析锂检测方法、装置、电子设备、存储介质及产品与流程

文档序号:39380500发布日期:2024-09-13 11:37阅读:93来源:国知局

本技术涉及电池检测领域,尤其涉及析锂检测方法、装置、电子设备、存储介质及产品。


背景技术:

1、目前,随着电池技术的发展,电池已逐渐成为车辆、无人机等各种用电设备的动力来源。锂电池因其污染小、能量密度高、循环寿命长和自放电率低等优点,被广泛应用。锂电池的安全性的问题受到人们越来越多的关注。

2、析锂被认为是对锂电池安全影响最关键的因素之一,其通常发生在充电过程中。析锂的发生和累积会降低库伦效率,导致锂电池的容量降低,以及,析出的锂金属容易造成负极膨胀和颗粒破裂,使更多负极新鲜界面暴露在电解液中形成新的固体电解质界面(solid electrolyte interface,sei)膜,导致阻抗的增加。另外,析出的锂金属持续生长会引发锂枝晶的形成,进而诱发内部短路带来安全风险,析出的锂金属也会与电解液缓慢反应,大大降低热失控的起始温度。

3、相关技术中,采用基于单频阻抗法的检测析锂技术,其中,在锂离子电池恒流充电电流的基础上叠加具有特定频率和特定振幅的正弦交流信号,使电池在正常充电的同时进行单频阻抗测试,通过对测试得到的阻抗虚部数据分析电池是否发生析锂行为。但是,针对不同材料体系的电池,正弦交流激励信号的频率选择不同,造成基于单频阻抗法的检测析锂技术难以实现广泛应用。


技术实现思路

1、本技术的主要目的是提供一种析锂检测方法、装置、电子设备、存储介质及产品,根据电池在多个不同充电电压中每个充电电压下的响应电流数据判断电池是否析锂,无需测定不同材料体系关于阻抗的响应频率,适用于不同材料体系的电池的析锂检测。

2、本技术实施例的技术方案是这样实现的:

3、第一方面,本技术实施例提供了一种析锂检测方法,包括:获得电池在多个充电电压中每个充电电压下的多个响应电流数据,每个所述响应电流数据包括电化学反应电流和双电层充电电流;基于每个所述充电电压对应的多个响应电流数据,分别确定所述电池的双电层在对应的所述充电电压下的电极电容;基于多个所述充电电压分别对应的电极电容,确定所述电池是否发生析锂。

4、根据上述技术手段,针对不同材料体系的电池,根据电池在多个不同充电电压中每个充电电压下的多个响应电流数据,确定电池的双电层在不同的充电电压下的电极电容,并根据确定的电极电容判断电池是否析锂,无需进行阻抗的测定以及阻抗的响应频率的测定,因此,从而进行析锂检测时,无需考虑当前电池的材料体系,适用于各种不同材料体系的电池,在准确检测电池是否析锂的情况下,提高了适用性,能够很好的应用于析锂检测的实际使用场景中。

5、在上述方案中,所述基于每个所述充电电压对应的多个响应电流数据,分别确定所述电池的双电层在对应的所述充电电压下的电极电容,包括:

6、基于所述充电电压对应的多个响应电流数据,确定第一电流变化值,所述第一电流变化值为所述双电层的充电方向发生改变所导致的电流变化值;基于所述第一电流变化值和向所述电池施加的激励信号的频率,确定所述充电电压下的电极电容。

7、根据上述技术手段,对于一充电电压,根据该充电电压下的多个响应电流数据,确定该充电电压下电池的双电层的充电方向发生改变所导致的双电层充电电流变化值,从而确定出双电层电容发生变化所导致的电流变化值,进而根据电流变化值简单有效的确定出电极电容。

8、在上述方案中,所述基于所述充电电压对应的多个响应电流数据,确定第一电流变化值,包括:

9、确定所述多个响应电流数据中的目标响应电流数据,所述目标响应电流数据包括第一时间段的响应电流数据,所述第一时间段为所述激励信号的一个周期内的一段时间,所述目标响应电流数据在所述第一时间段呈下降状态;对所述目标响应电流数据进行关于时间的线性拟合,得到线性关系式;基于所述线性关系式,确定第一时间点的第一电流,所述第一时间点为所述激励信号的电压峰值对应的时间点;确定所述第一电流和第二电流的电流差为所述第一电流变化值,所述第二电流为所述第一时间点对应的响应电流数据。

