[发明专利]一种基于容量增量曲线的电池安全性诊断方法

说明书

本发明涉及一种基于容量增量曲线的电池安全性诊断方法，包括以下步骤：1)建立不同老化状态的电池对应容量增量曲线的特征值与热失控测试的特征温度点之间的拟合关系图；2)获取待检测老化电池的容量增量曲线，并获取其特征值，结合拟合关系图查询得到对应的特征温度点，由此判断待检测老化电池的安全性。与现有技术相比，本发明具有无需改动现有车载系统、简单实时诊断等优点。

技术领域

本发明涉及电池安全性诊断领域，尤其是涉及一种基于容量增量曲线的电池安全性诊断方法。

背景技术

为了缓解空气污染和能源危机，绿色能源不断地被发掘，在当今社会能源结构中所占比重越来越大，交通运输所消耗的石油和排放的废弃占有很大的比重，电动汽车的发展为缓解能源危机和环境污染带来曙光，电池作为电动汽车的心脏起着至关重要的作用。如今，锂离子电池因其能量密度高，循环寿命长，无记忆性等特点被广泛应用于电动汽车上。但是，电动汽车存在充电时间长，行驶里程短的缺陷，为了弥补缺陷，锂离子电池的能量密度不断提高，电池的充电速率不断提升，随之而来的是锂离子电池的安全性降低。尤其是最近几年，随着电动汽车的快速普及，电动汽车事故越发频繁，越来越打击消费者的信心，影响消费者购买，不利于电动汽车的推广与普及。

虽然锂离子电池在生产过程以及成组过程中都经历过非常严格的安全性测试。但是在实际过程中，随着不断的使用，锂离子电池内部的化学组分，结构等会发生改变，这会改变电池的安全操作窗口，导致电池的安全性改变。由此可见，尽管能够尽可能的保证新电池的安全性，但是并不能够保证锂离子电池在使用过后依然是安全的。当前对于电池安全性的诊断主要局限于新电池，而且检测算法复杂，不利于在线应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于容量增量曲线的电池安全性诊断方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于容量增量曲线的电池安全性诊断方法，包括以下步骤：

1)建立不同老化状态的电池对应容量增量曲线的特征值与热失控测试的特征温度点之间的拟合关系图；

2)获取待检测老化电池的容量增量曲线，并获取其特征值，结合拟合关系图查询得到对应的特征温度点，由此判断待检测老化电池的安全性。

所述的步骤1)具体包括以下步骤：

11)以相同的老化测试条件对同一批电池进行老化测试，获取对应的老化状态SOH值；

12)对不同老化程度的电池进行充放电测试，并获取电压和电流数据；

13)绘制不同老化程度的电池的容量增量曲线；

14)对不同老化程度的电池进行热失控测试；

15)获取不同老化程度的电池在热失控测试过程中的特征温度点；

16)建立以老化状态SOH值为基础的容量增量曲线与电池热失控特征温度点的对应拟合关系。

所述的步骤12)中，对不同老化程度的电池进行充放电测试包括恒流充电部分和恒流放电部分。

所述的步骤13)中，容量总量曲线以电池电压为横轴，以容量增量为纵轴绘制。

所述的容量增量的表达式为：

其中，Q为电池的容量，V为电池电压，I为流过电池的电流，V_n+1为n+1时刻电池的电压，V_n为n时刻电池的电压，Δt为n+1时刻与n时刻的时间差。

所述的步骤14)中，热失控测试具体为在加速量热仪中进行的绝热热失控测试。