[发明专利]一种基于弛豫电压曲线的电池安全性诊断方法

说明书

本发明涉及一种基于弛豫电压曲线的电池安全性诊断方法，包括以下步骤：1)对多个电池分别进行不同程度的过充电；2)获取弛豫电压随时间变化的曲线；3)获取对应的差分电压随时间变化的曲线；4)获取差分电压的第一个谷值对应的时间；5)拟合得到过充电的荷电状态SOC与第一个谷值对应的时间之间的关系；6)获取对应的自产热起始温度；7)拟合得到过充电的荷电状态SOC与自产热起始温度之间的关系；8)获取第一个谷值对应的时间与电池自产热起始温度之间的关系；9)对于待检测的电池，获取其差分电压随时间变化的曲线的第一个谷值对应的时间，得到待检测电池的自产热起始温度。与现有技术相比，本发明具有计算简单，预测准确等优点。

技术领域

本发明涉及动力电池状态诊断技术领域，尤其是涉及一种基于弛豫电压曲线的电池安全性诊断方法。

背景技术

当前，环境污染和能源短缺驱动能源产业不断的升级，其中，汽车产业的更新升级更是迅速发展，电动汽车是这种新能源革命中的新兴产物，锂离子电池由于其优异的性能被广泛应用于电动汽车上，但是由于电动汽车的应用环境不定，恶劣工况也是时有存在，因此，最近几年电动汽车的安全事故频频发生。这是由于电池在实际使用过程中，存在电池管理系统故障，充电控制故障，并且随着使用的老化等因素，电池的热稳定性会发生改变。电池的安全热稳定性降低，使得轻微的热滥用便可导致安全事故的发生。因此，能够准确检测电池的安全性，避免或缓解事故的发生至关重要。

目前，由于电池管理系统存在阈值设置不当等问题，电池容易出现轻微的过充电，过充电会导致电池的安全稳定性下降。这是因为过充电会导致电池内部出现严重的析锂，阴极材料结构的破坏以及过渡金属的溶解。能够准确定量诊断过充导致电池安全稳定性下降的程度便能够采取相应的措施，阻止事故的发生。然而，目前还没有能够定量诊断电池的安全性的方法。

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弛豫电压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：

一种基于弛豫电压曲线的电池安全性诊断方法，用以预测待检测电池的自产热起始温度，包括以下步骤：

1)对多个电池分别进行不同程度的过充电，并获取对应的电池过充电的荷电状态SOC；

2)获取不同程度过充电后电池的弛豫电压随时间变化的曲线；

3)根据弛豫电压进行微分计算获取对应的差分电压随时间变化的曲线；

4)在差分电压随时间变化的曲线上获取差分电压的第一个谷值对应的时间；

5)拟合得到过充电的荷电状态SOC与第一个谷值对应的时间之间的关系；

6)对不同程度过充电后电池进行绝热热失控测试，获取对应的自产热起始温度，即电池自产热速率为0.02℃/min时对应的温度；

7)拟合得到过充电的荷电状态SOC与自产热起始温度之间的关系；

8)以过充电的荷电状态SOC为中介，结合步骤5)与步骤7)拟合得到的关系，获取第一个谷值对应的时间与电池自产热起始温度之间的关系；

9)对于待检测的电池，获取其差分电压随时间变化的曲线的第一个谷值对应的时间，进而根据第一个谷值对应的时间与电池自产热起始温度之间的关系得到待检测电池的自产热起始温度。

所述的步骤1)具体为：

对同一批次条件相同的锂离子电池分别进行不同程度的过充电。

所述的步骤1)中，过充电范围为100-120％。

所述的步骤1)中，在电池满电状态下进行过充电，充电方式为恒流充电。