[發明專利]鋰離子電池析鋰檢測方法及其檢測裝置

有效

• 申請號: 202011002252.X
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112240984B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）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）人: 清華大學
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/389;G01K13/00
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 王勤思

本發明提供一種鋰離子電池析鋰檢測方法，包括以下步驟：對所述待測電池進行高溫加熱，實時獲取高溫加熱過程中所述待測電池的內阻值；以及繪制所述待測電池內阻隨高溫加熱時間的擬合直線，所述擬合直線的斜率大于0，則所述待測電池內部發生了析鋰，若所述擬合直線的斜率小于等于0，則所述待測電池內部沒有發生析鋰。本發明進一步涉及一種鋰離子電池析鋰檢測裝置以及計算機可讀存儲介質和電子設備。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別涉及一種鋰離子電池析鋰檢測方法及其檢測裝置。

背景技術

在低溫充電、大倍率充電或過充電等極端工況下，鋰離子電池內部的鋰離子容易以金屬的形式在負極表面析出，形成金屬鋰，這種現象稱之為“析鋰”。析鋰會導致電池內部的可用鋰離子減少，引發電池容量快速衰減。由于析出的金屬鋰熱穩定性差，容易在鋰離子電池的正常工作溫度區間內與電解液發生產熱反應，引起電池異常自產熱。另一方面，析出的金屬鋰還可能長成鋰枝晶，進一步刺穿隔膜，導致電池發生內短路，嚴重影響電池系統的安全性能。因此，為保障電池系統的正常的使用，降低安全風險，需及時對電池析鋰進行檢測，將已經產生析鋰的故障電池篩選出來。

傳統的鋰離子電池負極析鋰的檢測方法主要是通過電池拆解后的形貌分析，一般只有當電極表面有大量的枝晶狀物質生成時才能通過掃描電鏡或者光學顯微鏡觀察到，此時電池的安全性可能已經受到威脅。另外，鋰離子電池，尤其是動力電池，電池體積和重量較大，有些電池還是鋼殼電池，拆解電池時較危險，并且需要耗費較大的人力和物力。因此，無損檢測方法正在被不斷開發，現有的無損電池析鋰檢測方法仍然存在一些問題，現有的無損電池析鋰檢測方法要么依賴于電池析鋰時或析鋰后一兩個循環內產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間段要求較高，一旦發生電池析鋰后若進行了長時間的靜置或循環，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阻數據的變化規律來判斷電池是否析鋰，而這種變化規律在實際過程中較難獲取，且不同廠家和不同體系的電池的規律不一致，需要大量的前期標定實驗，難以快速準確地檢測電池析鋰情況。

發明內容

基于此，有必要提供一種可快速準確地檢測鋰離子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。

本發明提供一種鋰離子電池析鋰檢測方法，包括以下步驟：

對所述待測電池進行恒定高溫加熱，實時獲取恒定高溫加熱過程中所述待測電池的內阻值，所述恒定高溫加熱的溫度大于等于50℃；以及

繪制所述待測電池內阻隨所述恒定高溫加熱時間的擬合直線，所述擬合直線的斜率大于0，則所述待測電池內部發生了析鋰，若所述擬合直線的斜率小于等于0，則所述待測電池內部沒有發生析鋰。

在其中一個實施例中，所述恒定高溫加熱的時間為0.5小時～8小時。

在其中一個實施例中，T₁為50℃～80℃。

在其中一個實施例中，所述加熱包括對電池外部或者對電池內部進行加熱。

在其中一個實施例中，所述待測電池內阻的獲取方法步驟，包括：

在電池充滿電時或者放電到截止電壓時，采用混合動力脈沖能力特性測試方法或者電流階躍測試方法測量電池的直流內阻值；或者，

在電池充滿電時或者放電到截止電壓時，測量電池在0.01Hz～1000Hz下的交流阻抗。

在其中一個實施例中，所述待測電池內阻的測試方法步驟，包括：

每隔一時間段t₂，對所述待測電池施加持續時間為t₁的脈沖充放電電流I；