电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统技术方案

本申请涉及一种电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统。通过在多种加热参数下的正负脉冲加热过程中，实时获取所述锂离子电池的负极参考电位。所述负极参考电位为所述锂离子电池的负极相对所述参比电极的电压差。通过判断所述负极参考电位与阈值电位的关系，判断所述锂离子电池是否有析锂现象发生。由于析锂可能导致电池可用容量减少、枝晶刺穿隔膜造成电池内短路并诱发电池热失控等，带来性能下降和安全风险等诸多危害。因此，当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，需要调整所述第一加热参数，以避免析锂现象发生，提高电池的寿命。通过记录所述负极参考电位大于所述阈值电位时的加热参数可以确保脉冲加热参数对电池寿命不造成较大影响。

Determination method and system of pulse heating parameters of battery

The application relates to a method for determining parameters of battery pulse heating and a parameter determination system. The negative reference potential of the lithium-ion battery is obtained in real time through the positive and negative pulse heating process under various heating parameters. The negative reference potential is the voltage difference between the negative electrode of the lithium-ion battery and the reference electrode. By judging the relationship between the negative reference potential and the threshold potential, it can be judged whether the lithium-ion battery has lithium evolution phenomenon. Due to lithium analysis, the available capacity of the battery may be reduced, the dendrite pierced the diaphragm, resulting in short circuit in the battery and thermal runaway of the battery. Therefore, when the negative reference potential is less than the threshold potential, the first heating parameter needs to be adjusted to avoid lithium evolution and improve the battery life. By recording the heating parameters when the negative reference potential is greater than the threshold potential, it can be ensured that the pulse heating parameters have no significant impact on the battery life.

