[发明专利]电池内短路检测装置及方法

说明书

本申请涉及一种电池内短路检测装置及方法。通过记录多次电池均衡状态中各节电池单体的累积均衡电量，并记录每次电量均衡的开始时刻。连续记录n次均衡过程数据，进行内短路检测。该方法根据累积均衡电量判断出待检测单体。根据待检测单体的累积均衡电量和每一次电量均衡开始的时刻，获得内短路检测参数。根据内短路检测参数与阈值参数的关系，判断所述电池组是否发生内短路，在检测过程中，各过程数据不会受到工况的影响，拥有较好的检测效果。该方法可以在热失控发生前将内短路检测出来，从而很大程度降低了热失控造成的危害。该方法有助于提高锂离子动力电池安全管理的可靠性，减少锂离子动力电池安全性事故的发生。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池内短路检测装置及方法。

背景技术

为缓解能源短缺和环境污染问题，我国已经将新能源汽车列入战略性新兴技术产业。汽车动力系统电动化已逐渐成为未来汽车技术发展的主要趋势之一。汽车动力系统电动化的主要特征之一即使用电能替代化学能作为车辆主要的驱动能量来源。锂离子动力电池因其具有比能量高、自放电率低以及循环寿命长的特点，是目前最具实用价值的纯电动汽车能量源。

然而，随着锂离子电池在电动汽车上的大规模应用，以热失控为代表的锂离子动力电池安全性事故时有发生。锂离子动力电池事故通常表现为以热失控为核心的温度骤升、冒烟、起火甚至爆炸等现象。热失控事故通常在短时间内释放出大量能量，极易造成人员伤亡与财产损失。因此热失控事故会打击民众接受电动汽车的信心，并阻碍电动汽车的普及。

锂离子动力电池热失控事故可能由多种诱因引发。例如，在锂离子动力电池制造过程中，可能有杂质混入锂离子动力电池内部，也可能存在结构缺陷(如预应力造成的褶皱，或者由应力集中产生的开裂等)。在锂离子动力电池使用过程中，电池内部的电化学电位受到内部杂质以及结构缺陷的影响，这些有缺陷的部位的电化学电位分布异常。异常的电位分布会诱导金属枝晶的异常生长，枝晶的生长会最终刺破隔膜，导致电池内短路的发生。

传统的电池内部短路的检测方法，利用电池的电压下降速率和温度升高速率进行内短路检测。由于随着工况的波动，电压可能变化剧烈，且温度采集会受到温度传感器布局的影响，所以传统的电池内部短路的检测方法的检测结果的准确性不能保证。

发明内容

基于此，有必要针对传统的电池内部短路的检测方法的检测结果的准确性不能保证的问题，提供一种电池内短路检测装置及方法。

一种电池内短路检测方法，所述电池存在多次电量均衡状态，所述电池包括多节电池单体，所述方法包括：

S10，每一次所述电池处于电量均衡状态时，获取每一节所述电池单体的累积均衡电量，并获取每一次电量均衡开始的时刻；

S20，根据所述累积均衡电量，获得最后一次所述电池处于电量均衡状态时，所述多节电池单体中累积均衡电量最小的电池单体，作为待检测单体；

S30，根据所述待检测单体的累积均衡电量和所述每一次电量均衡开始的时刻，获得内短路检测参数；

S40，根据所述内短路检测参数与阈值参数的关系，判断所述电池是否发生内短路。

在其中一个实施例中，所述S10，每一次所述电池处于电量均衡状态时，获取每一节所述电池单体的累积均衡电量，并获取每一次电量均衡开始的时刻的步骤包括：

每一次所述电池处于电量均衡状态时，获取所述电池组中每一节电池单体的均衡电量，并记录每一次电量均衡开始的时刻；

根据所述均衡电量，获取所述累积均衡电量k，其中，第k个单体的第N次累积均衡电量等于第k个单体的第N-1次累积均衡电量与第k个单体的第N次均衡电量的和，第k个单体的第一次累积均衡电量等于第k个单体的第一次均衡电量。