一种薄膜固态锂电池SOC的检测方法技术

本发明专利技术为一种薄膜固态锂电池SOC的检测方法。所述方法包括以下步骤：将所述薄膜固态锂电池的电化学反应的多尺度现象进行分解；用模型和方程对所述电化学反应的多尺度现象进行描述；在假设环境稳定的情况下，构建描述所述薄膜固态锂电池充电状态的1维电化学模型；根据所述1维电化学模型得到所述薄膜固态锂电池中锂离子分布函数；根据所述锂离子分布函数对所述薄膜固态锂电池进行充电模拟计算，并验证模型的合理性；计算所述SOC。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜固态锂电池SOC的检测方法
本专利技术涉及一种薄膜固态锂电池检测方法，尤其涉及一种薄膜固态锂电池SOC的检测方法。
技术介绍
薄膜固态锂电池主要由固态的基片和基片表面的固态功能薄膜层构成，功能薄膜层包括电流收集极、正极、电解质、负极和封装保护膜，厚度通常仅10μm。薄膜固态锂电池没有有机电解液，取而代之的是固体的像纸一样的薄膜电解质。电池荷电状态(StateofCharge,SOC)用来表征电池的剩余电量，一般定义为电池剩余容量Qc与电池总容量Ci的比值。针对薄膜固态锂电池的SOC，目前主要采用实验的手段进行检测。测量SOC的一般方法是精确地测量所有工作条件下流入和流出电池组的电量(库仑)和电流，以及电池组中各电池单元的电压。然后利用此数据和先前加载的与被监测电池完全相同的电池组数据，得出SOC的精确估计。这种计算需要的其他数据包括：电池温度、电池模式(测量时电池是充电还是放电)、电池年龄，以及从电池制造商那里获得的其他相关电池数据。有时候可以从制造商那里获得关于锂离子电池在不同工作条件下的性能的特性数据。<br>针对薄膜固态锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜固态锂电池SOC的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/na.将所述薄膜固态锂电池的电化学反应的多尺度现象进行分解；/nb.用模型和方程对所述电化学反应的多尺度现象进行描述；/nc.在假设环境稳定的情况下，构建描述所述薄膜固态锂电池充电状态的1维电化学模型；/nd.根据所述1维电化学模型得到所述薄膜固态锂电池中锂离子分布函数；/ne.根据所述锂离子分布函数对所述薄膜固态锂电池进行充电模拟计算，并验证模型的合理性；/nf.计算所述SOC。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜固态锂电池SOC的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.将所述薄膜固态锂电池的电化学反应的多尺度现象进行分解；
b.用模型和方程对所述电化学反应的多尺度现象进行描述；
c.在假设环境稳定的情况下，构建描述所述薄膜固态锂电池充电状态的1维电化学模型；
d.根据所述1维电化学模型得到所述薄膜固态锂电池中锂离子分布函数；
e.根据所述锂离子分布函数对所述薄膜固态锂电池进行充电模拟计算，并验证模型的合理性；
f.计算所述SOC。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中所述的对所述电化学反应的多尺度现象进行分解包括：1)微观：电解质中的锂迁移；2)微观：电化学/分子动力学；3)中观：固相锂运输；4)宏观：储电/输电；和5)宏观：(热)储能。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b中的所述模型和方程包括：
1)质量运输：质量方程或流动方程



2)中性化学反应：Arrhenius动力学方程
k＝Ae-Ea/RT(2)
k为速率常数，R为摩尔气体常量，T为热力学温度，Ea为表观活化能，A为指前因子；
3)电化学反应：Butler-Volmer动力学方程：



4)传热：热力学方程



5)电子传输：孔隙相和多孔介质固相的电流连续性方程





4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤c中，为构建描述所述薄膜固态锂电池充电状态的1维电化学模型而进行如下的假设：1)1维状态，锂离子可以穿过中观微米层结构；2)固态电解质不存在分界层；3)薄膜电池处于绝热环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，
申请(专利权)人：东汉新能源汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31