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【技术实现步骤摘要】
本公开属于锂离子电池,特别涉及一种锂电池析锂窗口分析方法及系统。
技术介绍
1、当今时代,气候变化引发了人们对新型储能装置的普遍需求,如锂离子电池(libs),其中电池材料和电池设计的快速创新是实现libs更广应用的前提,且至少在2030年前,石墨仍然是libs中通用的负极材料。然而,快充条件下石墨负极析锂已经成为限制以石墨为负极的锂离子电池进一步提升充电速度的重要因素,其已经对锂离子电池的安全造成了严重的威胁。
2、现有技术中,通过获取析锂电池和未析锂电池的荷电状态与阳极电位之间的关系,根据对应关系确定析锂窗口;现有技术中,基于三电极获取不同预设荷电状态值、不同预设温度、不同预设电流下测试电芯发生析锂的负极测试电位值,通过测试电位值构建析锂关系式得到析锂窗口。以上方法需借助三电极测试负极电位,进一步确定析锂窗口,但三电极电池需引入额外的参比电极,与实际全电池仍存在一定差异,因此可能导致析锂窗口失真。
3、现有技术中利用锂离子电池热-电化学模型得到其析锂边界条件并指导制定预防析锂的快速充电方法。模型方法中使用的参数仍存在争论且一般没有通过直接的实验验证。
技术实现思路
1、针对上述问题,本公开提供一种锂电池析锂窗口分析方法,所述方法包括:
2、在不同的预设条件下,对待测锂电池进行充电,使得所述待测锂电池达到不同的预设soc;
3、获取所述待测锂电池在达到不同的预设soc时的阻抗,并确定所述待测锂电池的阻抗变化曲线;
4、根
5、优选地,所述预设条件包括:预设温度和预设倍率。
6、优选地,对待测锂电池进行充电,包括:在所述预设条件下,对待测锂电池进行恒流充电直到特定容量,搁置预设时间,重复上述充电-搁置步骤,直到电池达到截止电压。
7、优选地,所述特定容量为小于等于2%soc的任意容量。
8、优选地,所述预设时间为8-10s。
9、优选地,所述确定所述待测锂电池的阻抗变化曲线,包括:
10、根据所述待测锂电池在每次恒流充电的搁置电压,确定所述待测锂电池搁置阶段电压变化曲线;
11、将所述待测锂电池的电压变化曲线进行线性拟合,得到当前soc对应的抗阻;
12、重复上述步骤收集不同soc对应的抗阻,确定所述待测锂电池的阻抗变化曲线。
13、优选地,所述线性拟合曲线为:δe=-ir-kt1/2;
14、其中,δe表示电压变化;拟合截距即为-ir;r表示除扩散外其他阻抗之和;t表示时间;k表示扩散阻抗系数。
15、优选地,根据所述待测锂电池的阻抗变化曲线确定所述待测锂电池在对应的预设条件下的析锂窗口,包括:
16、若所述阻抗变化曲线呈u型结构,则所述待测锂电池在对应的预设条件下未发生析锂;
17、若所述阻抗变化曲线存在异常下降,则所述待测锂电池在对应的预设条件下出现析锂。
18、本公开还提出一种锂电池析锂窗口分析系统,所述系统包括:
19、充电模块,用于在不同的预设条件下,对待测锂电池进行充电,使得所述待测锂电池达到不同的预设soc;
20、第一确定模块,用于获取所述待测锂电池在达到不同的预设soc时的阻抗,并确定所述待测锂电池的阻抗变化曲线;
21、第二确定模块,用于根据所述待测锂电池的阻抗变化曲线确定所述待测锂电池在对应的预设条件下的析锂窗口。
22、优选地,所述第二确定模块用于根据所述待测锂电池的阻抗变化曲线确定所述待测锂电池在对应的预设条件下的析锂窗口,包括:
23、所述第二确定模块用于当所述阻抗变化曲线呈u型结构,则所述待测锂电池在对应的预设条件下未发生析锂;
24、当所述阻抗变化曲线存在异常下降,则所述待测锂电池在对应的预设条件下出现析锂。
25、本公开具有以下有益效果:
26、本公开无需加入参比电极测试负极电位,无需模型计算,仅需在全电池充电过程中每间隔一定soc设置搁置过程,通过搁置阶段电压变化δe与t1/2曲线线性拟合即可得到r随soc变化曲线,基于变化曲线,在r出现异常下降时对应的soc,即为该条件下对应的析锂窗口;并可通过析锂窗口快速评估其充电能力,同时为快充工步的制定提供依据,缩短充电时间,确保电池在快充过程中不析锂,延长电池使用寿命,提高电池安全性能。
27、本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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1.一种锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
5.根据权利要求3所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
6.根据权利要求3所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
9.一种锂电池析锂窗口分析系统,其特征在于,所述系统包括:
10.根据权利要求9所述的锂电池析锂窗口分析系统,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
5.根据权利要求3所述的锂电池析锂窗口分析方法,其特征在于,
...【专利技术属性】
技术研发人员:陈丹丹,朱振东,吴欢欢,夏玉佳,
申请(专利权)人:安徽国轩新能源汽车科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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