[发明专利]一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对锂离子电池进行充放电循环，并且在锂离子电池充电或放电的同时，或在充、放电的间歇期，超声扫描装置对锂离子电池进行多次扫描，且每次扫描的路径均为方波形路径，将锂离子电池上的采样点作为特征点并获得各特征点的超声透射率，然后再利用各特征点的超声透射率制作超声透射扫描图像，其中，该方波形路径具有多条与锂离子电池的横截面平行的横线和多条与锂离子电池的纵截面平行的纵线，并且所有的横线均在锂离子电池外，所有的采样点均分布在方波形路径的纵线上，同一纵线上的多个采样点等间距分布，该超声透射率为各特征点的超声信号特征值与锂离子电池外的采样点的超声信号特征值的比值；

(2)将超声透射扫描图像上的超声透射率≤K且面积≥A的区域所对应的循环圈数定义为声稳定寿命，其中A、K均为设定阈值；

(3)待测的锂离子电池的预测循环寿命＝待测的锂离子电池的声循环寿命×寿命倍率Sc，其中，寿命倍率Sc＝与待测的锂离子电池同体系的锂离子电池的真实循环寿命/与待测的锂离子电池同体系的锂离子电池的声稳定寿命；其中，与待测的锂离子电池同体系的锂离子电池的真实循环寿命通过已知的常规循环充放电得到或者通过厂商获取，与待测的锂离子电池同体系的锂离子电池的声稳定寿命通过步骤(1)和步骤(2)的方法预先获得。

2.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，充放电循环在25℃±5℃的温度下进行，以1C倍率进行充电，在锂离子电池电压达到充电限制电压时，改为恒压充电直至充电电流≤0.05C倍率后暂停充电并搁置0.5h～1h，然后再以1C倍率放电至终止电压，放电结束后，搁置0.5h～1h，然后再进行下一个充放电循环。

3.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，超声扫描装置所用超声信号的频率为0.2MHz～5MHz。

4.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(3)中，A的取值在0.5平方厘米～10平方厘米，K的取值在0.1～0.8。

5.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，建立超声透射率与颜色间的映射关系，将待测锂离子电池各采样点的超声透射率在其对应位置转换成对应颜色从而生成伪色图或二值图。

6.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，Sc的取值随A、K的取值以及锂离子电池体系的不同而不同，当A的取值为5平方厘米且K的取值为0.3时，Sc的值为15～30。

7.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(1)中的锂离子电池为磷酸铁锂离子电池或三元锂离子电池。

8.根据权利要求1所述的一种基于声学测量的锂离子电池循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(2)中的超声信号特征值为超声扫描装置发出的超声波的功率或幅值。