锂离子电池析铜反应的检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本公开涉及一种锂离子电池析铜反应的检测方法、装置及存储介质，该方法包括：分别构建第一子模型、第二子模型、第三子模型和第四子模型；将第一子模型、第二子模型和第三子模型并联，得到并联模型，及将并联模型与第四子模型串联，得到锂离子电池的电化学反应总模型；提取锂离子电池的电池参数；将提取到的电池参数输入至电化学反应总模型，得到锂离子电池在多个采样时刻的输出值；根据锂离子电池在多个采样时刻的输出值，得到锂离子电池的析铜反应检测结果。检测结果。检测结果。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池析铜反应的检测方法、装置及存储介质


[0001]本公开实施例涉及锂离子电池检测
，更具体地，涉及一种锂离子电池析铜反应的检测方法、一种锂离子电池析铜反应的检测装置及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]锂离子电池在生产及使用过程中，由于设计不当或使用条件不当，会发生析铜反应。一旦析铜反应发生，说明电池失效。为了避免电池析铜发生，需要对锂离子电池进行析铜反应检测。
[0003]现有的检测锂离子电池析铜反应的方法是将发生异常状况的锂离子电池进行拆解，观察电池正极、负极以及隔膜和电解液中是否存在Cu元素，观察负极铜箔上是否有腐蚀迹象。但是这种方法需要先将电池生产出来，再进行拆解分析，周期长且成本高。

