电池内压的检测方法及电池体积的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种电池内压的检测方法及电池体积的检测方法，其利用实验采集的数据建立内压模型方程或体积模型方程，并将内压模型方程或体积模型方程导入到检测系统中，并利用检测系统采集电池的温度、电压及时间得到电池的内压或体积。在本发明专利技术的电池内压的检测方法及电池体积的检测方法中，无需增加额外的内压的测量装置或体积的测量装置，仅需直接利用检测系统采集电池的温度、电压及时间，就能够准确地得到电池的内压或体积；当检测的内压或体积达到警戒值时，能够及时发出警报，也可以在监控过程中提醒客户及时更换电池；所以本发明专利技术的电池内压的检测方法及电池体积的检测方法极大地提高了电池的安全性，降低了监控电池内压或体积的设备成本。

Detection method of internal pressure of battery and detection method of battery volume

The invention provides a detection method and a detection method of the volume of the battery cell internal pressure, the use of experimental data to establish the internal pressure equation or volume model equation, and the pressure in the model equation or volume model equations into the detection system, and the use of temperature, voltage and time of sampling the battery the battery internal pressure or volume. Detection method and volume of the battery in the battery of the invention of the internal pressure, without increasing the measuring device or volume of additional internal pressure, only direct use of temperature, voltage and time of sampling batteries, can accurately obtain the inner pressure of the battery or when the detected volume; the internal pressure or volume reaches the warning value, timely alarm, can also be in the monitoring process to remind customers to replace the battery in time; so the detection method and volume of the battery the battery internal pressure greatly improves the battery safety, reduce the cost of the equipment pressure or volume monitoring battery.

【技术实现步骤摘要】
电池内压的检测方法及电池体积的检测方法
本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种电池内压的检测方法及电池体积的检测方法。
技术介绍
锂离子电池在使用过程中，特别是在高温高压存储过程中，会产生大量的气体，导致电池内压增大，致使电池失效，甚至发生破损漏液等安全问题。为了检测电池内压的变化，现有技术中在电池内部设置压力传感器，但压力传感器一方面占用电池内部空间，影响电池能量密度；另一方面，压力传感器在电池内部会有被腐蚀的风险，影响检测的可靠性，成本极高，且仍处于研发阶段。现有技术中还可在电池外部设置间隙检测装置，通过检测壳体膨胀时的位移来判断电池内部压强，但壳体的膨胀需要足够的气压，当气压较低时，不能准确判断电池内部气压大小，只有在电池内部气压很高，导致电池壳体膨胀较严重时才可以判断电池产气是否异常；这种方法的灵敏度和时效性都无法保证电池的安全使用。