锂离子电池失效检测的方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了锂离子电池失效检测的方法、装置和系统。该方法中，锂离子电池引入参照极。参照极包括紧贴于卷芯的参照极锂层和通过参照极极耳连接参照极锂层的参照极极柱。卷芯最外层为由卷芯隔膜包覆的负极极片，使得参照极锂层与负极极片之间通过卷芯隔膜相隔。该方法采集参照极和正负极之间的电气数据，然后通过对电气数据的分析，判断锂离子电池是否失效。电气数据包括参照极和正负极之间的电压和电阻。实验表明，本发明专利技术判断锂离子电池是否失效的准确率较高。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池失效检测的方法、装置和系统
本专利技术涉及锂离子电池，特别涉及锂离子电池失效检测技术。
技术介绍
锂离子电池寿命有限，随着锂离子电池循环充放电次数增多，锂离子电池性能逐渐恶化。对于一般的锂离子电池可循环充放电的次数为500~700次，正极采用镍钴锰酸锂三元材料的锂离子电池可循环充放电的次数为2000~3000次，对于正极采用磷酸铁锂的锂离子电池可循环充放电的次数为3000~6000次。在环境恶劣的情形下，锂离子电池可循环充放电的次数可能更少。这种造成锂离子电池性能恶化的一个重要原因在于，锂离子电池充放电过程中，有锂离子在负极沉淀析出金属锂。随着循环充分电次数的增多，锂离子在负极沉淀也越来越多，由此导致锂离子电池性能逐渐下降，主要表现为充电时间变长，放电过程升温增大等。极端的情形下，负极析出的金属锂结晶形成锂枝晶穿刺正极和负极之间的隔膜，从而造成短路，引起火灾甚至爆炸。除了锂离子在负极沉淀析出金属锂导致锂离子电池性能恶化之外，还有一些其他原因导致锂离子性能恶化，比如，电解质中阴离子和正极材料结合，使得电解质密度的减少也能导致锂离子性能恶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，该方法涉及锂离子电池；所述锂离子电池包括正极、负极和参照极；所述参照极包括紧贴于卷芯的参照极锂层和通过参照极极耳连接所述参照极锂层的参照极极柱；所述正极包括设置于卷芯的正极极片和通过正极极耳连接所述正极极片的正极极柱；所述负极包括设置于卷芯的负极极片和通过负极极耳连接所述负极极片的负极极柱；所述卷芯由正极极片、负极极片和卷芯隔膜或层叠或卷绕而成；所述卷芯最外层为由所述卷芯隔膜包覆的所述负极极片，使得所述参照极锂层与所述负极极片之间通过所述卷芯隔膜相隔；所述参照极锂层外层被参照极隔膜包覆；/n该方法包括如下步骤：/nS1：获取所述参照极和正负极之间的电气...

【技术特征摘要】
1.锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，该方法涉及锂离子电池；所述锂离子电池包括正极、负极和参照极；所述参照极包括紧贴于卷芯的参照极锂层和通过参照极极耳连接所述参照极锂层的参照极极柱；所述正极包括设置于卷芯的正极极片和通过正极极耳连接所述正极极片的正极极柱；所述负极包括设置于卷芯的负极极片和通过负极极耳连接所述负极极片的负极极柱；所述卷芯由正极极片、负极极片和卷芯隔膜或层叠或卷绕而成；所述卷芯最外层为由所述卷芯隔膜包覆的所述负极极片，使得所述参照极锂层与所述负极极片之间通过所述卷芯隔膜相隔；所述参照极锂层外层被参照极隔膜包覆；
该方法包括如下步骤：
S1：获取所述参照极和正负极之间的电气数据；
S2：通过对所述电气数据的分析，判断所述锂离子电池是否失效。


2.如权利要求1所述的锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，所述电气数据包括第一满电电压；所述第一满电电压是满电量状态时所述负极和参照极之间的电压差；
所述步骤S2包括：
通过对所述第一满电电压与第一电压阈值的比较，判断所述锂离子电池是否失效；若所述第一满电电压小于所述第一电压阈值，则判定所述锂离子电池失效；
所述第一电压阈值为预先设定的值。


3.如权利要求1所述的锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，所述电气数据包括第二满电电压；所述第二满电电压是满电量状态时正极和所述参照极之间的电压差；
所述步骤S2包括：
通过对所述第二满电电压与第二电压阈值的比较，判断所述锂离子电池是否失效；若所述第二满电电压小于所述第二电压阈值，则判定所述锂离子电池失效；
所述第二电压阈值为预先设定的值。


