[发明专利]一种锂电子电池析锂检测模型构建方法

说明书

本发明公开了一种锂电子电池析锂检测模型构建方法，涉及电池检测技术领域。其构建步骤如下：S1：选取多个型号和规格一致的电池包，并且按照不同的实验条件将多个电池包等比例的分为多个实验组；S2：将每一个实验组内部的所有电池包均放置于与其相对应实验条件中，并对每个实验组内的所有电池包进行恒流恒压充电和恒流放电的周期性充放电循环，并记录每个恒流恒压充电和恒流放电周期中的充放电数据。本发明通过提取IC曲线特征结合支持向量机二分类算法对锂离子电池的析锂进行预测，其预测精度为91.4％，精度较高，对后续的锂电池在循环过程中是否发生析锂具有很好的预测效果。

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，具体为一种锂电子电池析锂检测模型构建方法。

背景技术

目前，商用锂离子电池在3C数码、电动汽车、储能设备等领域得到广泛引用，促使锂离子电池的产量日益剧增。在锂离子电池普及使用的背景下，锂电池的安全性问题或者是锂电池的电化学性能尤为重要，例如电池的寿命、倍率性能、安全性能、析锂特性等。其中锂离子电池的析锂一直是制造商以及用户关注的重点问题，析锂不仅对电池的循环性能具有较大的影响，对电池的安全性能也是不可忽视的隐患。

现在电池的析锂检测方法主要有两种方法：其分别为有损析锂检测和无损析锂检测。顾名思义，有损析锂检测就是对电池进行拆解，然后结合极片表面现象以及一些物理表征来判断电池是否析锂。而无损析锂检测通过提取锂电池充放电过程的充放电数据，并从中提取能表征电池析锂特性的参数，对这些参数进行后处理，以此来评判电池的析锂特性，在实际运用中更倾向于无损析锂检测，但是目前市面上的无损析锂检测以及在电池循环析锂早期的检测精度都不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电子电池析锂检测模型构建方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电子电池析锂检测模型构建方法，其构建步骤如下：

S1：选取多个型号和规格一致的电池包，并且按照不同的实验条件将多个电池包等比例的分为多个实验组；

S2：将每一个实验组内部的所有电池包均放置于与其相对应实验条件中，并对每个实验组内的所有电池包进行恒流恒压充电和恒流放电的周期性充放电循环，并记录每个恒流恒压充电和恒流放电周期中的充放电数据；

S3：循环至n个恒流恒压充电和恒流放电周期后，在每个实验组中选择至少一个充满电的电池包进行物理拆解，并观察其电芯负极表面是否析锂，将其结果分别记录为“析锂”和“不析锂”，其中，n为大于1的正整数；

S4：将每个拆解过的电池包所对应的第n个循环周期数和第m个循环周期数的满充充电数据进行处理，提取充电过程中恒流阶段的电压和容量数据，绘制出对应的Q-V曲线，其分别为Q-V_n曲线和Q-V_m曲线，并通过对上述得到的Q-V曲线进行微分得到IC曲线，通过Q-V_n曲线和Q-V_m曲线得到对应的IC_n曲线和IC_m曲线，其中n＞m，且m为正整数；

S5：通过特征分析，选取每一个电池包IC_m曲线和IC_n曲线之间的多个特征值形成特征值组，其中将z个电池包中得到的z个特征值组进行汇总，形成特征值合集，其中z为拆解的电池包数量，为正整数；

S6：采用支持向量机对上述特征值合集进行建模分析，并经过建模训练后，输出预测精度较高的锂电子电池析锂检测模型。

本技术方案中优选的，在S1步骤中不同的实验条件设定为不同的实验温度和不同的充电倍率，且每一种实验条件所对应的实验组中设置5至15个平行样。