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的第一目的在于提供一种电池内压的检测方法，其能提高电池的安全性，并降低监控电池内压的设备成本。为了实现上述第一目的，在第一方面，本专利技术提供了一种电池内压的检测方法，首先利用检测系统对工作中的电池的温度、电压及时间进行采集，每间隔一定的时间段t采集一次电池的温度T及电压U，并将采集到的温度T、电压U及时间段t输入到检测系统中的内压模型方程：就可以计算出经过时间段t后电池的内压的增量ΔP；其中，U基为电池设定的基准电压，ap、bp、cp为常数；然后通过多次采集并求出多个连续时间段的内压增量的和，即可得到出工作任意时长后电池的内压的总增量，电池的原始内压与内压总增量的和即为电池的当前内压；其中，内压模型方程中的ap、bp、cp的值通过实验和计算求出：首先通过实验检测电池在对应的温度T、电压U及时间段t的条件下电池的内压增量ΔP，进而得到多组示出温度T、电压U、时间段t与内压增量ΔP之间关系的数据，然后利用所述数据计算得到内压模型方程中的ap、bp、cp的值。在根据本专利技术的电池内压的检测方法中，无需增加额外的内压测量装置，仅需直接利用检测系统采集电池的温度、电压及时间，就能够准确地得到电池的内压；当检测的内压达到警戒值时，能够及时发出警报，也可以在监控过程中提醒客户及时更换电池；所以根据本专利技术的电池内压的检测方法极大地提高了电池的安全性，降低了监控电池内压的设备成本。本专利技术的第二目的在于提供一种电池体积的检测方法，其能提高电池的安全性，并降低监控电池体积的设备成本。为了实现上述第二目的，在第二方面，本专利技术提供了一种电池体积的检测方法，首先利用检测系统对工作中的电池的温度、电压及时间进行采集，每间隔一定的时间段t采集一次电池的温度T及电压U，并将采集到的温度T、电压U及时间段t输入到检测系统中的体积模型方程：就可以计算出经过时间段t后电池的体积的增量ΔV；其中，U基为电池设定的基准电压，av、bv、cv为常数；然后通过多次采集并求出多个连续时间段的体积增量的和，即可得到出工作任意时长后电池的体积的总增量，电池的原始体积与体积总增量的和即为电池的当前体积；其中，体积模型方程中的av、bv、cv的值通过实验和计算求出：首先通过实验检测电池在对应的温度T、电压U及时间段t的条件下电池的体积增量ΔV，进而得到多组示出温度T、电压U、时间段t与体积增量ΔV之间关系的数据，然后利用所述数据计算得到体积模型方程中的av、bv、cv的值。在根据本专利技术的电池体积的检测方法中，无需增加额外的体积测量装置，仅需直接利用检测系统采集电池的温度、电压及时间，就能够准确地得到电池的体积；当检测的体积达到警戒值时，能够及时发出警报，也可以在监控过程中提醒客户及时更换电池；所以根据本专利技术的电池体积的检测方法极大地提高了电池的安全性，降低了监控电池体积的设备成本。具体实施方式下面详细说明本专利技术的电池内压检测方法及电池体积的检测方法。首先说明根据本专利技术的第一方面的电池内压的检测方法。根据本专利技术的电池内压的检测方法首先利用检测系统对工作中的电池的温度、电压及时间进行采集，每间隔一定的时间段t采集一次电池的温度T及电压U，并将采集到的温度T、电压U及时间段t输入到检测系统中的内压模型方程：就可以计算出经过时间段t后电池的内压的增量ΔP；其中，U基为电池设定的基准电压，ap、bp、cp为常数；然后通过多次采集并求出多个连续时间段的内压增量的和，即可得到出工作任意时长后电池的内压的总增量，电池的原始内压与内压总增量的和即为电池的当前内压；其中，内压模型方程中的ap、bp、cp的值通过实验和计算求出：首先通过实验检测电池在对应的温度T、电压U及时间段t的条件下电池的内压增量ΔP，进而得到多组示出温度T、电压U、时间段t与内压增量ΔP之间关系的数据，然后利用所述数据计算得到内压模型方程中的ap、bp、cp的值。在根据本专利技术的电池内压的检测方法中，无需增加额外的内压测量装置，仅需直接利用检测系统采集电池的温度、电压及时间，就能够准确的得到电池的内压；当检测的内压达到警戒值时，能够及时发出警报，也可以在监控过程中提醒客户及时更换电池；所以根据本专利技术的电池内压的检测方法极大的提高了电池的安全性，降低了监控电池内压的设备成本。在此补充的是，电池的基准电压U基可为电池的放电截止电压U放与电池的充电截止电压U充之间的任意值，优选U基＝U充，温度T的单位为K，电压U的单位为V，时间段t的单位为d。