于将锂离子电池在多个实验温度下进行直流内阻测试得到对应的直流内阻。

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。直流内阻是指工作条件下电池的电压变化与相应的放电电流变化之比。

首先将锂离子电池在多个实验温度下ti(例如：-20℃，-15℃，-10℃，5℃，0℃，5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃，40℃)进行直流内阻测试，得到相应的直流内阻值ri。

建模模块203，用于结合阿伦尼乌斯方程根据所述实验温度和对应的直流内阻建立模型。

温度对化学反应速度的影响特别显著，几乎所有的化学反应速度都随着温度的升高而增大。温度与反应速度的关系实际上是温度与反应速度常数的关系。阿伦尼乌斯(arrhenius)根据实验结果提出了表示反应速度常数k与温度t之间关系的经验方程：或k＝a×e-ea/rt。

再结合阿伦尼乌斯方程将实验温度ti和测得的直流内阻ri建立模型。

推算模块205，用于根据所述模型推算出同款电池在所述实验温度的温度区间内的任意温度点的直流内阻。

其中，所述推算模块205，具体包括：

公式单元，用于根据化学反应速率常数随温度变化关系的公式，利用数学公式转换为线性方程，得到任意温度点的直流内阻。

其中，所述公式单元中，所述化学反应速率常数随温度变化关系的公式为：

所述数学公式转换为线性方程具体为：

通过上述模型，便可以得知任意环境温度下的直流内阻值。

行业中温度与直流内阻的关系通常以线性或多项式关系为主，但拟合度较低，适用性较差，本发明的创新点在于结合化学原理建立起温度和直流内阻的关系，适用性较强。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。