一种锂离子电池析锂的监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及锂离子电池技术领域，具体提供一种锂离子电池析锂的监测系统。该监测系统包括：用于在循环充放电过程中采集锂离子电池的厚度数据的厚度测量装置，该厚度数据包括锂离子电池上的不同位置处的厚度变化数据，以及，用于根据该厚度数据绘制相应的厚度变化率曲线，并判断锂离子电池内部的析锂状态的在线监测装置。在本实用新型专利技术中，由于锂离子电池在循环充放电过程中的厚度是动态变化的，通过实时监测电池厚度数据的变化，在线判断锂离子电池是否析锂，简单快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池析锂的监测系统
本技术涉及锂离子电池
，具体地涉及一种锂离子电池析锂的监测系统。
技术介绍
锂离子电池作为绿色能源，近年来越来越受到关注，而随着锂离子电池技术的发展，如何提升锂离子电池的寿命和安全性成为研究人员的目标。电芯寿命测试是电池测试的常规项目之一，而影响电芯寿命及其安全性的因素之一是锂离子电池析锂，因此预测锂离子电池是否析锂变得尤为重要。现有技术中，往往通过对锂离子电池进行多次充放电后充满电，然后在拆解房内拆解电池，通过查看极片界面的情况来判断电池是否析锂，不仅工作耗时长，效率低，而且无法在线判断电池的析锂情况。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种锂离子电池析锂的监测系统，旨在解决现有技术判断锂离子电池的析锂情况时存在效率低以及无法在线监测和判断的问题。本技术的技术方案如下：一种锂离子电池析锂的监测系统，包括：厚度测量装置，用于在循环充放电过程中采集锂离子电池的厚度数据，其中，所述厚度数据包括锂离子电池上的不同位置处的厚度变化数据；在线监测装置，包括数据接收模块、数据处理模块和判断模块；其中，所述数据接收模块用于接收所述锂离子电池的厚度数据；所述数据处理模块用于根据所述锂离子电池的厚度数据绘制相应的厚度变化率曲线；所述判断模块包括：第一判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差不超过阈值，且每条厚度变化率曲线的增长趋势平缓，出现平台区时，判断锂离子电池未析锂；第二判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差，和/或，任意一条厚度变化率曲线呈现陡增趋势时，判断锂离子电池析锂。优选地，所述监测系统在恒温、恒压条件下对锂离子电池进行循环充放电测试，循环充放电次数为200～2000次。优选地，所述数据处理模块包括：第一计算单元，用于根据所述锂离子电池上的至少两个位置处的厚度变化数据分别计算其厚度变化率An，n为不小于2的正整数；其中，所述锂离子电池上的不同位置处的厚度变化率An的计算方法为：第一绘制单元，用于根据厚度变化率An绘制所述锂离子电池上的不同位置处的厚度变化率曲线。优选地，所述监测系统还包括：容量采集单元，用于在循环充放电过程中采集所述锂离子电池的容量数据；第二计算单元，用于根据所述锂离子电池的容量数据计算容量衰减率；第二绘制单元，用于根据所述容量衰减率绘制容量衰减率曲线；第三判断单元，用于以所述厚度变化率曲线为主，所述容量衰减率曲线为辅，判断锂离子电池的析锂情况；当所述容量衰减率曲线的下降趋势平缓时，判断锂离子电池未析锂；当所述容量衰减率曲线呈现突降趋势时，判断锂离子电池析锂。优选地，所述厚度测量装置包括：支架、固定在所述支架上并用于放置锂离子电池的下压板、平行设置在所述下压板的上方且位置可调的上压板，以及安装在所述上压板与所述下压板之间的不同位置以用于测量锂离子电池厚度的至少两个激光测距仪。优选地，所述厚度测量装置还包括安装在所述支架上的驱动组件；所述驱动组件包括一电机、多个调节柱，以及一连接板，所述调节柱与所述电机电性连接，所述调节柱的底端通过所述连接板与所述上压板固定连接，所述驱动组件驱动所述上压板向靠近/远离锂离子电池方向移动并使所述上压板对所述锂离子电池产生压力。优选地，所述厚度测量装置还包括设置于所述上压板的下表面的压力传感器，所述压力传感器通过一隔板与所述锂离子电池间接接触，所述压力传感器用于实时检测并输出所述锂离子电池所受的压力值。优选地，在所述锂离子电池的循环充放电过程中，所述驱动组件驱动所述上压板移动并使所述锂离子电池始终受压恒定。优选地，所述激光测距仪包括安装于所述上压板/所述下压板上的信号发射器、安装于所述下压板/所述上压板上的信号接收器，以及分别与所述信号发射器和所述信号接收器电连接的计算单元，所述计算单元用于根据接收到的激光信号计算并输出所述上压板与所述下压板的实时距离。优选地，所述上压板与所述下压板的实时距离表征为锂离子电池在循环充放电过程中的电池厚度。根据上述技术方案，通过在循环充放电过程中采集锂离子电池的厚度数据，再根据绘制的厚度变化率曲线来判断所述锂离子电池内部的析锂状态。由于锂离子电池在循环充放电过程中的厚度是动态变化的，通过实时监测电池厚度的变化，在线判断锂离子电池是否析锂，工作过程简便快捷且效率高。本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术实施例，但并不构成对本技术实施例的限制。在附图中：图1是锂离子电池析锂的监测方法的流程图；图2是锂离子电池析锂的监测系统的结构示意图；图3是厚度测量装置的结构示意图；图4是实施例1中的厚度变化率曲线与容量衰减率曲线；图5是实施例2中的厚度变化率曲线与容量衰减率曲线。