[發(fā)明專利]電池析鋰檢測方法及其檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011000928.1
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112240983B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任東生;韓雪冰;王莉;馮旭寧;盧蘭光;歐陽明高;何向明
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/389;G01K13/00
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 王勤思

本發(fā)明提供一種電池析鋰檢測方法及其檢測裝置，其方法包括：獲取所述待測電池15℃～35℃下的容量值和內(nèi)阻值；對所述待測電池進(jìn)行高溫加熱，計(jì)算所述待測電池的容量變化率和內(nèi)阻變化率；選取多個(gè)未使用過的鋰離子電池作為測試電池，在低于0℃下對多個(gè)所述測試電池進(jìn)行循環(huán)充放電，然后獲取多個(gè)所述測試電池在15℃～35℃下的容量值C₀’和內(nèi)阻值R₀’；對多個(gè)所述測試電池進(jìn)行高溫加熱，計(jì)算多個(gè)所述測試電池的容量變化率和內(nèi)阻變化率，其中，多個(gè)容量變化率中的最小值作為預(yù)設(shè)容量變化率，多個(gè)內(nèi)阻變化率中的最小值作為預(yù)設(shè)內(nèi)阻變化率；若所述待測電池的容量和內(nèi)阻變化率均大于或等于所述預(yù)設(shè)容量和內(nèi)阻變化率，則判斷所述待測電池內(nèi)部發(fā)生了析鋰。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池析鋰檢測方法及其檢測裝置。

背景技術(shù)

在低溫充電、大倍率充電或過充電等極端工況下，鋰離子電池內(nèi)部的鋰離子容易以金屬的形式在負(fù)極表面析出，形成金屬鋰，這種現(xiàn)象稱之為“析鋰”。析鋰會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部的可用鋰離子減少，引發(fā)電池容量快速衰減。由于析出的金屬鋰熱穩(wěn)定性差，容易在鋰離子電池的正常工作溫度區(qū)間內(nèi)(小于50℃)與電解液發(fā)生產(chǎn)熱反應(yīng)，引起電池異常自產(chǎn)熱。另一方面，析出的金屬鋰還可能長成鋰枝晶，進(jìn)一步刺穿隔膜，導(dǎo)致電池發(fā)生內(nèi)短路，嚴(yán)重影響電池系統(tǒng)的安全性能。因此，為保障電池系統(tǒng)的正常的使用，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，需及時(shí)對電池析鋰進(jìn)行檢測，將已經(jīng)產(chǎn)生析鋰的故障電池篩選出來。

現(xiàn)有的電池檢測方法，要么依賴于電池析鋰時(shí)或析鋰后一兩個(gè)循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的電壓信號檢測電池是否析鋰，該類檢測方法對電壓信號采集的精度和時(shí)間段要求較高，一旦發(fā)生電池析鋰后若進(jìn)行了長時(shí)間的靜置或循環(huán)，上述方法便不再適用。要么則利用電池不同壽命階段的電池容量和內(nèi)阻數(shù)據(jù)的變化規(guī)律來判斷電池是否析鋰，而這種變化規(guī)律在實(shí)際過程中較難獲取，且不同廠家和不同體系的電池的規(guī)律不一致，需要大量的前期標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，難以快速準(zhǔn)確地檢測電池析鋰情況。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種可快速準(zhǔn)確地檢測電池是否析鋰的電池析鋰檢測方法及其檢測裝置，適用范圍廣。

本發(fā)明一方面，提供一種電池析鋰檢測方法，包括以下步驟：

獲取待測電池15℃～35℃下的容量值C₀和內(nèi)阻值R₀；

對所述待測電池進(jìn)行高溫加熱，獲取所述待測電池高溫加熱后的容量值C₁和內(nèi)阻值R₁，所述高溫加熱的溫度大于等于50℃；

根據(jù)公式計(jì)算所述待測電池的容量變化率△C和內(nèi)阻變化率△R；

選取多個(gè)與所述待測電池同一型號的未使用過的鋰離子電池作為測試電池，在低于0℃下對多個(gè)所述測試電池進(jìn)行循環(huán)充放電，然后獲取多個(gè)所述測試電池在15℃～35℃下的容量值C₀’和內(nèi)阻值R₀’；

對多個(gè)所述測試電池進(jìn)行高溫加熱，獲取多個(gè)所述測試電池高溫加熱后的容量值C₁’和內(nèi)阻值R₁’，所述高溫加熱的溫度大于等于50℃；

根據(jù)公式計(jì)算多個(gè)所述測試電池的容量變化率△C’和內(nèi)阻變化率△R’，其中，多個(gè)所述測試電池的容量變化率中的最小值作為預(yù)設(shè)容量變化率，多個(gè)所述測試電池的內(nèi)阻變化率中的最小值作為預(yù)設(shè)內(nèi)阻變化率；

將所述待測電池的容量變化率、內(nèi)阻變化率分別與所述預(yù)設(shè)容量變化率、預(yù)設(shè)內(nèi)阻變化率比對，若所述待測電池的容量變化率大于或等于所述預(yù)設(shè)容量變化率，且所述待測電池的內(nèi)阻變化率大于或等于所述預(yù)設(shè)內(nèi)阻變化率，則判斷所述待測電池內(nèi)部發(fā)生了析鋰。