本发明专利技术提供了一种检测二次电池充电过程中析锂的方法和系统，包括：步骤1：在待测电池不同SOC态，不同倍率下的恒压充电过程中，采集电压、电流、时间信号；步骤2：在对应稳定电压下，获取待测电池的恒压充电曲线，通过充电曲线表征电流随时间的变化关系；步骤3：根据充电曲线，获取待测电池的电流波动曲线，并以电流波动曲线进行一阶微分和二阶微分处理，获得微分曲线；步骤4：在微分曲线中，根据一阶微分的峰值和二阶微分的起始值，检测和判断待测电池是否发生析锂。当前判定方式可以有效地节约人力物力，提升测试效率。提升测试效率。提升测试效率。
【技术实现步骤摘要】
检测二次电池充电过程中析锂的方法和系统
[0001]本专利技术涉及电池析锂
，具体地，涉及一种检测二次电池充电过程中析锂的方法和系统。
技术介绍
[0002]目前锂离子电池在充电过程中的析锂行为，仍然存在不易识别，方法不合适等缺陷。电池在不同荷电状态(SOC态)下的快速充电过程中，是否析锂，一般需要拆解电池观测。
[0003]因此，有一种可以有效识别析锂的方法对于无损检测析锂行为的判定至关重要。
[0004]专利文献CN105866695B(申请号：CN201610255360.5)公开了一种充电电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统。一方面，本专利技术实施例通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压，从而，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压，进而，根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。然而该专利是通过电压判断是否发生析锂，和本专利技术采用的技术手段不同，也无法实现不同SOC态的电池在不同倍率下的充电过程检测。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种检测二次电池充电过程中析锂的方法和系统。
[0006]根据本专利技术提供的检测二次电池充电过程中析锂的方法，包括：
[0007]步骤1：在待测电池不同SOC态，不同倍率下的恒压充电过程中，采集电压、电流、时间信号；
[0008]步骤2：在对应稳定电压下，获取待测电池的恒压充电曲线，通过充电曲线表征电流随时间的变化关系；
[0009]步骤3：根据充电曲线，获取待测电池的电流波动曲线，并以电流波动曲线进行一阶微分和二阶微分处理，获得微分曲线；
[0010]步骤4：在微分曲线中，根据一阶微分的峰值和二阶微分的起始值，检测和判断待测电池是否发生析锂。
[0011]优选的，根据产品需求和温度调整倍率，温度范围为
‑
40℃～+60℃，倍率范围为0.05～6C，以每0.1～1.5C作为跨度；
[0012]电池的SOC态取20～100％范围内的SOC点，以每5～10％SOC作为跨度。
[0013]优选的，确定SOC点的方式为：使用电池在常温25℃下的1C放电容量作为分母，充电时通过容量截止使电池充电至预设SOC点的容量；
[0014]或者先测试电池在不同倍率下的充电动态SOC
‑
OCV电压曲线，然后在充电时将电池充电至对应倍率下的电压，从而达到预设SOC点；
[0015]采集信号使用电池测试系统连接的终端机进行信号采集，采集频率为100ms，采集
每个时间点的实时电压值、实时电流值、容量值和能量值。
[0016]优选的，起始充电过程为恒流充电过程，在此阶段电流值为恒值，电压随时间不断上升，当电压或容量达到设定的SOC点的电压或容量，测试系统自动转为恒压充电模式，在此阶段，电压值为恒值，电流随时间不断降低，直到电流低于设定的电流值，设定的电流值范围为0.001～0.2C，在充电过程中，以时间为X轴，电压为y轴，获得电池的充电曲线。
[0017]优选的，对采集的电流和时间数据进行一阶微分处理，公式为：
[0018][0019]其中：表示电流对时间的一阶微分；Δt表示时间增量；I(t+Δt)表示第(t+Δt)时间点处的电流值；I(t)表示第t时间点处的电流值；
[0020]对采集的电流和时间数据进行二阶微分处理，公式为：
[0021][0022]其中：表示电流对时间的二阶微分；表示微分函数表达式；
[0023]从一阶微分曲线中，判断是否存在极小值，如果不存在极小值则不发生析锂，如果存在极小值则发生析锂；
[0024]从二阶微分曲线中，判断起始点值，如果起始点值≥0，则不发生析锂，如果起始点值＜0，则发生析锂。
[0025]根据本专利技术提供的检测二次电池充电过程中析锂的系统，包括：
[0026]模块M1：在待测电池不同SOC态，不同倍率下的恒压充电过程中，采集电压、电流、时间信号；
[0027]模块M2：在对应稳定电压下，获取待测电池的恒压充电曲线，通过充电曲线表征电流随时间的变化关系；
[0028]模块M3：根据充电曲线，获取待测电池的电流波动曲线，并以电流波动曲线进行一阶微分和二阶微分处理，获得微分曲线；
[0029]模块M4：在微分曲线中，根据一阶微分的峰值和二阶微分的起始值，检测和判断待测电池是否发生析锂。
[0030]优选的，根据产品需求和温度调整倍率，温度范围为
