[發明專利]電化學阻抗譜的分析方法、系統、設備及計算機存儲介質

在審

• 申請號: 202011633963.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112816895A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 方小紅;王春林;朱廣焱;張鵬博;談文
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院;上海派能能源科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R31/367;G01N27/26
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張燕

本發明提供一種電化學阻抗譜的分析方法、系統、設備及計算機存儲介質，所述電化學阻抗譜的分析方法包括：獲取電池的電化學阻抗；檢測所述電池的電化學阻抗，以判斷所述電化學阻抗是否穩定；若是，則繼續下一步驟；若否，則重新獲取電化學阻抗；擬合一用于分析電池的電化學阻抗的分析模型；通過獲取的電化學阻抗，驗證所述分析模型的可靠性，并對其進行分峰處理。本發明所述電化學阻抗譜的分析方法、系統、設備及計算機存儲介質實現了電化學阻抗譜分析分辨率精度高的效果，從而有針對性地指導鋰離子電池的設計、開發與應用。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池分析技術領域，涉及一種分析方法及系統，特別是涉及一種電化學阻抗譜的分析方法、系統、設備及計算機存儲介質。

背景技術

鋰離子電池自問世以來因其能量密度高、循環壽命長、電壓平臺高等優點使其發展迅猛，市場規模迅速擴大，現已超過鉛酸電池成為市場用量最大的化學電源。鋰離子電池的應用領域也不斷擴大，對鋰離子電池的性能提出了更高的要求，常規的研究方法無法滿足鋰離子電池性能快速增長的要求，需要采用現代測試手段表征鋰離子電池的結構，從而有針對性地鋰離子電池的設計、開發與應用，實現快速提高鋰離子電池性能的目的。

電化學阻抗譜是研究鋰離子電池的一種重要工具，可以得到電池電化學機理和反應動力學等方面很多有效信息，能夠指導鋰離子電池的設計、開發與應用，推動鋰離子電池的進一步發展。然而電化學阻抗譜因分辨率低等問題不能直接得到上述信息，因此需要借助其他分析手段對電化學阻抗譜進行深入的分析討論。目前常用的電化學阻抗譜分析方法是等效電路模型，一種基于對鋰離子電池材料、結構等深入了解的經驗模型，在面對新材料或者對鋰離子電池的結構等認識不足時，無法得到具有物理意義的等效電路模型，在實際應用中具有一定的局限性。

因此，如何提供一種電化學阻抗譜的分析方法、系統、設備及計算機存儲介質，以解決現有技術電化學阻抗譜分析分辨率低等缺陷，實已成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種電化學阻抗譜的分析方法、系統、設備及計算機存儲介質，用于解決現有技術電化學阻抗譜分析分辨率低的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明一方面提供一種電化學阻抗譜的分析方法，包括：獲取電池的電化學阻抗；檢測所述電池的電化學阻抗，以判斷所述電化學阻抗是否穩定；若是，則繼續下一步驟；若否，則重新獲取電化學阻抗；擬合一用于分析電池的電化學阻抗的分析模型；通過獲取的電化學阻抗，驗證所述分析模型的可靠性，并對其進行分峰處理。于本發明的一實施例中，通過檢測所述電池的電化學阻抗譜的阻抗實部和阻抗虛部的計算值，并將計算值與測量值進行比較，若計算值與測量值的誤差小于等于誤差閾值，則表示所述電化學阻抗穩定；若計算值與測量值的誤差大于誤差閾值，則表示所述電化學阻抗譜不穩定。于本發明的一實施例中，所述擬合一用于分析電池的電化學阻抗的分析模型的步驟包括：

選取徑向基函數作為基函數；對所述徑向基函數及其系數做線性和，并選取正則化擬合算法以形成用于分析電池的電化學阻抗的分析模型；選取智能優化算法對形成分析模型過程中的過程參數進行優化，以得到最優的電化學阻抗分析模型。

于本發明的一實施例中，所述徑向基函數為：RBF＝Φ_μ(|x-c|)；其中，x表示自變量，c表示給定中心值，μ表示高斯函數的形狀因子，其大小與函數的半峰寬有關，Φ_μ表示徑向基函數的表達式，當徑向基函數的核函數為Guassian函數時，Ф_μ(x)＝exp(-(μx)²)。