The invention provides a method for acquiring parameters of a single cell lithium ion battery, belonging to the field of new energy research. Including the following steps: step one: to establish the mathematical model of electrochemical impedance spectrum of lithium ion battery; step two: electrochemical impedance was measured to be measured the single lithium ion battery spectrum; step three: Based on the mathematical model, the measured electrochemical impedance spectrum frequency parameter identification, obtain positive and negative test single lithium ion all battery parameters. The present invention for the half cell model currently used for battery, defect identification effect, combined with the characteristics of electrochemical impedance spectroscopy of lithium ion battery, using a frequency parameter identification method can quickly and accurately get the lithium-ion battery positive and negative model parameters. The invention is used for the analysis of the aging mechanism, the SOC estimation and the life prediction of the lithium ion battery.
【技术实现步骤摘要】
一种单体锂离子全电池参数获取方法
本专利技术涉及一种锂离子电池的参数获取方法,特别涉及一种单体锂离子全电池参数获取方法,属于新能源研究领域。
技术介绍
锂离子电池具有电压高、能量密度大、循环性能好无记忆效应等突出优点,得到了广泛的应用。在锂离子电池的研究中,广泛应用到了电化学阻抗谱(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy,简称EIS)技术,电化学阻抗谱又称交流阻抗谱,其特点是能够在频域中用复阻抗的形式将电极内部的界面反应、传荷、扩散等过程有效解耦,其测量、分析技术被广泛应用于电池的特性描述,进而可以分析电池状态,改进电池制备。EIS技术也为电池的健康状态评估提供了判断依据,但目前多用于定性分析电池内部过程的快慢、电极反应的难易等方面,较少应用于电池管理。锂离子电池电化学阻抗谱数学模型是基于多孔电极理论和浓溶液的理论,在数学上描述了电化学反应和单个粒子构成的凝聚物中的电荷转移,把凝聚物模型延伸到多孔电极,精确描述了主要活性物质粒子的电极/电解质界面的结构,并且建立了电化学反应和在凝聚物中的电荷转移的解析公式,具有较高的精度。但该模型为一个半电池模型,多用于半电池、三电极锂离子电池(带有参考电极)的研究,而目前的商业化锂离子电池多为二电极全电池(简称全电池),若该模型用于锂离子全电池,则需要正、负电极两个模型叠加才能得到全电池模型,此时,模型参数过多,相互耦合,所需辨识时间长、精度很低,因此该模型难以应用到两电极锂离子电池中。
技术实现思路
本专利技术提供一种将半电池的电化学阻抗谱数学模型和参数辨识相结合、且提高参数辨识精度的单体 ...
【技术保护点】
一种单体锂离子全电池参数获取方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一:建立锂离子电池电化学阻抗谱数学模型;步骤二:实测待测单体锂离子全电池的电化学阻抗谱;步骤三:根据建立的数学模型,对实测的电化学阻抗谱进行分频段参数辨识,获取待测单体锂离子全电池的正负极参数。
【技术特征摘要】
1.一种单体锂离子全电池参数获取方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一:建立锂离子电池电化学阻抗谱数学模型;步骤二:实测待测单体锂离子全电池的电化学阻抗谱;步骤三:根据建立的数学模型,对实测的电化学阻抗谱进行分频段参数辨识,获取待测单体锂离子全电池的正负极参数。2.根据权利要求1所述的一种单体锂离子全电池参数获取方法,其特征在于,所述步骤三包括:在实测电化学阻抗谱的高频段,利用建立的阻抗数学模型对电化学阻抗谱进行解析,采用遗传算法进行参数辨识,得到待测单体锂离子全电池的负极参数;在实测电化学阻抗谱的中、低频段,利用建立的阻抗数学模型对电化学阻抗谱进行解析,采用遗传算法进行参数辨识,得到待测单体锂离子全电池的正极参数。3.根据权利要求2所述的一种单体锂离子全电池参数获取方法,其特征在于,建立的锂离子电池电化学阻抗谱数学模型包括:不考虑SEI膜的单个粒子阻抗:其中,传荷电阻Rct=RT/(i0F),R表示气体常数,T表示温度,i0表示交换电流密度,F表示法拉第常数,κ取1,j表示虚数,ω表示频率,表示电势对浓度的偏导,Cdl表示双电层电容;传递函数:Rpp表示粒子半径,Ds表示固相扩散系数;考虑SEI膜的单个粒子阻抗:其中,R0表示欧姆内阻,Zsei表示SEI膜的阻抗,Csei表示SEI膜的电容;SEI模的阻抗:
【专利技术属性】
技术研发人员:吕超,丛巍,白瑾珺,张禄禄,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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