电池一致性的判定方法、装置、电子设备及可读存储介质与流程

专利2025-12-17  7


本发明属于电池检测领域,涉及一种电池一致性的判定方法、装置、电子设备及可读存储介质。


背景技术:

1、近年来,锂离子电池由于具有能量密度高、响应速度快、循环寿命长等诸多优势,在新能源汽车、智能电网等领域得到了大规模的应用。

2、在锂离子电池的生产过程中,由于原材料差异、制造和储存稳定性不足等原因,使得同一批次的锂离子电池存在一致性差异。

3、例如专利文件cn117250542a公开了一种电池健康状态的判别方法。专利采用电压弛豫法对电池进行测试,测试充电结束后电池两端的极化值,仅能检测电池使用过程中是否存在电池劣化,不是利用电池出厂前须完成的电池内阻测试装置进行检测,无法在电池出厂前对其状态进行判定或预警。

4、例如专利文件cn116203446a公开了一种储能电池内阻一致性故障识别方法和储能系统。专利通过判断内阻偏移值是否大于电芯内阻偏移阈值,进而判断电芯内阻是否一致,仅能判断内阻整体是否一致,对于电池内阻不一致的成因不能确定,容易造成内阻异常电池的遗漏。

5、现有技术并不能对不同原因导致内阻异常的电池进行识别,对于如何避免在电池循环过程中影响电池的容量和温度的稳定性,避免电池劣化成组造成电池循环性能和功率性能下降,保证电池的安全性的问题一直未能得到有效解决。


技术实现思路

1、本发明的目的在于解决避免影响电池的容量和温度的稳定性,避免电池劣化成组造成电池循环性能和功率性能下降,保证电池的安全性的问题。

2、第一方面,本发明提供一种电池一致性的判定方法,包括:

3、将待测电池充电至预设荷电状态;

4、采用直流内阻测试装置以预设测试条件对待测电池进行测试,预设测试条件为采用直流内阻测试装置对待测电池进行充电或放电,分别测试记录第一时刻、第二时刻、第三时刻和第四时刻待测电池两端的电压,对应分别为第一电压、第二电压、第三电压和第四电压,第一时刻为直流内阻测试装置对待测电池进行测试开始的时刻,第二时刻对应的第二电压与第一时刻对应的第一电压的差值用于反映欧姆极化,第三时刻对应的第三电压与第二时刻对应的第二电压的差值用于反映电化学转移极化,第四时刻对应的第四电压与第三时刻对应的第三电压的差值用于反映扩散极化;

5、根据第二电压和第一电压确定欧姆参数,根据第三电压和第二电压确定电化学转移参数,根据第四电压和第三电压确定扩散参数;

6、分别对不同待测电池充电至相同的预设荷电状态,采用直流内阻测试装置以相同的预设测试条件的情况下对待测电池进行测试,获取不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数;

7、根据不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数,判断不同待测电池的欧姆参数的一致性、电化学转移参数的一致性和扩散参数的一致性。

8、采用上述技术方案,能够利用电池生产过程中的直流内阻测试装置,识别出欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻不一致的电池,实现了欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻的解耦,更加全面地反映电池内阻的一致性情况,提高电池内阻一致性检测的精度和准确性,避免内阻异常电池的遗漏,避免在循环过程中影响电池的容量保持和温度控制,避免电池劣化成组造成电池循环性能和功率性能下降,保证电池的安全性。

9、根据本发明的另一具体实施方式,第二时刻为直流内阻测试装置对待测电池进行测试开始的第0.5-1.5ms时刻,第三时刻为直流内阻测试装置对待测电池进行测试开始的第8-12ms时刻,第四时刻为直流内阻测试装置对待测电池进行测试开始的第10-30s时刻。

10、根据本发明的另一具体实施方式,根据不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数,判断不同待测电池的欧姆参数的一致性、电化学转移参数的一致性和扩散参数的一致性包括:通过过程能力分析法判断欧姆参数的一致性、电化学转移参数的一致性和扩散参数的一致性。

