[發明專利]電池健康狀態快速檢測方法、裝置、檢測儀及存儲介質

有效

• 申請號: 202011516412.2
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112731179B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 王壯鵬;肖兵;寧靜;肖斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

1.一種電池健康狀態快速檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取測量的電池溫度和電池充電電流，并基于設定的電池充電電壓和測量的電池充電電流計算電池的Warburg阻抗；其中，所述電池充電電流為正弦紋波電流；

將電池的溫度、電池的充電電流和電池的Warburg阻抗代入電池擴散過程衰減因子表達式，計算得到電池擴散過程衰減因子，以表征電池健康狀態；其中，所述電池擴散過程衰減因子表達式由電池Warburg阻抗的表達式推導得出；

所述電池擴散過程衰減因子表達式的推導過程如下：

選定適合大容量單體電池的擴散過程邊界條件，提出計算電池Warburg阻抗的表達式，作為電池Warburg阻抗的第一表達式；

根據電池Warburg阻抗的實部與虛部相等的物理特性，建立電池Warburg阻抗的第二表達式；

化簡電池Warburg阻抗的第二表達式中的常數項以及其他已知量，提取表征電池擴散過程衰減因子，得到電池Warburg阻抗的第三表達式；

根據電池Warburg阻抗的幅值特性，在電池Warburg阻抗的第三表達式的基礎上，推導得出電池擴散過程衰減因子表達式；

所述電池Warburg阻抗的第一表達式，如下：

其中，A_e為電極有效面積，D為與材料有關的擴散系數，c為鋰離子摩爾濃度，R為氣體常數，T為絕對溫度，l為電池內離子擴散路徑長度，n為載荷子數量，F為法拉第常數；

所述電池Warburg阻抗的第二表達式，如下：

所述化簡電池Warburg阻抗的第二表達式中的常數項以及其他已知量，提取表征電池擴散過程衰減因子，得到電池Warburg阻抗的第三表達式，具體包括：

使用電池Warburg阻抗的第二表達式中的cA_e作為表征電池擴散過程衰減因子，并定義K_D²＝cA_e，得到電池Warburg阻抗的第三表達式，如下：

其中，K_D為電池擴散過程衰減因子。

2.根據權利要求1所述的電池健康狀態快速檢測方法，其特征在于，所述根據電池Warburg阻抗的幅值特性，在電池Warburg阻抗的第三表達式的基礎上，推導得出電池擴散過程衰減因子表達式，具體包括：

通過電池Warburg阻抗的實部與虛部相等的物理特性，得到電池Warburg阻抗的幅值特性，如下：

將代入電池Warburg阻抗的第三表達式，得到：

定義n＝k_ii，并化簡常數項，得到電池擴散過程衰減因子表達式，如下：

其中，C為物理常數，T為電池的絕對溫度，Z_w為電池的Warburg阻抗，i為電池的充電電流。