一种锂离子电池原位析锂检测方法

本发明属于锂离子动力电池故障诊断领域，具体涉及一种锂离子电池原位析锂检测方法。

背景技术：

1、近年来了锂离子电池被认为是降低能源消耗的一种有效途径，然而电池低温充电或大倍率充电会增大电池析锂的风险，同时造成电池容量的加速衰退。电池循环过程中产生的锂金属形成的锂枝晶甚至由于锂枝晶刺穿隔膜造成的内短路等对电池的循环寿命、安全状态都会造成巨大的影响。实现锂离子电池析锂的原位快速检测是锂离子电池安全高效运行的关键技术之一。而如何提出一种准确度高、普适性强的析锂原位快速检测方法是一个十分重要的技术问题。

2、目前现有的原位析锂检测方法大多数是针对单一工况提出的，且耗时较长，而通过阻抗、弛豫电压信号检测的方法均具有一定的局限性。而对大容量磷酸铁锂电池在复杂工况下的原位析锂检测技术的研究较为匮乏，尤其利用膨胀力信号提取特征进行原位析锂诊断的研究更是少有报道。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的问题，第一方面提供一种锂离子电池原位析锂检测方法，包括：

2、基于一体化测试工装进行不同倍率充电；

3、对电池进行相同倍率放电，检测电池的电压和膨胀力变化曲线；

4、对所述放电过程的膨胀力变化曲线进行微分处理，得到微分膨胀力-电压曲线；

5、根据所述微分膨胀力-电压曲线，判断电池在不同倍率充电下的析锂情况。

6、进一步的，所述基于一体化测试工装进行不同倍率充电，具体包括：

7、对电池进行不同倍率的充电实验，以使所述电池达到预设荷电状态，检测所述电池的电压和膨胀力变化曲线。

8、进一步的，所述对电池进行相同倍率放电，检测电池的电压和膨胀力变化曲线，具体包括：

9、充电后，对电池进行小倍率放电，并检测所述电池的电压和膨胀力变化曲线。

10、进一步的，所述根据所述微分膨胀力-电压曲线，判断电池在不同倍率充电下的析锂情况，具体包括：

11、提取所述放电微分膨胀力-电压的特征峰的峰位置，根据所述的放电微分膨胀力-电压曲线的特征峰情况，判断所述电池在所述充电倍率下的析锂情况。

12、进一步的，所述充电倍率下的析锂情况，具体包括：

13、在所述微分膨胀力-电压曲线不存在特征峰的情况下，确定所述电池在所述充电倍率下未出现析锂；

14、在所述微分膨胀力-电压曲线存在特征峰的情况下，确定所述电池在所述充电倍率下出现析锂。

15、进一步的，充电倍率由所述电池的充电倍率确定，所述充电倍率为1/5c-1.5c；所述预设荷电状态为60%-99%soc。

16、进一步的，放电倍率为1/5c-1.5c。

17、第二方面，本发明提供了一种锂离子电池原位析锂检测装置，包括：

18、检测单元，用于检测电池的膨胀力和电压；

19、数据处理单元，用于根据所述电池的膨胀力和电压，生成微分膨胀力-电压微分曲线；

20、根据所述微分曲线，确定所述电池是否析锂。

21、第三方面，本发明提供了一种电子设备，

22、包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现上述的方法。

23、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，

24、所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的方法。

25、本发明的有益效果：

26、本发明可实现快速的析锂检测，同时能够得到电池在不同温度下的析锂边界电流大小，且膨胀力信号检测敏感度高于电压信号，从而为电池开发商开发出更具性价比、竞争力的电池产品提供有力支持。

技术特征：

1.一种锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，所述基于一体化测试工装进行不同倍率充电，具体包括：

3.如权利要求1所述的锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，所述对电池进行相同倍率放电，检测电池的电压和膨胀力变化曲线，具体包括：

4.如权利要求1所述的锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，所述根据所述微分膨胀力-电压曲线，判断电池在不同倍率充电下的析锂情况，具体包括：

5.如权利要求4所述的锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，所述充电倍率下的析锂情况，具体包括：

6.如权利要求2所述的锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，充电倍率由所述电池的充电倍率确定，所述充电倍率为1/5c-1.5c；

7.如权利要求3所述的锂离子电池原位析锂检测方法，其特征在于，放电倍率为1/5c-1.5c。

8.一种锂离子电池原位析锂检测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，其特征在于：

技术总结本发明提供一种锂离子电池原位析锂检测方法，包括：基于一体化测试工装进行不同倍率充电；对电池进行相同倍率放电，检测电池的电压和膨胀力变化曲线；对所述放电过程的膨胀力变化曲线进行微分处理，得到微分膨胀力‑电压曲线；根据所述微分膨胀力‑电压曲线，判断电池在不同倍率充电下的析锂情况。本发明可实现快速的析锂检测，同时能够得到电池在不同温度下的析锂边界电流大小，且膨胀力信号检测敏感度高于电压信号，从而为电池开发商开发出更具性价比、竞争力的电池产品提供有力支持。技术研发人员：张彩萍,陈泽平,蔡雪,张琳静,张维戈,张言茹,周兴振,牛利勇,黄彧,李景新,黄勤河受保护的技术使用者：北京交通大学技术研发日：技术公布日：2024/9/26