[發明專利]檢測電池中的內部短路(ISC)的方法和系統及實現這種ISC檢測方法的電池電芯

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• 申請號: 201980048356.3
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN112470325A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: R·雅扎米
• 申請（專利權）人: 雅扎米IP私人有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H02J7/00;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李艷芳;王小東

1.一種用于從對關于電化學電芯(1)的熱力學數據和動力學數據(2、3)的在線測量和處理來檢測所述電化學電芯(1)內的內部短路(ISC)的方法。

2.根據權利要求1所述的檢測方法，其中，所述熱力學數據包括開路電壓(OCV)數據、熵變(ΔS)數據和/或焓變(ΔH)數據、以及其組合。

3.根據權利要求1或2所述的檢測方法，其中，所述動力學數據包括電芯的電壓、電芯的溫度、電芯的內阻和電流、以及其組合。

4.根據前述權利要求中任一項所述的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法在被設置用于管理單個電芯或多個電芯的集成電路(10)中實現。

5.根據前述權利要求中任一項所述的檢測方法，其中，熱力學數據和動力學數據處理(3)包括將所測量的所述熱力學數據和動力學數據與和所述電化學電芯有關的參考數據(4)進行比較。

6.根據權利要求5所述的檢測方法，所述檢測方法還包括測量所述開路電壓(OCV)隨著所述電化學電芯(1)的不同充電狀態(SOC)和溫度的弛豫曲線的步驟、以及將所測量的所述弛豫曲線與參考曲線進行比較的步驟。

7.根據權利要求5或6所述的檢測方法，所述檢測方法還包括測量作為開路電壓(OCV)曲線的函數的熵變(ΔS)和/或焓變(ΔH)的步驟、以及將所述熵變和/或所述焓變與參考變化值進行比較的步驟。

8.根據前述權利要求中任一項所述的檢測方法，所述檢測方法還包括以下步驟：

-使所述電化學電芯(1)達到與熱力學數據和/或動力學數據中的顯著差異對應的特定開路電壓(OCV)，

-關于所述特定OCV測量所述開路電壓(OCV)的作為溫度(T)的函數的弛豫曲線。

9.根據前述權利要求中任一項所述的檢測方法，所述檢測方法還包括以下步驟：測量作為所述充電狀態(SOC)或所述放電狀態(SOD)的函數以及作為開路電壓(OCV)的函數的熵數據和/或焓數據。

10.根據前述權利要求中任一項所述的檢測方法，所述檢測方法應用于電池電芯，所述檢測方法還包括以下步驟：

-確定特定于所述電池電芯的化學性質和健康狀態(SOH)的一組系數α、β、γ并進行擬合，以使得能夠根據以下等式將電池電芯(SOC)的所述充電狀態(SOC)確定為熵變ΔS和焓變ΔH的函數：SOC＝α+βΔS+γΔH

-將所述一組系數α、β、γ與參考系數進行比較，所述參考系數和沒有內部短路的參考電池電芯對應。

11.根據前述權利要求中任一項所述的檢測方法，所述檢測方法還包括將內部短路(ISC)檢測數據發送到遠程處理系統的步驟。

12.一種用于檢測電化學電芯內的內部短路(ISC)的系統(10)，所述系統(10)包括用于在線測量熱力學數據和動力學數據的裝置、以及用于對關于所述電化學電芯(1)的熱力學數據和動力學數據進行處理的裝置。

13.根據權利要求12所述的檢測系統(10)，其中，用于測量所述熱力學數據的裝置(2)包括用于測量開路電壓(OCV)數據、熵變(ΔS)數據和/或焓變(ΔH)數據、以及其組合的裝置。

14.根據權利要求12或13所述的檢測系統(10)，其中，用于測量所述動力學數據的裝置包括用于測量電芯電壓、電芯溫度、電芯內阻和電流、以及其組合的裝置。

15.根據權利要求12至14中任一項所述的檢測系統，其特征在于，所述檢測系統包括被設置用于管理單個電芯或多個電芯的集成電路(10)。