在根据本专利技术的电池内压的检测方法的一实施例中，在实验过程中，检测不同电池分别在不同温度T、恒定电压U0条件下保持恒定的时间段t0，得到在对应的条件下各电池的内压增量ΔP，得到在恒定电压U0、恒定时间段t0的条件下示出温度T与内压增量ΔP之间关系的第一组数据，优选U0＝U基；在实验过程中，检测不同电池分别在恒定温度T0、不同电压U条件下保持恒定的时间段t0，得到在对应的条件下各电池的内压增量ΔP，得到在恒定温度T0、恒定时间段t0的条件下示出电压U与内压增量ΔP之间关系的第二组数据。在根据本专利技术的电池内压的检测方法的一实施例中，利用所述第一组数据建立lnΔP与1/T的模型，并以lnΔP对1/T做线性回归；利用所述第二组数据建立lnΔP与U-U基的模型，并以lnΔP对U-U基做线性回归；通过两次线性回归得到的斜率和截距，求得ap、bp及cp的值。在根据本专利技术的电池内压的检测方法中，先将lnΔP对U-U基做线性回归后，得到的斜率为s1，则内压模型方程在以U-U基为变量时，ap/T＝s1，所以可以求得ap＝T·s1；然后将lnΔP对1/T做线性回归，得到的斜率为s2，截距为f，则内压模型方程在以1/T为变量时，ap·(U0-U基)-bp＝s2，lnt+cp＝f，由于U0-U基、ap及lnt已知，因此可以求出bp＝T·s1·(U0-U基)-s2，cp＝f–lnt。在根据本专利技术的电池内压的检测方法的一实施例中，温度T的取值范围为25℃-80℃，且恒定温度T0为该范围内的某一温度；电压U的取值范围为U放～U充+0.2V，且恒定电压U0为该范围内的某一电压，其中，U放为电池的放电截止电压，U充为电池的充电截止电压；恒定时间段t0的取值范围为0.1d～15d。在根据本专利技术的电池内压的检测方法的一实施例中，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池内压的检测方法，其特征在于，首先利用检测系统对工作中的电池的温度、电压及时间进行采集，每间隔一定的时间段t采集一次电池的温度T及电压U，并将采集到的温度T、电压U及时间段t输入到检测系统中的内压模型方程：

【技术特征摘要】
1.一种电池内压的检测方法，其特征在于，首先利用检测系统对工作中的电池的温度、电压及时间进行采集，每间隔一定的时间段t采集一次电池的温度T及电压U，并将采集到的温度T、电压U及时间段t输入到检测系统中的内压模型方程：就可以计算出经过时间段t后电池的内压的增量ΔP；其中，U基为电池设定的基准电压，ap、bp、cp为常数；然后通过多次采集并求出多个连续时间段的内压增量的和，即可得到出工作任意时长后电池的内压的总增量，电池的原始内压与内压总增量的和即为电池的当前内压；其中，内压模型方程中的ap、bp、cp的值通过实验和计算求出：首先通过实验检测电池在对应的温度T、电压U及时间段t的条件下电池的内压增量ΔP，进而得到多组示出温度T、电压U、时间段t与内压增量ΔP之间关系的数据，然后利用所述数据计算得到内压模型方程中的ap、bp、cp的值。2.根据权利要求1所述的电池内压的检测方法，其特征在于，在实验过程中，检测不同电池分别在不同温度T、恒定电压U0条件下保持恒定的时间段t0，得到在对应的条件下各电池的内压增量ΔP，得到在恒定电压U0、恒定时间段t0的条件下示出温度T与内压增量ΔP之间关系的第一组数据，优选U0＝U基；在实验过程中，检测不同电池分别在恒定温度T0、不同电压U条件下保持恒定的时间段t0，得到在对应的条件下各电池的内压增量ΔP，得到在恒定温度T0、恒定时间段t0的条件下示出电压U与内压增量ΔP之间关系的第二组数据。3.根据权利要求2所述的电池内压的检测方法，其特征在于，利用所述第一组数据建立lnΔP与1/T的模型，并以lnΔP对1/T做线性回归；利用所述第二组数据建立lnΔP与U-U基的模型，并以lnΔP对U-U基做线性回归；通过两次线性回归得到的斜率和截距，求得ap、bp及cp的值。4.根据权利要求1所述的电池内压的检测方法，其特征在于，在检测系统采集的过程中，检测系统采集温度T及电压U间隔的时间段t的长短依据采集的温度T及电压U变化，温度T或电压U越高，则时间段t越短，温度T和电压U越低，则时间段t越长。5.根据权利要求4所述的电池内压的检测方法，其特征在于，检测系统采集温度T及电压U间隔的时间段t为1h～24h。6.根据权利要求4所述的电池内压的检测方法，其特征在于，在检测系统采集的过程中，当采集的温度T大于45℃或U大于U额时，时间段t为1h～6h；在检测系统采集的过程中，当采集的温度T小于等于45℃且U小于等于U额时，时间段t为6h～24h；其中，U额为电池的额定工作电压。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：史海浩，李伟，金海族，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35