[发明专利]一种锂离子电池的低温快速自加热方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的低温快速自加热方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、确定对锂离子电池寿命无影响和安全使用的极化电压幅值范围，并根据此范围选取正弦交流电压幅值；

S2、在已选定的正弦交流电压幅值下，根据电池阻抗与频率的关系，计算产热功率与频率的关系并得到产热功率最大的频率点，即最佳产热频率点；

S3、根据步骤S1确定的幅值和步骤S2确定的频率，利用正弦交流信号对电池进行无寿命损耗加热；

步骤S2中所述计算产热功率与频率的关系并得到产热功率最大的频率点的具体步骤为：

S21、在正弦交流工况下，电池可逆热基本为0故忽略，电池中的产热项为不可逆产热；

S22、利用公式计算电池产热功率，其中Q为电池的产热功率，ΔV为极化电压幅值，Re为阻抗实部，Z为电池总阻抗，I为正弦电流幅值；

S23、在极化电压一定的情况下，即极化电压幅值ΔV恒定时，电池产热功率Q与Re/|Z|²成正比；

S24、由电化学阻抗谱可知，电池阻抗在不同的频率下是不同的，即Re＝f(w)，Z＝g(w)，w为角频率，则不同频率下电池的产热功率是不一样的，即

S25、将Q对w求导，求解可得到产热功率最大的频率点w₀。

2.如权利要求1所述的锂离子电池的低温快速自加热方法，其特征在于：步骤S3中，采用恒压式正弦交流信号对电池进行无寿命损耗加热，所述恒压指恒极化电压。

3.如权利要求2所述的锂离子电池的低温快速自加热方法，其特征在于：自加热过程中，随着温度的升高，电池内阻逐渐减小，在恒极化电压控制下，正弦交流电流的幅值逐渐增大，以免产热率下降。

4.如权利要求1所述的锂离子电池的低温快速自加热方法，其特征在于：步骤S1的具体步骤为：

S11、根据锂离子电池产品规格书，确定电池电压的安全使用范围；

S12、依据电力电子设备的电压控制精度，在加热设备输出电压误差范围内保证电池电压在安全范围内，从而确定对锂离子电池寿命无影响和安全使用的极化电压幅值范围。

5.如权利要求1所述的锂离子电池的低温快速自加热方法，其特征在于：步骤S1中，根据确定的极化电压范围和电池OCV来选取正弦交流电压幅值。

6.如权利要求1所述的锂离子电池的低温快速自加热方法，其特征在于：所述锂离子电池是锰酸锂动力电池、磷酸铁锂动力电池或三元材料动力电池。