[发明专利]一种退役锂离子电池健康状态评估方法

说明书

本发明涉及一种退役锂离子电池健康状态评估方法，包括：测量电池同一荷电状态下的高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)，得到高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)的差异；根据高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)的差异，将其和标定得到的高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异与电池剩余寿命的关系进行比对，从而确定该电池的剩余寿命。本发明无需收集待测电池完整的交流阻抗谱图，显著缩短了电池健康状态评估时间，提高了评估效率，降低了评测成本。

技术领域

本发明涉及一种退役锂离子电池健康状态评估方法，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

锂离子电池因其电压高，能量密度大，自放电率低和使用寿命长的优点，被广泛应用于电动汽车、储能电站等大型储能体系。随着使用时间的推移，大量锂离子电池即将退役，二次利用技术亟待发展。其中，较为重要的就是锂离子电池健康状态(State ofHealth，SOH)的评估技术，由于从车上或者储能电站退下来的电池一致性极为离散，通过快速、精准的评测手段，评估退役电池的剩余寿命，可以实现锂电池的梯次利用，延长其使用寿命。目前SOH评估尚处于研究阶段，缺乏快速有效的评估技术，有研究机构通过对比分析不同时期的交流阻抗曲线进行评估。例如，申请公布号为CN107076801A的中国发明专利申请文件公开了一种电池管理系统中的电化学阻抗谱，通过频率与阻抗的关系来判断电池健康状态。但这种方法要收集电池全频段的交流阻抗曲线，耗时较长，效率低下，测试结果受环境影响也较大，较难在实际生产过程中推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种退役锂离子电池健康状态评估方法，用于解决现有的电池健康状态评估方法效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种退役锂离子电池健康状态评估方法，步骤如下：

测量电池同一荷电状态下的高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)，得到高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)的差异，高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)的差异表示为：电化学阻抗(R)＝高频交流阻抗(R1)-低频交流阻抗(R2)；

根据所述高频交流阻抗(R1)与低频交流阻抗(R2)的差异，将其和标定得到的高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异与电池剩余寿命的关系进行比对，从而确定该电池的剩余寿命。

本发明的有益效果是：通过测量待测电池同一荷电状态的两个不同频率的交流阻抗，将两个交流阻抗的差异与标定的两个交流阻抗的差异与电池剩余寿命的关系进行对比，即可得到该待测电池的剩余寿命，进而得到该待测电池的健康状态，无需收集待测电池完整的交流阻抗谱图，显著缩短了电池健康状态评估时间，提高了评估效率，降低了评测成本。

进一步的，为了准确获取高频交流阻抗，高频交流阻抗(R1)对应的频率≥1kHz。

进一步的，为了准确获取低频交流阻抗，低频交流阻抗(R2)对应的频率≤0.1Hz。

进一步的，为了准确获取两个交流阻抗的差异与电池剩余寿命的标定关系，标定高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异与电池剩余寿命的关系的步骤包括：选取退役电池样本，调整其荷电状态至选定值，测试其在经过不同循环充放电次数后的高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异；从而得到高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异与循环充放电次数的关系，进而得到高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异与剩余寿命的关系。

进一步的，为了快速获取待测量电池的健康状态，将高频交流阻抗与低频交流阻抗的差异进行分级，得到不同的等级对应的循环充放电次数。

附图说明

图1是本发明退役锂离子电池健康状态评估方法的流程图；

图2是本发明退役电池样本的电化学阻抗、循环充放电次数和容量保持率之间的关系图。

具体实施方式