[发明专利]一种电池内短路阻值辨识方法

说明书

本申请提供一种电池内短路阻值辨识方法，包括：对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池；利用电化学设备测量内短路电池的交流阻抗，获得第一交流阻抗数据；根据第一交流阻抗数据和预先建立的内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得内短路电池的内短路内阻，第一等效电路模型为根据欧姆内阻、扩散阻抗和内短路内阻，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联后与内短路内阻并联获得，第一等效电路模型中欧姆内阻与扩散阻抗的参数根据无内短路电池确定。本申请通过制作内短路电池，在电池内部触发真正的内短路，进而获得内短路过程的真实阻值，同时，根据无内短路电池建立内短路电池的等效电路模型，提高内短路阻值的辨识精度。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池内短路阻值辨识方法。

背景技术

锂离子电池是手机、电脑等电子消费品及新能源汽车的重要储能部件，其安全问题至关重要。其中，内短路是锂离子电池重要的安全隐患。内短路是指电池内部正负极发生直接或者间接的接触时，发生的放电并伴随着放热的现象。内短路可能由于极耳毛刺刺穿隔膜、内部金属枝晶刺穿隔膜、机械挤压碰撞隔膜撕裂等原因导致。部分内短路阻值较大，放电现象不明显，是电池长期的安全隐患；部分内短路阻值极小，短路瞬间产生大量的热量造成电池起火爆炸等热失控事故。因此，开发设计电池时，了解电池不同程度内短路的阻值十分关键。

目前，常用的锂离子电池短路内阻的辨识方法主要是基于短路(包括内短路或外短路)后电池的电压特性，通过端电压下降速率、荷电状态(SOC)变化与端电压之间的关系、短路电池与正常电池的端电压或荷电状态的差异等方法来计算电池内短路后的内阻。这些方法只能通过外短路进行方法准确性的验证，并无法验证真实内短路时电池的内阻辨识准确程度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电池内短路阻值辨识方法，通过制作内短路电池以及预先建立电池内短路的等效电路模型，能够得到电池在真实内短路时的内阻。

第一方面，本申请实施例提供一种电池内短路阻值辨识方法，包括：对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池；利用电化学设备测量内短路电池的交流阻抗，获得第一交流阻抗数据；根据所述第一交流阻抗数据和预先建立的所述内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得所述内短路电池的内短路内阻，其中，第一等效电路模型为根据欧姆内阻、扩散阻抗和内短路内阻，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联后与内短路内阻并联获得，所述第一等效电路模型中欧姆内阻与扩散阻抗的参数根据无内短路电池确定。

上述方案中，通过制作内短路电池，在电池内部触发真正的内短路，能够得到电池在真实内短路时的内阻，同时，内短路电池的等效电路模型是根据无内短路电池建立，这样计算得到的内阻能够避免其他干扰因素的影响，得到的阻值结果无疑会更加准确。

在一种可能的实施方式中，所述对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池，包括：在所述第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，获得对应于预设内短路类型的内短路卷芯；将所述内短路卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入不含电解质的电解液，对所述壳体和所述内短路卷芯进行封装，获得内短路电池。

由于内短路电池是特地制作，在制作过程中，向壳体内加入不含电解质的电解液，一方面，该内短路电池的导电率低，内短路后不会产生大规模放热以及出现起火、爆炸等热失控现象，能够提高电池在测试阻值过程中的安全性，另一方面，能够有充足的时间去测量内短路后的特性，以获得内短路的阻值。

在一种可能的实施方式中，所述预设内短路类型为第一电池卷芯中正极活性材料与负极活性材料的短路、正极集流体与负极活性材料的短路、负极集流体与正极集流体的短路以及正极活性材料与负极集流体的短路中的任意一种。