[发明专利]对锂离子电池的容量进行管理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池管理领域，具体涉及一种对锂离子电池的容量进行管理的方法。 

背景技术

电池剩余容量又称电池的荷电状态（State of Charge，SOC）是电池状态的重要参数之一，能为电动汽车的控制管理提供依据。保证SOC维持在合理的范围内，防止过充或过放对电池的损伤，能使我们更加合理的利用电池，提高电池的使用寿命，充分发挥电池系统的动力性能，降低对电池系统进行维护的成本。 

目前电池SOC估算策略主要有：开路电压法、安时计量法、模糊神经网络法和卡尔曼滤波法。模糊神经网络法和卡尔曼滤波法需要对电池数据进行分析与建模，方法较为复杂，且由于受到电池管理系统的硬件限制和算法自身的成熟度，目前国内外绝大多数成果还停留在计算机仿真结果阶段，离具体实际应用还有一定距离。当前对电池SOC进行估算的常用方法仍然是简单有效的开路电压法和安时计量法。 

开路电压法是利用电池的开路电压与SOC的单调关系，通过建立剩余容量（SOC）-开路电压（OCV）之间的关系曲线，根据检测到的开路电压值确定SOC值，但这种方法对SOC-OCV关系测量严格，只适用于SOC随OCV变化明显的电池，而当前以磷酸铁锂为代表的锂离子电池由于具有很平坦的充放电平台，SOC-OCV较为平坦，因此不适合使用开路电压法对SOC进行估算，而且即使锂离子电池的SOC-OCV曲线足够陡峭，但若绝对电压测量不准确，也会影响对SOV的判断。安时计量法是在电池系统工作过程中将电池的充放电电流对时间进行积分运算，然后估算电池的动态SOC值，但安时计量法对电流采样精度要求较高，实际上目前安时计量法因此存在一定的误差，且随着使用时间的增加，累积误差会越来越大，因此在实际使用时，常会结合开路电压法利用SOC-OCV曲线对安时计量法进行修正，但锂离子电池较平坦的SOC-OCV曲线对安时计量法的修正意义不大。因此，如何对锂离子电池剩余容量进行监测和管理仍是目前急需解决的难题之一。 

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够对锂离子电池的容量进行有效监测和管理的方法。 

一种对锂离子电池的容量进行管理的方法，包括： 

预设锂离子电池在放电过程中的警示容量为D，0<D<100%；

将一第一负极活性材料和一第二负极活性材料混合得到第三负极活性材料，使用该第三负极活性材料和一正极活性材料制备所述锂离子电池，该第一负极活性材料与该第二负极活性材料混合后不会改变彼此的晶型结构，且该第一负极活性材料的对锂电位低于该第二负极活性材料的对锂电位，该第一负极活性材料与该第二负极活性材料的比容量分别为MmAh/g及NmAh/g，该第二负极活性材料在所述第三负极活性材料中所占的质量百分比x为(k1-D)M/[(k1-D)M+DN]，k1为校准系数，k1为常量，0.9<k1<1.1;以及

所述正极活性材料的放电平台为V0，所述第一负极活性材料的充电平台为V11~V12，所述第二负极活性材料的充电平台为V21~V22，V21大于V12，将该锂离子电池进行倍率放电，对所述锂离子电池的在放电过程中的电压进行监测，当所述锂离子电池的电压落入(V0-V21)~(V0-V12)的范围时，发出该锂离子电池的放电剩余容量已达到D的警示。

本发明提供的对锂离子电池容量进行管理的办法，不仅简单、方便、容易操作，而且解决了锂离子电池由于电压平台过平和绝对电压测量不准确而带来的SOC测量不准确的问题，能够对锂离子电池的容量进行有效监测和管理。 

附图说明

图1为本发明第一实施例第一锂离子电池倍率放电的曲线示意图。 

图2a为磷酸铁锂半电池的放电曲线，图2b为石墨和磷-碳复合材料混合形成的第三负极活性材料的半电池的充电曲线，图2c为由图2a的电压减去图2b的电压得到的全电池放电曲线，图2d为实际测量的全电池的放电曲线。 

图3为本发明第二实施例第二锂离子电池倍率充电的曲线示意图。 

图4a为磷酸铁锂半电池的充电曲线，图4b为石墨和磷-碳复合材料混合形成的第三负极活性材料的半电池的放电曲线，图4c为由图4a的电压减去图4b的电压得到的全电池充电曲线，图4d为实际测量的全电池的充电曲线。 

图5为本发明实施例1不同x值的第三负极活性材料半电池的倍率充电曲线测试图。 

具体实施方式

本发明第一实施例提供一种对锂离子电池的容量进行管理的方法，包括：