‑
40℃～+60℃，倍率范围为0.05～6C，以每0.1～1.5C作为跨度；
[0031]电池的SOC态取20～100％范围内的SOC点，以每5～10％SOC作为跨度。
[0032]优选的，确定SOC点的方式为：使用电池在常温25℃下的1C放电容量作为分母，充电时通过容量截止使电池充电至预设SOC点的容量；
[0033]或者先测试电池在不同倍率下的充电动态SOC
‑
OCV电压曲线，然后在充电时将电池充电至对应倍率下的电压，从而达到预设SOC点；
[0034]采集信号使用电池测试系统连接的终端机进行信号采集，采集频率为100ms，采集每个时间点的实时电压值、实时电流值、容量值和能量值。
[0035]优选的，起始充电过程为恒流充电过程，在此阶段电流值为恒值，电压随时间不断上升，当电压或容量达到设定的SOC点的电压或容量，测试系统自动转为恒压充电模式，在
此阶段，电压值为恒值，电流随时间不断降低，直到电流低于设定的电流值，设定的电流值范围为0.001～0.2C，在充电过程中，以时间为X轴，电压为y轴，获得电池的充电曲线。
[0036]优选的，对采集的电流和时间数据进行一阶微分处理，公式为：
[0037][0038]其中：表示电流对时间的一阶微分；Δt表示时间增量；I(t+Δt)表示第(t+Δt)时间点处的电流值；I(t)表示第t时间点处的电流值；
[0039]对采集的电流和时间数据进行二阶微分处理，公式为：
[0040][0041]其中：表示电流对时间的二阶微分；表示微分函数表达式；
[0042]从一阶微分曲线中，判断是否存在极小值，如果不存在极小值则不发生析锂，如果存在极小值则发生析锂；
[0043]从二阶微分曲线中，判断起始点值，如果起始点值≥0，则不发生析锂，如果起始点值＜0，则发生析锂。
[0044]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0045]1、当前析锂判定方式可以针对不同SOC点和不同倍率充电方案进行判定；
[0046]2、当前方案可以有效识别三元电池和磷酸铁锂等不同材料电池，甚至包括钠离子电池、钾离子电池等的析钠、析钾行为；
[0047]3、当前判定方式可以有效地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种检测二次电池充电过程中析锂的方法，其特征在于，包括：步骤1：在待测电池不同SOC态，不同倍率下的恒压充电过程中，采集电压、电流、时间信号；步骤2：在对应稳定电压下，获取待测电池的恒压充电曲线，通过充电曲线表征电流随时间的变化关系；步骤3：根据充电曲线，获取待测电池的电流波动曲线，并以电流波动曲线进行一阶微分和二阶微分处理，获得微分曲线；步骤4：在微分曲线中，根据一阶微分的峰值和二阶微分的起始值，检测和判断待测电池是否发生析锂。2.根据权利要求1所述的检测二次电池充电过程中析锂的方法，其特征在于，根据产品需求和温度调整倍率，温度范围为
‑
40℃～+60℃，倍率范围为0.05～6C，以每0.1～1.5C作为跨度；电池的SOC态取20～100％范围内的SOC点，以每5～10％SOC作为跨度。3.根据权利要求1所述的检测二次电池充电过程中析锂的方法，其特征在于，确定SOC点的方式为：使用电池在常温25℃下的1C放电容量作为分母，充电时通过容量截止使电池充电至预设SOC点的容量；或者先测试电池在不同倍率下的充电动态SOC
‑
OCV电压曲线，然后在充电时将电池充电至对应倍率下的电压，从而达到预设SOC点；采集信号使用电池测试系统连接的终端机进行信号采集，采集频率为100ms，采集每个时间点的实时电压值、实时电流值、容量值和能量值。4.根据权利要求1所述的检测二次电池充电过程中析锂的方法，其特征在于，起始充电过程为恒流充电过程，在此阶段电流值为恒值，电压随时间不断上升，当电压或容量达到设定的SOC点的电压或容量，测试系统自动转为恒压充电模式，在此阶段，电压值为恒值，电流随时间不断降低，直到电流低于设定的电流值，设定的电流值范围为0.001～0.2C，在充电过程中，以时间为X轴，电压为y轴，获得电池的充电曲线。5.根据权利要求1所述的检测二次电池充电过程中析锂的方法，其特征在于，对采集的电流和时间数据进行一阶微分处理，公式为：其中：表示电流对时间的一阶微分；Δt表示时间增量；I(t+Δt)表示第(t+Δt)时间点处的电流值；I(t)表示第t时间点处的电流值；对采集的电流和时间数据进行二阶微分处理，公式为：其中：表示电流对时间的二阶微分；表示微分函数表达式；从一阶微分曲线中，判断是否存在极小值，如果不存在极小值则不发生析锂，如果存在极小值则发生析锂；
从二阶微分曲线中，判断起始点值，如果起始点值≥0，则不发生析锂，如果起始点值＜0，则发生析锂。6.一种检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹辉，聂荣荣，侯敏，刘婵，
申请(专利权)人：上海瑞浦青创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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