4.如权利要求1所述的锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，所述电气数据包括第一电阻；所述第一电阻是当前所检测到的所述正极和所述参照极之间的电阻值；
所述步骤S2包括；
计算第一电阻比；
通过对所述第一电阻比和第一电阻比阈值的比较，判断所述锂离子电池是否失效；若所述第一电阻比大于所述第一电阻比阈值，则判定所述锂离子电池失效；
所述第一电阻比是所述第一电阻和所述第一基准电阻的比值；
所述第一基准电阻是最初所检测到的所述正极和所述参照极之间的电阻值；
所述第一电阻比阈值为预先设定的值。


5.如权利要求1所述的锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，所述电气数据包括第二电阻；所述第二电阻是当前所检测到的所述负极和所述参照极之间的电阻值；
所述步骤S2包括；
计算第二电阻比；
通过对所述第二电阻比和第二电阻比阈值的比较，判断所述锂离子电池是否失效；若所述第二电阻比大于所述第二电阻比阈值，则判定所述锂离子电池失效；
所述第二电阻比是所述第二电阻和所述第二基准电阻的比值；
所述第二基准电阻是最初所检测到的所述负极和所述参照极之间的电阻值；
所述第二电阻比阈值为预先设定的值。


6.如权利要求1所述的锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，所述电气数据包括第一满电电压、第一电阻和第二电阻；所述第一满电电压是满电量状态时所述负极和参照极之间的电压差；所述第一电阻是当前所检测到的所述正极和所述参照极之间的电阻值；所述第二电阻是当前所检测到的所述负极和所述参照极之间的电阻值；所述步骤S2包括：
计算第一电阻比；
计算第二电阻比；
通过对所述第一电阻比和第一电阻比阈值的比较，通过对所述第二电阻比和第二电阻比阈值的比较，以及对所述第一满电电压与第一电压阈值的比较，判断所述锂离子电池是否失效；若所述第一电阻比大于所述第一电阻比阈值，且所述第二电阻比大于所述第二电阻比阈值，或者所述第一满电电压小于所述第一电压阈值，则判定所述锂离子电池失效；
所述第一电阻比是所述第一电阻和所述第一基准电阻的比值；
所述第二电阻比是所述第二电阻和所述第二基准电阻的比值；
所述第一基准电阻是最初所检测到的所述正极和所述参照极之间的电阻值；
所述第二基准电阻是最初所检测到的所述负极和所述参照极之间的电阻值；
所述第一电阻比阈值为预先设定的值；
所述第二电阻比阈值为预先设定的值；
所述第一电压阈值为预先设定的值。


7.如权利要求1所述的锂离子电池失效检测的方法，其特征在于，所述电气数据包括第二满电电压、第一电阻和第二电阻；所述第二满电电压是满电量状态时所述正极和参照极之间的电压差；所述第一电阻是当前所检测到的所述正极和所述参照极之间的电阻值；所述第二电阻是当前所检测到的所述负极和所述参照极之间的电阻值；所述步骤S2包括：
计算第一电阻比；
计算第二电阻比；
通过对所述第一电阻比和第一电阻比阈值的比较，通过对所述第二电阻比和第二电阻比阈值的比较，以及对所述第二满电电压与第二电压阈值的比较，判断所述锂离子电池是否失效；若所述第一电阻比大于所述第一电阻比阈值，且所述第二电阻比大于所述第二电阻比阈值，或者所述第二满电电压小于所述第二电压阈值，则判定所述锂离子电池失效；
所述第一电阻比是所述第一电阻和所述第一基准电阻的比值；
所述第二电阻比是所述第二电阻和所述第二基准电阻的比值；
所述第一基准电阻是最初所检测到的所述正极和所述参照极之间的电阻值；
所述第二基准电阻是最初所检测到的所述负极和所述参照极之间的电阻值；
所述第一电阻比阈值为预先设定的值；
所述第二电阻比阈值为预先设定的值；
所述第二电压阈值为预先设定的值。


8.锂离子电池失效检测的装置，其特征在于，该装置连接锂离子电池；所述锂离子电池包括正极、负极和参照极；所述参照极包括紧贴于卷芯的参照极锂层和通过参照极极耳连接所述参照极锂层的参照极极柱；所述正极包括设置于卷芯的正极极片和通过正极极耳连接所述正极极片的正极极柱；所述负极包括设置于卷芯的负极极片和通过负极极耳连接所述负极极片的负极极柱；所述卷芯由正极极片、负极极片和卷芯隔膜或层叠或卷绕而成；所述卷芯最外层为由所述卷芯隔膜包覆的所述负极极片，使得所述参照极锂层与所述负极极片之间通过所述卷芯隔膜相隔；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝佳丽，朱金保，于哲勋，
申请(专利权)人：江苏塔菲尔动力系统有限公司，江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，东莞塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32