10、根据上述技术手段,随着反向扫描电压的持续下降,电化学反应电流ir随时间线性变化,双电层电流ic逐渐变为常数,此时的响应电流随时间变化基本成线性关系,响应电流峰值即第二电流imax与第一电流it的差值为双倍电容引起,因此,取响应电流数据下降段的响应电流即目标响应电流做拟合来确定第一电流,能降低测试误差,从而提高析锂检测精确度。

11、在上述方案中,所述确定所述多个响应电流数据中的目标响应电流数据,包括:

12、确定所述激励信号的一个周期内的第二时间段,所述响应电流数据在所述第二时间段的起始时间点开始下降,所述响应电流数据在所述第二时间段的终止时间点结束下降;在所述第二时间段中确定所述第一时间段,所述第一时间段的起始时间点晚于所述第二时间段的起始时间点;确定所述多个响应电流数据中,所述第一时间段中的响应电流数据为所述目标响应电流数据。

13、根据上述技术手段,取多个响应电流数据下降段末端的响应电流作为目标响应电流做拟合来确定第一电流,能有效降低测试误差,从而提高析锂检测精确度。

14、在上述方案中,所述基于多个所述充电电压分别对应的电极电容,确定所述电池是否发生析锂,包括:

15、将多个所述充电电压分别对应的电极电容进行比较,确定所述电极电容关于充电电压的变化程度;在所述电极电容关于充电电压的变化程度大于设定的变化程度,确定所述电池发生析锂。

16、本技术实施例中,根据电极电容关于电容电压的变化程度的是否大于设定的变化程度来判断电池是否发生析锂,其中,在变化程度大于设定的变化程度,则认为电极电容的变化较大,且该变化由包括析锂在内的多方面因素引起,并非在电极电容变化的情况下认为电池析锂,减小误判的发生。

17、在上述方案中,所述方法还包括:

18、在多个所述充电电压分别对应的电极电容中包括第一电极电容值和第二电极电容值,所述第一电极电容值对应的充电电压小于所述第二电极电容值对应的充电电压,且所述第二电极电容值与所述第一电极电容值的比值大于设定的参考比例的情况下,确定所述电极电容关于充电电压的变化程度大于设定的变化程度。

19、在上述方案中,所述方法还包括:

20、在多个所述充电电压分别对应的电极电容关于时间的一阶导数存在变化的情况下,确定所述电极电容关于充电电压的变化程度大于设定的变化程度。

21、在上述方案中,所述方法还包括:

22、在多个所述充电电压分别对应的电极电容关于时间的二阶导数存在极值点的情况下,确定所述电极电容关于充电电压的变化程度大于设定的变化程度。

23、根据上述技术手段,若满足以下条件中的至少一个,则确定电极电容关于充电电压的变化程度大于设定的变化程度:高充电电压下的电极电容值(第二电极电容值)与低充电电压下所测电极电容值(第一电极电容值)的比值大于参考比例;电极电容值关于时间的一阶导数明显改变;电极电容值关于时间的二阶导数产生极值点。能够减小电容信号波动的干扰,精确检测析锂的发生。

24、在上述方案中,所述方法还包括:

25、获取所述电池在多个频率不同的候选激励信号中每个候选激励信号作用下的候选响应电流数据,所述候选激励信号在所述电池基于恒流充电电流充电的情况下施加到所述电池;确定所述候选响应电流数据关于时间的一阶导数存在变化和/或关于时间的二阶导数存在极值点的候选激励信号的频率为目标频率;其中,所述响应电流数据为所述电池施加所述目标频率的激励信号的情况下的电流数据。

26、根据上述技术手段,使用响应电流关于时间的一阶导数产生明显改变或关于时间的二阶导数存在极值点的频率的激励信号施加至电池上来获得电池在多个充电电压中每个充电电压下的响应电流数据,使得电池所施加的激励信号能够有效检测出电池是否发生析锂。

27、第二方面,本技术实施例提供一种析锂检测装置,所述装置包括:获取模块,用于获得电池在多个充电电压中每个充电电压下的多个响应电流数据,每个所述响应电流数据包括电化学反应电流和双电层充电电流;确定模块,用于基于每个所述充电电压对应的多个响应电流数据,分别确定所述电池的双电层在对应的所述充电电压下的电极电容;判断模块,用于基于多个所述充电电压分别对应的电极电容,确定所述电池是否发生析锂。

28、第三方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述析锂检测方法中的步骤。

29、第四方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述析锂检测方法中的步骤。

30、第五方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,所述计算机程序或指令被处理器执行时,实现上述析锂检测方法中的步骤。

31、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1