[发明专利]一种锂离子电池健康状态的检测方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池健康状态的检测方法，包括：检测不同健康状态下锂离子电池的室温磁性能，建立健康状态与磁化率的对应关系库；检测不同温度下磁化率的变化，得到相应的锂离子电池健康状态的温度补偿系数；采用磁性传感器和温度传感器采集锂离子电池工作状态下的磁性能数据和工作环境温度数据；将所述磁性能数据与所述健康状态与磁化率的对应关系库中的数据进行智能匹配，得到相应的锂离子电池健康状态；通过温度传感器采集到的温度数据得到锂离子电池健康状态的温度补偿系数，计算得到锂离子电池最终的健康状态。本发明可以通过在线测量锂离子电池在不同温度下的磁性能，从而简单有效的判断锂离子电池的健康状态，实现在线计算。

技术领域

本发明涉及锂离子电池检测技术领域，特别涉及一种锂离子电池健康状态的检测方法。

背景技术

电池健康状态(State of Health)，简称SOH。通常，业内会给电池健康状态设定一个阈值(电池初始容量的80％)，当电池健康状态低于此阈值则代表电池报废。由于SOH不是一个具体的物理量，无法直接测量，因此，如何准确衡量电池SOH值是一个国际性难题。

目前主流的SOH估算方法主要包括：(1)等效电路模型和电化学模型法。其优点为等效精度高，缺点为适应性不强，不能扩展在不同类型的电池中。(2)SOC测量法，将充满电的电池在一定放电电流密度放电至截止电压，其放电容量的比值与初始标称容量的比值可以作为SOH的衡量标准。但是该方法需要将电池进行离线测试，且测试时间过程长。(3)内阻法，基于内阻与SOH的关系计算SOH，该方法的缺点为锂离子电池可用容量下降至30％以后，电池内阻才会有明显变化，而电池SOH的阈值通常为可用容量下降20％，所以该方法存在先天的不足。

电池SOH在微观上体现为电池活性材料的活性离子和材料缺陷的含量，如锂离子电池充放电过程实质为Li+在正负极的转移，而Li+在2S电子轨道为单电子数，没有配对电子，这在磁学上被证明能产生净剩自旋，贡献磁矩，影响材料的磁性能，所以电池的磁性能可以作为SOH计算的物理参数。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种锂离子电池健康状态的检测方法，包括：

检测不同健康状态下锂离子电池的室温磁性能，建立健康状态与磁化率的对应关系库；

检测不同温度下磁化率的变化，得到相应的锂离子电池健康状态的温度补偿系数；

采用磁性传感器和温度传感器采集锂离子电池工作状态下的磁性能数据和工作环境温度数据；

将所述磁性能数据与所述健康状态与磁化率的对应关系库中的数据进行智能匹配，得到相应的锂离子电池健康状态；

通过温度传感器采集到的温度数据得到锂离子电池健康状态的温度补偿系数，计算得到锂离子电池最终的健康状态。

其中，所述锂离子电池的种类不同，所述健康状态与磁化率的对应关系库和所述锂离子电池健康状态的温度补偿系数均不同。

其中，所述磁性能包括磁化强度和磁场强度；所述磁化率根据公式χ＝M/H计算；

其中，χ为磁化率；M为磁化强度；H为磁场强度。

其中，所述锂离子电池健康状态的温度补偿系数通过测量同种锂离子电池在不同温度下磁化率的变化得出；所述温度补偿系数为磁化率的函数：

其中，A为温度补偿系数，为锂离子电池在T2温度下的磁化率，锂离子电池在T1温度下的磁化率。

其中，所述计算得到锂离子电池最终的健康状态具体包括：

根据公式：χ库＝A*χ实际；

其中，χ库为与建立的关系库匹配的磁导率，A为根据传感器工作温度匹配的锂离子电池健康状态的温度补偿系数，χ实际为传感器测得的实际磁导率。