[发明专利]检测电池中的内部短路(ISC)的方法和系统及实现这种ISC检测方法的电池电芯

权利要求书

1.一种用于从对关于电化学电芯(1)的热力学数据和动力学数据(2、3)的在线测量和处理来检测所述电化学电芯(1)内的内部短路(ISC)的方法。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述热力学数据包括开路电压(OCV)数据、熵变(ΔS)数据和/或焓变(ΔH)数据、以及其组合。

3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其中，所述动力学数据包括电芯的电压、电芯的温度、电芯的内阻和电流、以及其组合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法在被设置用于管理单个电芯或多个电芯的集成电路(10)中实现。

5.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，其中，热力学数据和动力学数据处理(3)包括将所测量的所述热力学数据和动力学数据与和所述电化学电芯有关的参考数据(4)进行比较。

6.根据权利要求5所述的检测方法，所述检测方法还包括测量所述开路电压(OCV)随着所述电化学电芯(1)的不同充电状态(SOC)和温度的弛豫曲线的步骤、以及将所测量的所述弛豫曲线与参考曲线进行比较的步骤。

7.根据权利要求5或6所述的检测方法，所述检测方法还包括测量作为开路电压(OCV)曲线的函数的熵变(ΔS)和/或焓变(ΔH)的步骤、以及将所述熵变和/或所述焓变与参考变化值进行比较的步骤。

8.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，所述检测方法还包括以下步骤：

-使所述电化学电芯(1)达到与热力学数据和/或动力学数据中的显著差异对应的特定开路电压(OCV)，

-关于所述特定OCV测量所述开路电压(OCV)的作为温度(T)的函数的弛豫曲线。

9.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，所述检测方法还包括以下步骤：测量作为所述充电状态(SOC)或所述放电状态(SOD)的函数以及作为开路电压(OCV)的函数的熵数据和/或焓数据。

10.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，所述检测方法应用于电池电芯，所述检测方法还包括以下步骤：

-确定特定于所述电池电芯的化学性质和健康状态(SOH)的一组系数α、β、γ并进行拟合，以使得能够根据以下等式将电池电芯(SOC)的所述充电状态(SOC)确定为熵变ΔS和焓变ΔH的函数：SOC＝α+βΔS+γΔH

-将所述一组系数α、β、γ与参考系数进行比较，所述参考系数和没有内部短路的参考电池电芯对应。

11.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，所述检测方法还包括将内部短路(ISC)检测数据发送到远程处理系统的步骤。

12.一种用于检测电化学电芯内的内部短路(ISC)的系统(10)，所述系统(10)包括用于在线测量热力学数据和动力学数据的装置、以及用于对关于所述电化学电芯(1)的热力学数据和动力学数据进行处理的装置。

13.根据权利要求12所述的检测系统(10)，其中，用于测量所述热力学数据的装置(2)包括用于测量开路电压(OCV)数据、熵变(ΔS)数据和/或焓变(ΔH)数据、以及其组合的装置。

14.根据权利要求12或13所述的检测系统(10)，其中，用于测量所述动力学数据的装置包括用于测量电芯电压、电芯温度、电芯内阻和电流、以及其组合的装置。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括被设置用于管理单个电芯或多个电芯的集成电路(10)。