[發明專利]一種構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法

在審

• 申請號: 201810449874.3
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108646192A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王曉燕;宮璐;李駿林
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 王麗麗;金凱

本發明涉及一種構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法，包括：（1）對卷芯外加電壓，使其升到指定電壓，并記錄外加電壓的維持時間；（2）撤去外加電壓，記錄此后不同時刻卷芯兩端的電壓值；（3）將卷芯的電壓隨時間變化的曲線進行擬合，得到電壓隨時間變化的函數；（4）根據擬合曲線得到的函數構建卷芯的電路模型。本發明所述的構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法，簡單易行，便于操作，能有效地模擬卷芯的充放電特性，也為短路設備的設計選型、精度判斷和測試參數的設定提供方法和思路。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法。

背景技術

鋰離子電池是一種工作電壓高、能量密度大、循環壽命長的二次電池，廣泛應用于數碼產品、儲能和動力能源行業。

鋰離子電池的充放電主要利用鋰離子在正負極之間來回穿梭來實現的，這就要求電池內部的隔膜可傳導鋰離子，同時對電子絕緣。當隔膜存在缺陷時，會造成電池的自放電增加，循環性能的下降；而隔膜失去電子絕緣性能時，更會造成電池正負極短路、從而引起起火爆炸等嚴重事故。因此，在電池制造過程中對卷芯進行短路測試至關重要。目前常用的短路測試設備的電路設計都是將卷芯簡化為電容電阻并聯的模型來進行處理的，然而卷芯結構較復雜，在不同工序下的狀態也存在較大的差別，不能用單一的模型來進行簡化。明確的卷芯電路模型對于設備選型、精度評估和測試標準的制定起著重要作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法，能有效地模擬卷芯的充放電特性，為短路設備的設計選型、精度判斷和測試參數的設定提供方法和思路。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法，包括以下步驟：

（1）對卷芯外加電壓，使其升到指定電壓，并記錄外加電壓的維持時間；

（2）撤去外加電壓，記錄此后不同時刻卷芯兩端的電壓值；

（3）將卷芯的電壓隨時間變化的曲線進行擬合，得到電壓隨時間變化的函數；

（4）根據擬合曲線得到的函數構建卷芯的電路模型。

進一步的，所述對卷芯外加電壓前該卷芯處于平壓狀態或未平壓狀態。

進一步的，所述卷芯外加電壓為50～1500V。

進一步的，所述撤去外加電壓后，測試卷芯兩側的電壓的時間高于50ms。

進一步的，所述將卷芯的電壓隨時間變化的曲線進行擬合采用指數函數的形式進行擬合。

由上述技術方案可知，本發明所述的構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法，通過對卷芯加壓至某一特定電壓，然后撤去外加電壓，記錄不同時刻卷芯的電壓值，再對卷芯的電壓-時間曲線進行擬合，最后根據擬合結果構建電路模型。該方法簡單易行，便于操作，能有效地模擬卷芯的充放電特性，也為短路設備的設計選型、精度判斷和測試參數的設定提供方法和思路。

附圖說明

圖1是本發明平壓狀態下卷芯電路模型；

圖2是本發明未平壓時卷芯的電路模型；

圖3是本發明擬合曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

實施例1

本實施例的一種構建鋰離子電池卷芯電路模型的方法，包括以下步驟：

S1：取一只卷芯，在平壓狀態下，對卷芯外加電壓，直至卷芯電壓升至500V，升壓時間為40ms；