一种电芯内短路的检测方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电芯内短路的检测方法、装置和电子设备，该方法包括：根据电芯在任意两个充电周期表征容量

【技术实现步骤摘要】
一种电芯内短路的检测方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及电池领域，具体涉及一种电芯内短路的检测方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]在电芯制造中引入的金属异物、极片模切留下的毛刺以及电芯在后续使用过程中产生的锂枝晶、过渡金属的溶解与再沉积等因素都会造成电芯的内短路。内短路对电池的性能以及安全性影响很大。轻微内短路会引发电池自放电，使得电池的充电效率以及容量保持率等下降，并进一步导致电芯的一致性变差，最终影响电池包的使用寿命。若内短路的规模进一步加大，还将引发电池的热失控，造成安全隐患。因此，及时识别内短路过程，并制定相应的使用管理策略对安全、高效使用电池意义重大。现有技术检测内短路的方法都是针对特定机理，例如，由析锂造成的内短路，通常通过观察充电过程中电压斜率的变化或者在静置过程中观察电压去极化时是否存在电压平台来判断；由金属异物或者毛刺等造成的内短路，通常通过静置过程中电压的下降速率(即自放电速率)来判断。上述方法的共同点是观察电压的变化。由于电芯的最高截止电圧和最低截止电压的窗口相差很小，例如：磷酸铁锂电池的充、放电截止电压分别为3.65V到2.5V，电池实际使用的电压窗口只有1.15V。因此内短路造成的电压变化十分微小，特别是在微短路的情况下，再结合电压传感器采集电压的噪声，甚至完全观察不到电压的变化。这使得上述方法的内短路检测灵敏度和检测精度很低。因此，如何提高电芯内短路的检测灵敏度是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施方式提供了一种电芯内短路的检测方法、装置和电子设备，从而提高了电芯内短路的检测灵敏度。
[0004]根据第一方面，本专利技术提供了一种电芯内短路的检测方法，所述方法包括：根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数；根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态。
[0005]可选地，所述根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数，包括：获取电芯当前充电周期表征容量
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电压关系的第一曲线和任意历史充电周期表征容量
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电压关系的第二曲线；获取预设电压区间分别在第一曲线和第二曲线上对应的第一容量区间和第二容量区间，并将所述第一容量区间和所述第二容量区间作为所述容量参数。
[0006]可选地，所述根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态，包括：若所述第一容量区间大于所述第二容量区间则输出电芯发生内短路的检测结果。
[0007]可选地，所述根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数，还包括：分别基于所述第一曲线和所述第二曲线获取电芯的第一容量和第二容量，所述第一容量是所述电芯在当前充
电周期对应的总充电容量，所述第二容量是所述电芯在任意历史充电周期对应的总充电容量；分别计算所述第一容量区间和所述第一容量的比值以及所述第二容量区间和所述第二容量的比值，得到第一比值和第二比值，并将所述第一比值和所述第二比值作为所述容量参数。
[0008]可选地，所述根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态，还包括：若所述第一比值大于所述第二比值则输出电芯发生内短路的检测结果。
[0009]可选地，所述电芯的内短路检测从电芯未经过老化的初始状态开始，获取用于表征所述电芯初始状态对应的容量
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电压关系变化曲线的步骤包括：利用多个恒定充电电流分别在多个充电周期对电芯进行充电，并对应记录用于表征电芯的容量
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电压关系的多个变化曲线；通过线性回归方法根据所述多个变化曲线拟合出目标曲线，所述目标曲线用于表征电芯在充电电流为0时的容量
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电压关系。
[0010]可选地，所述利用多个恒定充电电流分别在多个充电周期对电芯进行充电，并对应记录用于表征电芯的容量
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电压关系的多个变化曲线，包括：分别利用恒定充电电流在0.1C、0.2C、0.3C和0.5C时对电芯进行完整充电周期的充电，并对应记录恒定充电电流在0.1C、0.2C、0.3C和0.5C时用于表征电芯的容量
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电压关系的变化曲线。
[0011]根据第二方面，本专利技术提供了一种电芯内短路的检测装置，所述装置包括：参数计算模块，用于根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数；检测模块，用于根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态。
[0012]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0013]根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0014]本申请提供的技术方案，具有如下优点：
[0015]本申请提供的技术方案，考虑随着时间的增加，电芯在各个充电周期内能够充满的容量越来越小，从而基于该特性从容量
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电压关系曲线中计算相关的容量参数，以容量参数的变化为基准检测电芯的内短路，该方法与现有基于电压变化的检测方法相比，具有范围更广的变化窗口，受短路影响产生的变化更加明显，从而大幅度提高电芯内短路的检测灵敏度和准确率。
[0016]此外，通过计算容量
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电压关系的变化曲线在预设电压区间内对应的电容区间与总充电容量的比值，以获取电容参数，并结合不可逆容量损失、正负极材料的退化以及电池内部极化的增大等衰退机理，分析出该比值是随着充电周期次数的增加而减小的。且该比值在内短路发生时，增加的速度很快，若该比值出现当前充电周期比上一充电周期还要大的情况，则判定电芯发生内短路，告知用户及时检修。从而提高了电芯内短路的检测灵敏度和准确率。
附图说明
[0017]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术一个实施方式中一种电芯内短路的检测方法的步骤示意图；
[0019]图2示出了本专利技术一个实施方式中相邻充电周期的容量
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电压关系的变化曲线示意图；
[0020]图3示出了本专利技术一个实施方式中另一幅相邻充电周期的容量
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电压关系的变化曲线示意图；
[0021]图4示出了本专利技术一个实施方式中不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯内短路的检测方法，其特征在于，所述方法包括：根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数；根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数，包括：获取电芯当前充电周期表征容量
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电压关系的第一曲线和任意历史充电周期表征容量
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电压关系的第二曲线；获取预设电压区间分别在第一曲线和第二曲线上对应的第一容量区间和第二容量区间，并将所述第一容量区间和所述第二容量区间作为所述容量参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态，包括：若所述第一容量区间大于所述第二容量区间则输出电芯发生内短路的检测结果。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据电芯在任意两个充电周期表征容量
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电压关系的两条变化曲线，分别获取用于表征电芯在两个充电周期容量状态的容量参数，还包括：分别基于所述第一曲线和所述第二曲线获取电芯的第一容量和第二容量，所述第一容量是所述电芯在当前充电周期对应的总充电容量，所述第二容量是所述电芯在任意历史充电周期对应的总充电容量；分别计算所述第一容量区间和所述第一容量的比值以及所述第二容量区间和所述第二容量的比值，得到第一比值和第二比值，并将所述第一比值和所述第二比值作为所述容量参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据两个所述容量参数之间的大小关系判定所述电芯的内短路状态，还包括：若所述第一比值大于所述第二比值则输出电芯发生内短路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东江，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：