[发明专利]锂离子电池析锂检测方法及其检测装置有效

专利信息
申请号: 202011002252.X 申请日: 2020-09-22
公开(公告)号: CN112240984B 公开(公告)日: 2021-10-26
发明(设计)人: 任东生;韩雪冰;王莉;冯旭宁;卢兰光;欧阳明高;何向明 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G01R31/385 分类号: G01R31/385;G01R31/389;G01K13/00
代理公司: 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 代理人: 王勤思
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 锂离子电池 检测 方法 及其 装置
【说明书】:

发明提供一种锂离子电池析锂检测方法,包括以下步骤:对所述待测电池进行高温加热,实时获取高温加热过程中所述待测电池的内阻值;以及绘制所述待测电池内阻随高温加热时间的拟合直线,所述拟合直线的斜率大于0,则所述待测电池内部发生了析锂,若所述拟合直线的斜率小于等于0,则所述待测电池内部没有发生析锂。本发明进一步涉及一种锂离子电池析锂检测装置以及计算机可读存储介质和电子设备。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域,特别涉及一种锂离子电池析锂检测方法及其检测装置。

背景技术

在低温充电、大倍率充电或过充电等极端工况下,锂离子电池内部的锂离子容易以金属的形式在负极表面析出,形成金属锂,这种现象称之为“析锂”。析锂会导致电池内部的可用锂离子减少,引发电池容量快速衰减。由于析出的金属锂热稳定性差,容易在锂离子电池的正常工作温度区间内与电解液发生产热反应,引起电池异常自产热。另一方面,析出的金属锂还可能长成锂枝晶,进一步刺穿隔膜,导致电池发生内短路,严重影响电池系统的安全性能。因此,为保障电池系统的正常的使用,降低安全风险,需及时对电池析锂进行检测,将已经产生析锂的故障电池筛选出来。

传统的锂离子电池负极析锂的检测方法主要是通过电池拆解后的形貌分析,一般只有当电极表面有大量的枝晶状物质生成时才能通过扫描电镜或者光学显微镜观察到,此时电池的安全性可能已经受到威胁。另外,锂离子电池,尤其是动力电池,电池体积和重量较大,有些电池还是钢壳电池,拆解电池时较危险,并且需要耗费较大的人力和物力。因此,无损检测方法正在被不断开发,现有的无损电池析锂检测方法仍然存在一些问题,现有的无损电池析锂检测方法要么依赖于电池析锂时或析锂后一两个循环内产生的电压信号检测电池是否析锂,该类检测方法对电压信号采集的精度和时间段要求较高,一旦发生电池析锂后若进行了长时间的静置或循环,上述方法便不再适用。要么则利用电池不同寿命阶段的电池容量和内阻数据的变化规律来判断电池是否析锂,而这种变化规律在实际过程中较难获取,且不同厂家和不同体系的电池的规律不一致,需要大量的前期标定实验,难以快速准确地检测电池析锂情况。

发明内容

基于此,有必要提供一种可快速准确地检测锂离子电池是否析锂的电池析锂检测方法及其检测装置,适用范围广。

本发明提供一种锂离子电池析锂检测方法,包括以下步骤:

对所述待测电池进行恒定高温加热,实时获取恒定高温加热过程中所述待测电池的内阻值,所述恒定高温加热的温度大于等于50℃;以及

绘制所述待测电池内阻随所述恒定高温加热时间的拟合直线,所述拟合直线的斜率大于0,则所述待测电池内部发生了析锂,若所述拟合直线的斜率小于等于0,则所述待测电池内部没有发生析锂。

在其中一个实施例中,所述恒定高温加热的时间为0.5小时~8小时。

在其中一个实施例中,T1为50℃~80℃。

在其中一个实施例中,所述加热包括对电池外部或者对电池内部进行加热。

在其中一个实施例中,所述待测电池内阻的获取方法步骤,包括:

在电池充满电时或者放电到截止电压时,采用混合动力脉冲能力特性测试方法或者电流阶跃测试方法测量电池的直流内阻值;或者,

在电池充满电时或者放电到截止电压时,测量电池在0.01Hz~1000Hz下的交流阻抗。

在其中一个实施例中,所述待测电池内阻的测试方法步骤,包括:

每隔一时间段t2,对所述待测电池施加持续时间为t1的脉冲充放电电流I;

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