11、根据本发明的另一具体实施方式,通过过程能力分析法判断欧姆参数的一致性、电化学转移参数的一致性和扩散参数的一致性包括:

12、参数平均值和标准差计算步骤:计算不同待测电池的欧姆参数的平均值和标准差,不同待测电池的电化学转移参数的平均值和标准差以及不同待测电池扩散参数的平均值和标准差;

13、规格上下限计算步骤:根据不同待测电池的欧姆参数的平均值、电化学转移参数的平均值、扩散参数的平均值、待测电池允许的总偏差率分别计算欧姆参数的规格上限和规格下限、电化学转移参数的规格上限和规格下限、扩散参数的规格上限和规格下限;

14、过程性能指数(ppk)计算步骤:根据欧姆参数的平均值、标准差、规格上限和规格下限,电化学转移参数的平均值、标准差、规格上限和规格下限,以及扩散参数的平均值、标准差、规格上限和规格下限计算欧姆参数的过程性能指数、电化学转移参数的过程性能指数和扩散参数的过程性能指数;

15、一致性判断步骤:判断不同待测电池的欧姆参数的过程性能指数是否小于第一预设值,若是,则不同待测电池的欧姆参数的一致性不满足要求,若否,则不同待测电池的欧姆参数的一致性满足要求;判断不同待测电池的电化学转移参数的过程性能指数是否小于第二预设值,若是,则不同待测电池的电化学转移参数的一致性不满足要求,若否,则不同待测电池的电化学转移参数的一致性满足要求;判断不同待测电池的扩散参数的过程性能指数是否小于第三预设值,若是,则不同待测电池的扩散参数的一致性不满足要求,若否,则不同待测电池的扩散参数的一致性满足要求。

16、根据本发明的另一具体实施方式,预设测试条件为采用直流内阻测试装置对待测电池进行直流充电,充电的充电倍率为1c-3c。

17、根据本发明的另一具体实施方式,预设测试条件为采用直流内阻测试装置对待测电池进行直流放电,放电的放电倍率为1c-3c。

18、根据本发明的另一具体实施方式,在将待测电池充电至预设荷电状态和采用直流内阻测试装置以预设测试条件的情况下对待测电池进行测试之间还包括:

19、将待测电池静置第一预设时间,第一预设时间为0.5-10h。

20、第二方面,本发明的实施方式还公开了一种电池一致性的判定装置,包括:

21、充电模块,用于将待测电池充电至预设荷电状态;

22、检测模块,用于采用直流内阻测试装置以预设测试条件对待测电池进行测试,预设测试条件为采用直流内阻测试装置对待测电池进行充电或放电,分别测试第一时刻、第二时刻、第三时刻和第四时刻待测电池两端的电压,对应分别为第一电压、第二电压、第三电压和第四电压,第一时刻为直流内阻测试装置对待测电池进行测试开始的时刻,第二时刻对应的第二电压与第一时刻对应的第一电压的差值用于反映欧姆极化,第三时刻对应的第三电压与第二时刻对应的第二电压的差值用于反映电化学转移极化,第四时刻对应的第四电压与第三时刻对应的第三电压的差值用于反映扩散极化;

23、参数确定模块,用于根据第二电压和第一电压确定欧姆参数,根据第三电压和第二电压确定电化学转移参数,根据第四电压和第三电压确定扩散参数;

24、参数获取模块,用于分别对不同待测电池充电至相同的预设荷电状态,采用直流内阻测试装置以相同的预设测试条件的情况下对待测电池进行直流测试,获取不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数;

25、一致性判断模块,用于根据不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数,判断不同待测电池的欧姆参数的一致性、电化学转移参数的一致性和扩散参数的一致性。

26、采用上述技术方案,电池一致性的判定装置能够利用电池生产过程中的直流内阻测试装置,识别出欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻不一致的电池,实现了欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻的解耦,更加全面地反映电池内阻的一致性情况,提高电池内阻一致性检测的精度和准确性,避免内阻异常电池的遗漏,避免在循环过程中影响电池的容量保持和温度控制,避免电池劣化成组造成电池循环性能和功率性能下降,保证电池的安全性。

