[发明专利]电池微短路的识别方法

说明书

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种对串联电池组中发生微短路的电池单体进行识别的方法。

背景技术

在能源危机与环境污染的双重压力下，汽车动力系统电动化逐渐成为未来汽车的技术发展主流，锂离子动力电池因其能量密度和循环寿命方面的优势，是电动汽车动力来源的主要选择之一，通常通过将锂离子动力电池组成电池组来满足电动汽车的电力驱动要求。然而，近年来，锂离子动力电池的安全性事故偶有发生，锂离子动力电池的多数安全问题都可以通过电气管理或温度管理等外部措施进行控制或缓解，然而，由微短路引起的热失控是所有安全问题中最为棘手难解的课题，它并不能通过现有的电气管理或温度管理等外部措施进行有效的控制和缓解。

所谓微短路是指电池单体内部（称为内短路）或电池单体正负接线端之间（称为外短路）发生的微小的短路现象。在电池制作过程中杂质的混入、隔膜质量不达标、组成电池组极耳焊接时的焊接气泡、电池使用过程中极片的掉料或电池的挤压变形等均可导致电池微短路的发生。在电池发生微短路初期不会直接导致电池烧坏，但会引起锂离子电池自放电大、容量低等现象，并且在电池后续使用过程中可能会发展为大规模的短路现象，从而导致电池起火爆炸。

目前，电池微短路的发现和预测依然是电池安全问题中的一个难点。微短路的短路阻值较大，在绝热状态下，不会引起明显的温升，但是短路电阻会不断消耗电池单体的电能，称为短路电阻的消耗效应，由于短路电阻的消耗效应，会导致所述电池单体的端路电压下降。现有技术通常通过将电池搁置一段时间后测试其压降的方法来检测电池是否发生微短路，这种方法不仅耗时耗力，可靠性低（直接测量压降存在着较大的误差），而且不能及时地对电池使用过程中的发生的微短路现象进行识别和检测，可能会使电池运行过程中发生的微短路转换为大规模的短路现象，出现严重的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种操作简单、可靠性高且能及时对电池使用过程中发生的微短路现象进行识别和检测的电池微短路识别方法。

一种电池微短路的识别方法，用于对多个电池单体串联组成的电池组在使用过程中的微短路现象进行识别，具体步骤包括：

S1，实时采集各个所述电池单体的电压，以获得每个所述电池单体的电压集U(t)，该电压集U(t)包括多个电压U，该多个电压U与多个时间点t一一对应；

S2，计算各个所述电池单体在所述多个时间点t中某一时间点t_i的电压导数dU/dt(t=t_i)；

S3，判断所述各个电池单体的电压导数dU/dt(t=t_i)中是否存在离群点，所述离群点是指所述各个电池单体的电压导数dU/dt(t=t_i)中远小于其他电压导数dU/dt(t=t_i)的极端小值，若有，进入步骤S4，否则，返回步骤S1；

S4，判定所述离群点对应的电池单体在所述时间点t_i在发生了微短路。

一种电池微短路的识别方法，用于对多个电池单体串联组成的电池组在使用过程中的微短路现象进行识别，具体步骤包括：

S1，等时间间隔?t采集各个所述电池单体的电压，以获得每个所述电池单体的电压集U(t)，该电压集U(t)包括多个电压U，该多个电压U与多个时间点t一一对应；

S2，计算各个所述电池单体在所述多个时间点t中某一时间点t_i的电压微分dU(t=t_i)；

S3，判断所述各个电池单体的电压微分dU(t=t_i)中是否存在离群点，所述离群点是指所述各个电池单体的电压微分dU(t=t_i)中远小于其他电压微分dU(t=t_i)的极端小值，若有，进入步骤S4，否则，返回步骤S1；

S4，判定所述离群点对应的电池单体在所述时间点t_i在发生了微短路。

本发明提供的电池微短路的识别方法，操作简单、可靠性高，可对串联电池组在使用过程中的发生的微短路现象进行及时的检测和识别，可用于电动汽车等领域的电池管理系统中，提高了电池使用的安全性。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的电池微短路识别方法的流程图。

图2为本发明第一实施例提供的串联电池组运行过程中各个电池单体的电压导数曲线图，其中曲线b为发生微短路的电池单体的电压导数曲线图，其他曲线a为未发生微短路的电池单体的电压导数曲线图。