技术实现思路

[0004]本公开实施例的一个目的是提供一种检测锂离子电池析铜反应的新的技术方案。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种锂离子电池析铜反应的检测方法，该方法包括：
[0006]分别构建第一子模型、第二子模型、第三子模型和第四子模型；其中，所述第一子模型表示锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程，所述第二子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的物质传输过程，所述第三子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的界面反应过程，所述第四子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的铜溶解过程；
[0007]将所述第一子模型、所述第二子模型和所述第三子模型并联，得到并联模型，及将所述并联模型与所述第四子模型串联，得到所述锂离子电池的电化学反应总模型；
[0008]提取锂离子电池的电池参数；
[0009]将提取到的所述电池参数输入至所述电化学反应总模型，得到所述锂离子电池在多个采样时刻的输出值；其中，所述输出值包括所述锂离子电池的电池电势和铜溶解过程中的局部电流密度；
[0010]根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的析铜反应检测结果。
[0011]可选地，所述锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程包括所述锂离子电池中的电极区域在放电状态下的电荷传输过程，以及所述锂离子电池中的电解液区域在放电状态下的电荷传输过程。
[0012]可选地，所述锂离子电池的电池参数包括所述锂离子电池的电极区域参数、隔膜区域参数和电解液区域参数。
[0013]可选地，所述根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的析铜反应检测结果，包括：
[0014]根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的电池
电势
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时间曲线和铜溶解过程中的局部电流密度
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时间曲线；
[0015]在所述电池电势
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时间曲线呈现电池电势随时间变化逐渐降低的情况下，判断所述锂离子电池处于放电状态；
[0016]在所述锂离子电池处于放电状态，且所述铜溶解过程中的局部电流密度
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时间曲线呈现局部电流密度从0突降到负值的情况下，判断所述锂离子电池已经发生析铜反应。
[0017]根据本公开的第二方面，还提供了一种锂离子电池析铜反应的检测装置，该装置包括：
[0018]子模型构建模块，用于分别构建第一子模型、第二子模型、第三子模型和第四子模型；其中，所述第一子模型表示锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程，所述第二子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的物质传输过程，所述第三子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的界面反应过程，所述第四子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的铜溶解过程；
[0019]总模型构建模块，用于将所述第一子模型、所述第二子模型和所述第三子模型并联，得到并联模型，及将所述并联模型与所述第四子模型串联，得到所述锂离子电池的电化学反应总模型；
[0020]电池参数提取模块，用于提取锂离子电池的电池参数；
[0021]输出值获取模块，用于将提取到的所述电池参数输入至所述电化学反应总模型，得到所述锂离子电池在多个采样时刻的输出值；其中，所述输出值包括所述锂离子电池的电池电势和铜溶解过程中的局部电流密度；
[0022]检测结果获取模块，用于根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的析铜反应检测结果。
[0023]可选地，所述子模型构建模块中锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程包括所述锂离子电池中的电极区域在放电状态下的电荷传输过程，以及所述锂离子电池中的电解液区域在放电状态下的电荷传输过程。
[0024]可选地，所述电池参数提取模块中锂离子电池的电池参数包括所述锂离子电池的电极区域参数、隔膜区域参数和电解液区域参数。
[0025]可选地，所述检测结果获取模块，具体用于：
[0026]根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的电池电势
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时间曲线和铜溶解过程中的局部电流密度
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时间曲线；
[0027]在所述电池电势
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时间曲线呈现电池电势随时间变化逐渐降低的情况下，判断所述锂离子电池处于放电状态；
[0028]在所述锂离子电池处于放电状态，且所述铜溶解过程中的局部电流密度
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时间曲线呈现局部电流密度从0突降到负值的情况下，判断所述锂离子电池已经发生析铜反应。
[0029]根据本公开的第三方面，还提供了一种锂离子电池析铜反应的检测装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以实现根据本公开第一方面所述的方法。
[0030]根据本公开的第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据本公开的第一方面所述的方法。
[0031]本公开实施例的一个有益效果在于，在本公开实施例的锂离子电池析铜反应的检测方法中，通过构建包含电荷守恒方程、物质守恒方程、电化学反应动力学方程以及析铜反应方程在内的电化学模型，对锂离子电池是否发生析铜反应进行检测，与现有的锂离子电池析铜反应的检测方法相比，本公开实施例的方法无需对锂离子电池进行拆解分析，可提高检测效率，降低成本。
[0032]通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开实施例的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0033]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开实施例的原理。
[0034]图1是可用于实现本公开实施例的检测装置的硬件配置框图；
[0035]图2是根据一些实施例的锂离子电池析铜反应的检测方法的流程示意图；
[0036]图3是根据一些实施例的锂离子电池结构示意图；
[0037]图4是根据一些实施例的锂离子电池的电池电势
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时间曲线示意图；
[0038]图5是根据一些实施例的铜溶解过程中的局部电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池析铜反应的检测方法，其特征在于，包括：分别构建第一子模型、第二子模型、第三子模型和第四子模型；其中，所述第一子模型表示锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程，所述第二子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的物质传输过程，所述第三子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的界面反应过程，所述第四子模型表示所述锂离子电池在放电状态下的铜溶解过程；将所述第一子模型、所述第二子模型和所述第三子模型并联，得到并联模型，及将所述并联模型与所述第四子模型串联，得到所述锂离子电池的电化学反应总模型；提取锂离子电池的电池参数；将提取到的所述电池参数输入至所述电化学反应总模型，得到所述锂离子电池在多个采样时刻的输出值；其中，所述输出值包括所述锂离子电池的电池电势和铜溶解过程中的局部电流密度；根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的析铜反应检测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程包括所述锂离子电池中的电极区域在放电状态下的电荷传输过程，以及所述锂离子电池中的电解液区域在放电状态下的电荷传输过程。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂离子电池的电池参数包括所述锂离子电池的电极区域参数、隔膜区域参数和电解液区域参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的析铜反应检测结果，包括：根据所述锂离子电池在所述多个采样时刻的输出值，得到所述锂离子电池的电池电势
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时间曲线和铜溶解过程中的局部电流密度
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时间曲线；在所述电池电势
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时间曲线呈现电池电势随时间变化逐渐降低的情况下，判断所述锂离子电池处于放电状态；在所述锂离子电池处于放电状态，且所述铜溶解过程中的局部电流密度
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时间曲线呈现局部电流密度从0突降到负值的情况下，判断所述锂离子电池已经发生析铜反应。5.一种锂离子电池析铜反应的检测装置，其特征在于，包括：子模型构建模块，用于分别构建第一子模型、第二子模型、第三子模型和第四子模型；其中，所述第一子模型表示锂离子电池在放电状态下的电荷传输过程，所述第二子模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，程昀，陈志勇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：