【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池检测，具体涉及一种电池极化分布无损检测方法及电池快速分类方法。
技术介绍
1、锂离子电池的极化差异是影响单体性能表现和电池组一致性的关键因素。电池的内部极化主要受电池制造和设计，以及在使用过程中的衰减和故障影响。通过检测电池在不同制造和不同工作条件下内部极化分布和对应的性能表现，可以有效地分析影响电池性能的关键因素，有助于优化电池设计策略。此外，通过电池内部极化分布特征可以实现电池快速分类，将性能相近的电池快速分类成组，增加电池组性能表现和安全稳定性。因此，开发一种电池内部极化分布的检测方法可以实现快速优化电池设计和电池筛选分类。
2、目前检测电池性能的方法包括电压和内阻测试、容量测试、脉冲测试以及电化学阻抗谱(eis)测试等。这些方法主要是通过电池集总电学特征进行电池性能的检测，实现电池健康状态或阻抗特征的获取，但是难以获取受电池结构设计或局部衰减故障影响的局部信息。目前的电池检测方法难以实现电池内部极化分布的测试分析，对电池内部的电化学信息获取能力十分有限。此外，针对电池筛选分类而言，目前基于电学特征的检测方法也非常受限，如容量测试虽然准确，但过于耗时，不适合大批量电池的快速筛查。脉冲测试虽快速，但所提供的信息有限，可能无法准确反映电池的长期衰减状态。电化学阻抗谱测试，虽然信息量丰富，受到电池荷电状态影响，不利于快速检测。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种电池极化分布无损检测方法及电池快速分类方法，该方法通过对锂离
2、为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、一种电池极化分布无损检测方法，包括以下步骤：
4、步骤一、在被测电池处于搁置状态时，采用磁传感器对被测电池外部磁场分布b(i，j)进行测试；
5、步骤二、对被测电池施加工作电流一定时间后断电，测量断电后电池驰豫过程的外部磁场分布brt(i，j)，并通过计算电池驰豫过程的外部磁场分布brt(i，j)与电池搁置状态的外部磁场分布b(i，j)的差值，得到电池驰豫电流产生的外部磁场分布δbrt(i，j)；
6、步骤三、对电池驰豫电流产生的外部磁场分布δbrt(i，j)进行二维图像可视化用于映射电池内部二维极化分布特征，δbrt(i，j)相对于0偏离越大，则极化越大。
7、进一步的，所述电池驰豫电流产生的外部磁场分布δbrt(i，j)的计算方法为δbrt，n(i，j)＝brt(i，j)-b(i，j)。
8、进一步的，所述磁传感器包括霍尔传感器、磁通门传感器、巨磁阻传感器或异向磁阻传感器。
9、进一步的，在进行外部磁场分布测试时，使用磁屏蔽设备对被测电池进行磁屏蔽保护，采用各类高磁导率金属制成的各类形状的用于屏蔽外部磁场干扰的磁屏蔽装置，以提高检测精度。在无磁屏蔽保护环境则降低了装置的复杂度。
10、进一步的，所述电池包括叠片式电池或卷绕式电池。所述电池包括锂离子电池或钠离子电池。所述锂离子电池为任意类型商用电池，所述锂离子电池的正极包括镍钴锰酸锂、镍钴锰酸铝、钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂，负极包括石墨或siox。
11、进一步的，测试被测电池外部磁场分布时，在电池表面或者距离电池表面固定高度的平面测试。
12、进一步的，测试被测电池外部磁场时，使用单个磁传感器进行扫描测试或使用多个相同的磁传感器组成阵列进行覆盖式测试。
13、进一步的，步骤二中，对被测电池施加工作电流的时间根据实际需求调整，施加的电流大小在被测电池本身可接受的正常范围内。
14、一种电池快速分类方法，包括以下步骤：
15、s1、按照所述的电池极化分布无损检测方法中记载的步骤一和步骤二对所有待分类的被测电池进行外部磁场分布测试，得到所有被测电池驰豫电流产生的外部磁场分布δbrt，n(i，j)，其中n为每个电池的标号，n＝1、2、3、…、n；
16、s2、对每个被测电池弛豫电流产生的外部磁场分布δbrt，n(i，j)进行绝对值计算得到|δbrt，n(i，j)|，并求解每个被测电池的|δbrt，n(i，j)|的均值μrt，n和标准差σrt，n；
17、s3、以均值μrt，n和标准差σrt，n的和mn＝μrt，n+σrt，n为每个电池的偏差程度；根据偏差程度mn判断，mn差异越大说明电池内部极化分布差异程度越高；
18、s4、设定所有被测电池需要分类的类别数量，采用k-均值聚类方法利用每个电池的偏差程度实现电池的一致性分类和异常筛选。
19、进一步的，所述被测电池的外部磁场分布绝对值|δbrt，n(i，j)|的均值μrt，n和标准差σrt，n的计算方法为，
20、其中，n电池外部磁场测量点的个数。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1.本专利技术通过检测锂离子电池驰豫过程外部磁场二维分布映射电池内部极化分布的变化，实现电池内部极化分布的无损检测，可有效分析电池内部不同位点电化学特征。
23、2.本专利技术通过电池内部极化分布特征差异实现不同电池的快速筛选分类，有助于电池快速一致性分类和异常筛查。该方法与常规电化学检测方法相比，该方法允许对电池进行快速无损检测，特别是对于出厂测试、电池组不一致性检测以及大规模长期储存电池的快速检测。
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1.一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：所述电池驰豫电流产生的外部磁场分布ΔBRT(i，j)的计算方法为ΔBRT(i，j)＝BRT(i，j)-B(i，j)。
3.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：所述磁传感器包括霍尔传感器、磁通门传感器、巨磁阻传感器或异向磁阻传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：在进行外部磁场分布测试时，使用磁屏蔽设备对被测电池进行磁屏蔽保护。
5.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：所述电池包括叠片式电池或卷绕式电池。
6.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：测试被测电池外部磁场分布时，在电池表面或者距离电池表面固定高度的平面测试。
7.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：测试被测电池外部磁场时，使用单个磁传感器进行扫描测试或使用多个相同的磁传感器组成阵列进行覆
8.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：步骤二中，对被测电池施加工作电流的时间根据实际需求调整，施加的电流大小在被测电池本身可接受的正常范围内。
9.一种电池快速分类方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种电池快速分类方法，其特征在于：所述被测电池的外部磁场分布绝对值|ΔBRT，n(i，j)|的均值μRT，n和标准差σRT，n的计算方法为，其中，N电池外部磁场测量点的个数。
...【技术特征摘要】
1.一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：所述电池驰豫电流产生的外部磁场分布δbrt(i，j)的计算方法为δbrt(i，j)＝brt(i，j)-b(i，j)。
3.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：所述磁传感器包括霍尔传感器、磁通门传感器、巨磁阻传感器或异向磁阻传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：在进行外部磁场分布测试时，使用磁屏蔽设备对被测电池进行磁屏蔽保护。
5.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方法，其特征在于：所述电池包括叠片式电池或卷绕式电池。
6.根据权利要求1所述的一种电池极化分布无损检测方...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜春雨，赵怀安，项李志，崔邴晗，尹鸽平，马玉林，左朋建，程新群，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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