【技术实现步骤摘要】
电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统
本申请涉及电池管理
，特别是涉及一种电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统。
技术介绍
随着锂离子电池车辆尤其是纯电动车的大范围应用，车辆的性能将紧密依赖于锂离子动力电池的性能。低温充电的场景也愈加高频出现。锂离子电池在低温环境下面临的问题对其实际应用已造成巨大影响。低温环境会降低电池的可用能量并在放电时产生能量损失，整个生命周期内也会导致电池寿命的衰减。同时低温环境也会增加电池的阻抗，从而影响电池寿命以及安全性等。这些问题都给低温环境中电池的使用带来重大困难。为了解决上述问题，可以在电池的工作循环之前，通过脉冲加热方法对其进行有效的加热。但是脉冲电流对电池进行内加热的过程中，需要了解电池内部的变化情况，从而确保脉冲加热参数对电池寿命不造成较大影响。
技术实现思路
基于此，有必要针对脉冲电流对电池进行内加热的过程中，需要了解电池内部的变化情况，从而确保脉冲加热参数对电池寿命不造成较大影响的问题，提供一种电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统。一种电池脉冲加热参数确定方法，包括：S100，提供具有参比电极的锂离子电池；S200，对所述锂离子电池进行第一加热参数下的正负脉冲加热；S300，所述正负脉冲加热过程中，实时获取所述锂离子电池的负极参考电位，所述负极参考电位为所述锂离子电池的负极相对所述参比电极的电压差，并判断所述负极参考电位是否小于阈值电位；S400，当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止；S500，当所述负极参考电位大于所述阈值电位时，记录所述第n加热参数。在其中一个实施例中，所述S200，对所述锂离子电池进行第一加热参数下的正负脉冲加热的步骤包括：将所述锂离子电池放入温箱内，调整温箱温度为第一温度值，静置第一时间值；以第一幅值恒流充电第二时间值；以所述第一幅值恒流放电第三时间值，所述第一加热参数包括第一温度值、第一幅值、第二时间值以及第三时间值。在其中一个实施例中，所述当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止的步骤包括：当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，将所述第一温度值增大为第二温度值，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一温度值增大为第n温度值时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止。在其中一个实施例中，当所述负极参考电位大于所述阈值电位，记录所述第n温度值、所述第一幅值，所述第二时间值以及所述第三时间值。在其中一个实施例中，所述当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止的步骤包括：当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，将所述第一幅值减小为第二幅值，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一温幅值减小为第n幅值时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止。在其中一个实施例中，当所述负极参考电位大于所述阈值电位，记录所述第n幅值、所述第一温度值，所述第二时间值以及所述第三时间值。在其中一个实施例中，所述S500，当所述负极参考电位大于所述阈值电位时，记录所述第n加热参数步骤之后包括：对记录下的第n加热参数进行优化，以获得较大的脉冲加热速率。在其中一个实施例中，所述参比电极为锂金属参比电极、合金参比电极、高分子材料包覆参比电极、电池原位镀锂参比电极中的一种。一种电池脉冲加热参数确定系统，包括：正负脉冲加热装，与具有参比电极的锂离子电池电连接，用于对所述锂离子电池进行正负脉冲加热；负极参考电位获取装置，与所述锂离子电池电连接，用于获取锂离子电池所述锂离子电池的负极参考电位，所述负极参考电位为所述锂离子电池的负极相对所述参比电极的电压差；以及判断处理装置，与所述负极参考电位获取装置和所述正负脉冲加热装置分别电连接，用于判断所述负极参考电位是否小于阈值电位，当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，所述判断处理装置向所述正负脉冲加热装置发送调整加热参数的信号，直至将第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于所述阈值电位，记录所述第n加热参数。在其中一个实施例中，所述第一加热参数包括第一温度值、第一幅值、第二时间值以及第三时间值，当所述判断处理装置判断所述负极参考电位小于所述阈值电位时，所述判断处理装置向所述正负脉冲加热装置发送调整所述第一温度值的信号。在其中一个实施例中，所述第一加热参数包括第一温度值、第一幅值、第二时间值以及第三时间值，当所述判断处理装置判断所述负极参考电位小于所述阈值电位时，所述判断处理装置向所述正负脉冲加热装置发送调整所述第一幅值的信号。上述电池脉冲加热参数确定方法，通过在多种加热参数下的正负脉冲加热过程中，实时获取所述锂离子电池的负极参考电位。所述负极参考电位为所述锂离子电池的负极相对所述参比电极的电压差。通过判断所述负极参考电位与阈值电位的关系，判断所述锂离子电池是否有析锂现象发生。由于析锂可能导致电池可用容量减少、枝晶刺穿隔膜造成电池内短路并诱发电池热失控等，带来性能下降和安全风险等诸多危害。因此，当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，需要调整所述第一加热参数，以避免析锂现象发生，提高电池的寿命。通过记录所述负极参考电位大于所述阈值电位时的加热参数可以确保脉冲加热参数对电池寿命不造成较大影响。附图说明图1为本申请一个实施例提供的电池脉冲加热参数确定方法流程图；图2为本申请一个实施例提供的负极参考电位随温度变化测试结果图；图3为本申请一个实施例提供的负极参考电位随脉冲幅值变化测试结果图；图4为本申请一个实施例提供的电池脉冲加热参数确定系统结构图。主要元件附图标号说明电池脉冲加热参数确定系统10正负脉冲加热装置100负极参考电位获取装置200判断处理装置300具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池脉冲加热参数确定方法，其特征在于，包括：/nS100，提供具有参比电极的锂离子电池；/nS200，对所述锂离子电池进行第一加热参数下的正负脉冲加热；/nS300，所述正负脉冲加热过程中，实时获取所述锂离子电池的负极参考电位，所述负极参考电位为所述锂离子电池的负极相对所述参比电极的电压差，并判断所述负极参考电位是否小于阈值电位；/nS400，当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止；/nS500，当所述负极参考电位大于所述阈值电位时，记录所述第n加热参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池脉冲加热参数确定方法，其特征在于，包括：
S100，提供具有参比电极的锂离子电池；
S200，对所述锂离子电池进行第一加热参数下的正负脉冲加热；
S300，所述正负脉冲加热过程中，实时获取所述锂离子电池的负极参考电位，所述负极参考电位为所述锂离子电池的负极相对所述参比电极的电压差，并判断所述负极参考电位是否小于阈值电位；
S400，当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止；
S500，当所述负极参考电位大于所述阈值电位时，记录所述第n加热参数。


2.根据权利要求1所述的电池脉冲加热参数确定方法，其特征在于，所述S200，对所述锂离子电池进行第一加热参数下的正负脉冲加热的步骤包括：
将所述锂离子电池放入温箱内，调整温箱温度为第一温度值，静置第一时间值；
以第一幅值恒流充电第二时间值；
以所述第一幅值恒流放电第三时间值，所述第一加热参数包括第一温度值、第一幅值、第二时间值以及第三时间值。


3.根据权利要求2所述的电池脉冲加热参数确定方法，其特征在于，所述当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止的步骤包括：
当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，将所述第一温度值增大为第二温度值，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一温度值增大为第n温度值时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止。


4.根据权利要求3所述的电池脉冲加热参数确定方法，其特征在于，当所述负极参考电位大于所述阈值电位，记录所述第n温度值、所述第一幅值，所述第二时间值以及所述第三时间值。


5.根据权利要求2所述的电池脉冲加热参数确定方法，其特征在于，所述当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，调整所述第一加热参数，重复步骤S200至步骤S300，直至将所述第一加热参数调整为第n加热参数时，所述负极参考电位大于或等于所述阈值电位为止的步骤包括：
当所述负极参考电位小于所述阈值电位时，将所述第一幅值减小为第二幅值，重复步骤S200至步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦宇迪，卢兰光，褚政宇，刘金海，欧阳明高，李建秋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11