[發(fā)明專利]用于確定可再充電電池組的二次嵌入電池的充電狀態(tài)的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200980148624.5 | 申請日： | 2009-11-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102239597A | 公開（公告）日： | 2011-11-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | A.施密特 | 申請（專利權(quán)）人： | 羅伯特·博世有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/48 | 分類號(hào)： | H01M10/48;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 李少丹;李家麟 |
| 地址： | 德國斯*** | 國省代碼： | 德國;DE |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 確定 充電 電池組 二次 嵌入 電池 狀態(tài) 方法 | ||
1.一種用于確定二次嵌入電池的充電狀態(tài)的方法，該二次嵌入電池帶有陽極、陰極、分離體以及浸透所述陽極、陰極和分離體的電解質(zhì)相，其中根據(jù)在嵌入電池上測量的測量參量借助電化學(xué)仿真模型來反向計(jì)算充電狀態(tài)，在該仿真模型中，在所述陽極和陰極中的物理-化學(xué)特性簡化地視為分別均勻地分布在所述陽極和陰極中，并且在該仿真模型中，分別針對所述陽極和針對所述陰極來計(jì)算Butler-Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，
其特征在于，
所述Butler-Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)在陽極側(cè)被擴(kuò)展了在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分（????????????????????????????????????????????????）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了在陽極側(cè)將Butler-Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)擴(kuò)展在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分（），估計(jì)在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分（），其方式是估計(jì)在該電解質(zhì)相中的離子濃度，并且由此近似地計(jì)算該電勢部分（）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了在陽極側(cè)擴(kuò)展Butler-Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，根據(jù)電池的充電電流或放電電流（I(t)）、電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性(k)以及陽極-分離體-陰極夾層的厚度(L)來估計(jì)在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分（）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，陽極的擴(kuò)展了該陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分（）的Butler-Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的過電勢根據(jù)來計(jì)算，其中在固態(tài)相中的電壓降在電池的充電電流或者放電電流I、陽極的開路電壓的情況下與在嵌入情況下插入的原子和/或分子和/或離子在陽極中的濃度cs,a相關(guān)，通過在陽極表面上的薄膜電阻引起的電勢降以及在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分與該電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性k、電池的充電電流或者放電電流I、以及陽極-分離體-陰極夾層的厚度L相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分根據(jù)來計(jì)算，其中電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性k、陽極-分離體-陰極夾層的厚度L以及電池的充電電流或放電電流I(t)與時(shí)間t相關(guān)，其中根據(jù)電池的充電電流或放電電流I(t)以及端電壓來估計(jì)電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性k。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在陽極的電解質(zhì)相中的電勢部分根據(jù)來計(jì)算，其中電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性k、陽極-分離體-陰極夾層的厚度L以及電池的充電電流或放電電流I(t)與時(shí)間t相關(guān)，其中根據(jù)電池的充電電流或放電電流I(t)的平均值來估計(jì)電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性k。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，該電解質(zhì)相的平均導(dǎo)電性k以權(quán)重w來加權(quán)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，該充電狀態(tài)根據(jù)測量參量電池溫度、電池電壓和電池的充電電流或放電電流來反向計(jì)算。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，陽極和陰極在計(jì)算Butler-Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)時(shí)分別簡化地視為球形粒子，其表面按實(shí)際的二次嵌入電池的陽極或陰極的表面來縮放，在其中物理-化學(xué)特性分別視為是均勻分布的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在陽極和陰極中的物理-化學(xué)特性根據(jù)最后分別計(jì)算的在陽極和陰極中的物理-化學(xué)特性以及根據(jù)在陽極和陰極的活性材料（02，04）表面上的物理-化學(xué)特性來計(jì)算。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，分別在陽極和陰極中視為均勻分布的物理-化學(xué)特性至少包括在嵌入情況下插入的原子和/或分子和/或離子分別在陽極和在陰極中的濃度。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述二次嵌入電池是鋰離子嵌入電池。
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