27、第三方面,本发明的实施方式还公开了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的电池一致性的判定方法。

28、采用上述技术方案,电子设备能够利用电池生产过程中的直流内阻测试装置,识别出欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻不一致的电池,实现了欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻的解耦,更加全面地反映电池内阻的一致性情况,提高电池内阻一致性检测的精度和准确性,避免内阻异常电池的遗漏,避免在循环过程中影响电池的容量保持和温度控制,避免电池劣化成组造成电池循环性能和功率性能下降,保证电池的安全性。

29、第四方面,本发明的实施方式还公开了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的电池一致性的判定方法。

30、采用上述技术方案,能够利用电池生产过程中的直流内阻测试装置,识别出欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻不一致的电池,实现了欧姆内阻、电化学转移内阻和扩散内阻的解耦,更加全面地反映电池内阻的一致性情况,提高电池内阻一致性检测的精度和准确性,避免内阻异常电池的遗漏,避免在循环过程中影响电池的容量保持和温度控制,避免电池劣化成组造成电池循环性能和功率性能下降,保证电池的安全性。


技术特征:

1.一种电池一致性的判定方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电池一致性的判定方法,其特征在于,所述第二时刻为所述直流内阻测试装置对所述待测电池进行所述测试开始的第0.5-1.5ms时刻,所述第三时刻为所述直流内阻测试装置对所述待测电池进行所述测试开始的第8-12ms时刻,所述第四时刻为所述直流内阻测试装置对所述待测电池进行所述测试开始的第10-30s时刻。

3.如权利要求1所述的电池一致性的判定方法,其特征在于,所述根据不同待测电池的所述欧姆参数、所述电化学转移参数和所述扩散参数,判断不同待测电池的所述欧姆参数的一致性、所述电化学转移参数的一致性和所述扩散参数的一致性包括:通过过程能力分析法判断所述欧姆参数的一致性、所述电化学转移参数的一致性和所述扩散参数的一致性。

4.如权利要求3所述的电池一致性的判定方法,其特征在于,所述通过过程能力分析法判断所述欧姆参数的一致性、所述电化学转移参数的一致性和所述扩散参数的一致性包括:

5.如权利要求1所述的电池一致性的判定方法,其特征在于,所述预设测试条件为采用直流内阻测试装置对所述待测电池进行直流充电,所述充电的充电倍率为1c-3c。

6.如权利要求1所述的电池一致性的判定方法,其特征在于,所述预设测试条件为采用直流内阻测试装置对所述待测电池进行直流放电,所述放电的放电倍率为1c-3c。

7.如权利要求1所述的电池一致性的判定方法,其特征在于,在所述将待测电池充电至预设荷电状态和所述采用直流内阻测试装置以预设测试条件对所述待测电池进行测试之间还包括:

8.一种电池一致性的判定装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的电池一致性的判定方法。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的电池一致性的判定方法。


技术总结
本发明公开一种电池一致性的判定方法,包括:将待测电池充电至预设荷电状态;采用直流内阻测试装置以预设测试条件对所述待测电池进行测试,分别测试第一时刻、第二时刻、第三时刻和第四时刻所述待测电池两端的电压,对应分别为第一电压、第二电压、第三电压和第四电压;根据第二电压和第一电压确定欧姆参数,根据第三电压和第二电压确定电化学转移参数,根据第四电压和第三电压确定扩散参数;分别对不同待测电池充电至相同的预设荷电状态,获取不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数;判断不同待测电池的欧姆参数、电化学转移参数和扩散参数的一致性。本发明还公开了电池一致性的判定装置、电子设备及可读存储介质。

技术研发人员:张家豪,朱冠楠,李洋,王健,黄鑫
受保护的技术使用者:上海轩邑新能源发展有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-18426.html

最新回复(0)