[發明專利]電池容量衰減機理辨識方法及系統

有效

• 申請號: 201410001545.4
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103698714A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 韓雪冰;歐陽明高;盧蘭光;李建秋
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種電池容量衰減機理辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

以預設頻率采樣記錄恒流充電過程中的電池的充電容量C和電壓V，得到C-V曲線；

根據所述C-V曲線，利用數點法統計獲得V-dQ/dV曲線；

比較電池循環充放電不同次數分別對應的所述V-dQ/dV曲線，分析電池容量衰減機理。

2.根據權利要求1所述的電池容量衰減機理辨識方法，其特征在于，所述根據所述C-V曲線，利用數點法統計獲得V-dQ/dV曲線具體包括：

統計所述V-C曲線上縱坐標為（V-ΔV，V+ΔV）區間內的采樣點的數目n，ΔV為預設電壓區間半寬度；

計算dQ/dV=(n*I)/(3600*f*ΔV)，其中I為恒流充電電流，f為所述預設頻率；

然后將點（V，dQ/dV）繪制在V-dQ/dV坐標系中，得到所述V-dQ/dV曲線。

3.根據權利要求1或2所述的電池容量衰減機理辨識方法，其特征在于，所述利用數點法統計獲得V-dQ/dV曲線之后，還包括：對所述V-dQ/dV曲線進行濾波和平滑以去除噪聲。

4.根據權利要求1-3任一項所述的電池容量衰減機理辨識方法，其特征在于，所述ΔV取值范圍為2mV-10mV。

5.根據權利要求1-4任一項所述的電池容量衰減機理辨識方法，其特征在于，所述比較電池循環充放電不同次數分別對應的所述V-dQ/dV曲線，分析電池容量衰減機理具體包括：

如果隨著循環充放電次數增加，所述V-dQ/dV曲線的各個峰值均降低，判斷所述電池內部負極材料損失；

如果隨著循環充放電次數增加，所述V-dQ/dV曲線出于高電壓區域峰值的降低幅度高于低電壓區域峰值的降低幅度，判斷所述電池內部可用鋰離子損失；

如果隨著循環充放電次數增加，所述V-dQ/dV曲線的各個峰值位置略向高電壓方向遷移，判斷所述電池的內阻增加。

6.一種電池容量衰減機理辨識系統，其特征在于，包括以下部分：

C-V曲線獲取模塊，用于以預設頻率采樣記錄恒流充電過程中的電池的充電容量C和電壓V，得到C-V曲線；

V-dQ/dV曲線獲取模塊，用于根據所述C-V曲線，利用數點法統計獲得V-dQ/dV曲線；

比較分析模塊，用于比較電池循環充放電不同次數分別對應的所述V-dQ/dV曲線，分析電池容量衰減機理。

7.根據權利要求6所述的電池容量衰減機理辨識系統，其特征在于，所述V-dQ/dV曲線獲取模塊具體包括：

點數統計模塊，用于統計所述V-C曲線上縱坐標為（V-ΔV，V+ΔV）區間內的采樣點的數目n，ΔV為預設電壓區間半寬度；

dQ/dV值計算模塊，用于計算dQ/dV=(n*I)/(3600*f*ΔV)，其中I為恒流充電電流，f為所述預設頻率；

曲線繪制模塊，用于將點（V，dQ/dV）繪制在V-dQ/dV坐標系中，得到所述V-dQ/dV曲線。

8.根據權利要求6或7所述的電池容量衰減機理辨識系統，其特征在于，所述V-dQ/dV曲線獲取模塊中還包括：去噪模塊，用于對所述V-dQ/dV曲線進行濾波和平滑以去除噪聲。

9.根據權利要求6-8任一項所述的電池容量衰減機理辨識系統，其特征在于，所述ΔV取值范圍為2mV-10mV。

10.根據權利要求6-9任一項所述的電池容量衰減機理辨識系統，其特征在于，所述比較分析模塊具體包括：

比較模塊，用于比較電池循環充放電不同次數分別對應的所述V-dQ/dV曲線；

第一分析模塊，如果隨著循環充放電次數增加，所述V-dQ/dV曲線的各個峰值均降低，所述第一分析模塊判斷所述電池內部負極材料損失；

第二分析模塊，如果隨著循環充放電次數增加，所述V-dQ/dV曲線出于高電壓區域峰值的降低幅度高于低電壓區域峰值的降低幅度，所述第二分析模塊判斷所述電池內部可用鋰離子損失；

第三分析模塊，如果隨著循環充放電次數增加，所述V-dQ/dV曲線的各個峰值位置略向高電壓方向遷移，所述第三分析模塊判斷所述電池的內阻增加。