[發明專利]一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法

有效

• 申請號: 202010987659.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112363069B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 張道振;韓笑;袁園;陳彬;章鵬;王勇
• 申請（專利權）人: 萬向一二三股份公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/388;G01R19/165
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，具體方法包括：

S1：將電池進行充放電循環，記錄循環數據，所述循環數據包括循環次數、充放電容量及能量；

S2：計算待測電池每次充放電循環的充電或放電平均電壓擬合平均電壓與循環次數方程將n_i次循環擬合與第n_i次實際值相減，若絕對值大于第一預設閾值判定為異常循環；根據異常循環的充放電過程中電壓值與電量值變化擬合充放電曲線Q_I-U，若存在數據點脫離充放電曲線Q_I-U差值大于第一預設閾值的充放電循環數據，則判定電池存在極耳斷裂故障；若存在數據點脫離充放電曲線Q_I-U差值小于第一預設閾值且大于第二預設閾值的充放電循環數據，則對充放電容量Q作微分處理，建立dQ/dV曲線，檢測異常循環充放電過程的dQ/dV-V曲線的峰谷間斜率；

S3：若異常循環充放電過程的dQ/dV-V曲線氧化或還原峰斜率的絕對值有一個小于預設斜率閾值，則判定電池存在極耳斷裂。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，所述充放電循環的充放電制式為：

充電過程包括：以C₁恒流充電至電池電壓為V_m，截止電流C₂，靜止t分鐘后以C₁放電至電池電壓為V_n，

其中，C₁、C₂為設定電流，V_m、V_n分別任為電池的最高允許電壓與放電截止電壓；

放電過程為恒流放電。

3.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，所述放電平均電壓的計算方法：

其中，∫u(t)I(t)dt為放電能量，∫I(t)dt為電池容量。

4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，獲得異常循環的方法包括：

根據每次充放電循環的放電平均電壓擬合平均電壓方程平均電壓曲線表示對n的函數，表示第i次充放電循環的平均電壓，表示第i次充放電的放電平均電壓理論值，若則將充放電循環i作為異常循環，

其中，σ₁為第一預設閾值，i∈[1,n]，n為充放電循環次數。

5.根據權利要求4所述的一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，充放電曲線檢測方法包括：

計算第n次循環充電或放電平均放電電壓異常對應的充電或放電曲線，

若|V_n-V_n-1|σ₁或|V_n+1-V_n|σ₁，則判定為電池內部極耳有斷裂；

其中，V_n、V_n-1以及V_n+1分別表示第n個電壓采樣值、第n-1個電壓采樣值以及第n+1個電壓采樣值。

6.根據權利要求1或5所述的一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，計算氧化或還原峰斜率的方法包括：

獲取dQ/dV曲線上的還原峰最小值點，分別表示為D₁、D₂…D_n，

獲取dQ/dV曲線上每兩個最小值點間的最大值點，分別表示為G₁、G₂…G_n-1；

獲取每兩個最值點之間的斜率：

7.根據權利要求6所述的一種鋰離子電池極耳斷裂檢測方法，其特征在于，檢測異常循環充放電過程的dQ/dV曲線的峰谷間斜率的方法包括：

建立式組A：

若式組A中滿足至少一個條件，則判定電池內部存在極耳斷裂故障，

其中，σ_kn、σ′_kn均為設定斜率閾值。