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术实施例，并不用于限制本技术实施例。如图1所示，本技术提供了一种锂离子电池析锂的监测方法，该方法包括以下步骤：S1、对锂离子电池进行循环充放电测试，并采集循环充放电过程中锂离子电池的厚度数据；S2、根据锂离子电池的厚度数据绘制相应的厚度变化率曲线，并判断锂离子电池内部的析锂状态。相应地，本技术还提供了一种锂离子电池析锂的监测系统，如图2所示，该监测系统包括：厚度测量装置，用于在循环充放电过程中采集锂离子电池的厚度数据，其中，该厚度数据包括锂离子电池上的不同位置处的厚度变化数据。在线监测装置，包括数据接收模块、数据处理模块和判断模块。其中，数据接收模块与厚度测量装置通信连接，用于接收锂离子电池的厚度数据。数据处理模块与数据接收模块连接，用于根据锂离子电池的厚度数据绘制相应的厚度变化率曲线。判断模块用于根据该厚度变化率曲线判断锂离子电池是否析锂。具体地，判断模块包括：第一判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差不超过阈值，且每条厚度变化率曲线的增长趋势平缓，出现平台区时，判断锂离子电池未析锂。第二判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差超过阈值，和/或，任意一条厚度变化率曲线呈现陡增趋势时，判断锂离子电池析锂。根据上述技术方案，随着锂离子电池的循环充放电，锂离子电池的厚度发生动态变化，根据获得的厚度数据绘制厚度变化率曲线，以用于实时监测电池厚度的变化，在线判断锂离子电池是否析锂，工作过程简单快捷且效率高。进一步地，本技术方案中，监测系统在恒温、恒压条件下对锂离子电池进行循环充放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池析锂的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：/n厚度测量装置，用于在循环充放电过程中采集锂离子电池的厚度数据，其中，所述厚度数据包括锂离子电池上的不同位置处的厚度变化数据；/n在线监测装置，包括数据接收模块、数据处理模块和判断模块；/n其中，所述数据接收模块用于接收所述锂离子电池的厚度数据；/n所述数据处理模块用于根据所述锂离子电池的厚度数据绘制相应的厚度变化率曲线；/n所述判断模块包括：/n第一判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差不超过阈值，且每条厚度变化率曲线的增长趋势平缓，出现平台区时，判断锂离子电池未析锂；/n第二判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差超过阈值，和/或，任意一条厚度变化率曲线呈现陡增趋势时，判断锂离子电池析锂。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池析锂的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：
厚度测量装置，用于在循环充放电过程中采集锂离子电池的厚度数据，其中，所述厚度数据包括锂离子电池上的不同位置处的厚度变化数据；
在线监测装置，包括数据接收模块、数据处理模块和判断模块；
其中，所述数据接收模块用于接收所述锂离子电池的厚度数据；
所述数据处理模块用于根据所述锂离子电池的厚度数据绘制相应的厚度变化率曲线；
所述判断模块包括：
第一判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差不超过阈值，且每条厚度变化率曲线的增长趋势平缓，出现平台区时，判断锂离子电池未析锂；
第二判断单元，用于当锂离子电池上的不同位置的厚度变化率偏差超过阈值，和/或，任意一条厚度变化率曲线呈现陡增趋势时，判断锂离子电池析锂。


2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统在恒温、恒压条件下对锂离子电池进行循环充放电测试，循环充放电次数为200～2000次。


3.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：
第一计算单元，用于根据所述锂离子电池上的至少两个位置处的厚度变化数据分别计算其厚度变化率An，n为不小于2的正整数；
其中，所述锂离子电池上的不同位置处的厚度变化率An的计算方法为：



第一绘制单元，用于根据厚度变化率An绘制所述锂离子电池上的不同位置处的厚度变化率曲线。


4.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：
容量采集单元，用于在循环充放电过程中采集所述锂离子电池的容量数据；
第二计算单元，用于根据所述锂离子电池的容量数据计算容量衰减率；
第二绘制单元，用于根据所述容量衰减率绘制容量衰减率曲线；
第三判断单元，用于以所述厚度变化率曲线为主，所述容量衰减率曲线为辅，判...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊得军，乐继明，温石龙，谭军，
申请(专利权)人：孚能科技赣州股份有限公司，孚能科技镇江有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36