[发明专利]一种退役锂离子电池的SOH估计方法

权利要求书

1.一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述方法包括：

一次阻抗测量获取退役锂离子电池的一次SOC估计值SOC1；

将退役锂离子电池进行短时恒流放电，获取放电量Q；

二次阻抗测量获取退役锂离子电池的二次SOC估计值SOC2；

利用公式SOH＝Q/(SOC1-SOC2)获取退役锂离子电池的SOH估计值。

2.根据权利要求1所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述一次阻抗测量获取退役锂离子电池的一次SOC估计值SOC1的方法为：

构建基于电化学阻抗谱的锂离子电池等效电路模型；

进行不同温度等间隔SOC放电和阻抗测量实验；

确定等效电路模型中特定参数与SOC在不同温度下的函数关系，基于等效电路模型中特定参数与SOC在不同温度下的函数关系建立离线模型；

利用离线模型对不同温度下的未知荷电状态的退役动力电池进行SOC估计。

3.根据权利要求2所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述构建基于电化学阻抗谱的锂离子电池等效电路模型包括：根据事先测试的多节锂离子电池电化学阻抗谱曲线的特征建立锂离子电池的离线电化学等效电路模型。

4.根据权利要求3所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述等效电路模型包括电感L、欧姆电阻Rs、电荷传递内阻Rct以及常相位元件，所述常相位元件包括电双层元件Q1和电双层元件Q2，电感L、欧姆电阻Rs以及电双层元件Q1串联连接，电荷传递内阻Rct与电双层元件Q2串联连接，电荷传递内阻Rct与电双层元件Q2整体与电双层元件Q1并联连接。

5.根据权利要求4所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述电感L代表电化学阻抗谱曲线高频区的直线部分，欧姆电阻Rs在电化学阻抗谱曲线高频区与中频区相连接的点处，电荷传递内阻Rct与电双层元件Q1并联表示电化学阻抗谱曲线中频区阻抗谱的圆弧部分，电双层元件Q2表示锂离子在电极活性材料中的固态扩散阻抗相关的一条斜线，斜率为45°，扩散过程用韦伯阻抗或者电双层元件Q2表示。

6.根据权利要求5所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，

所述电双层元件Q2的表达式为其中，Y₀为常相角元件参数，量纲为Ω^-1·cm^-2·s^-n，总取正值，j表示虚部符号，ω表示角频率，n表示常相位元件指数，取值为0n1；

所述韦伯阻抗的表达式为Z_W＝σω^-1/2(1-j)，其中，σ表示韦伯阻抗系数；

相位角表达式为其中，表示相位角。

7.根据权利要求2所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述等效电路模型中各参数通过对锂离子电池的电化学阻抗谱曲线数据进行最小二乘法辨识算法获得。

8.根据权利要求4所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述进行不同温度等间隔SOC放电和阻抗测量实验，包括：

对多节退役锂离子动力电池在-5℃-35℃区间，每隔5℃进行等SOC放电，期间每放电5％SOC静置第一预设时间，然后进行电化学阻抗谱测量，获得不同温度下的等SOC间隔的阻抗谱数据。

9.根据权利要求8所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述确定等效电路模型中特定参数与SOC在不同温度下的函数关系，基于等效电路模型中特定参数与SOC在不同温度下的函数关系建立离线模型，包括：

对所述不同温度下的等SOC间隔的阻抗谱数据拟合获得等效电路模型中常相位元件的参数值，利用常相位元件的参数值与SOC在不同温度下的函数关系构建数学模型，该数学模型即为估计退役动力电池SOC的离线模型。

10.根据权利要求9所述的一种退役锂离子电池的SOH估计方法，其特征在于，所述利用离线模型对不同温度下的未知荷电状态的退役动力电池进行SOC估计，包括：

对未知SOC的退役动力锂电池进行部分恒流放电，静置第二预设时间并测试电化学阻抗谱曲线，对该电化学阻抗谱曲线数据拟合获得等效电路模型中常相位元件的参数值，将得到的常相位元件的参数值代入离线模型中得到预测的SOC。