一种基于超声检测的锂电池析锂检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于超声检测的锂离子电池析锂检测方法和装置，该装置和方法包括如下步骤，建立锂离子电池低温析锂超声检测数据基准数据库；对待检测锂离子电池进行放电，使电池达到0％SOC；对待检测电池进行交流阻抗测试，获得电池EIS，同时，对电池进行超声波扫描；对待检测电池进行充电和放电；再次对待检测电池进行交流阻抗测试，获得电池EIS，同时，对电池进行超声波扫描；将上述针对待检测电池采集的电池EIS和超声波扫描数据与上述基准数据库中的数据进行对比，若上述对比双方数据相等，并且在图像中明显有色差产生，则表面锂离子电池产生了析锂。上述检测方式能够高效且无损的检测锂离子电池是否产生析锂，特别是低温循环状态下是否产生析锂。状态下是否产生析锂。状态下是否产生析锂。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声检测的锂电池析锂检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及电池检测
，特别是涉及一种使用超声技术针对锂离子电池析锂进行检测的方法及装置。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池在电动车辆、电动工具的普及应用，锂离子电池的寿命和安全问题受到了越来越广泛的关注。锂离子电池在实际使用过程中，由于外界条件如温度和充放电倍率的影响，会使得负极发生析锂反应。析锂会导致容量衰减，电池副反应增加，锂枝晶更有刺穿隔膜造成内短路及热失控的风险，因此对于锂离子电池的析锂检测是锂离子电池寿命及安全领域重点关注的技术方向。
[0003]目前，电池的析锂检测方法包括在线检测、离线检测、定性检测等，CN112098875A公开了一种锂离子电池析锂的检测方法，附图1是该检测方法的流程图，其检测步骤依次为：在不同的温度下对锂离子电池分别进行充放电测试；采集该锂离子电池的初始电池容量；分别采集该锂离子电池在各温度下进行该充放电测试后对应的电池容量；根据该初始电池容量和与该温度对应的电池容量，计算与各温度对应的该锂离子电池的容量保持率；当该容量保持率与对应的温度正相关时，判断该锂离子电池无析锂，否则，判断该锂离子电池析锂。上述现有技术虽然提供了一种在线针对锂离子电池析锂进行检测的方式，但是由于锂离子电池实际使用工况复杂，其无法根据历史工况判断出电池是否发生析锂。另外，低温充电析锂问题是电池热安全和老化机理中的主要诱因，如何高效且无损的检测以上问题是目前行业急需解决的关键技术，因此，准确检测出析锂电池一直存在难题。
附图说明
[0004]图1是现有技术中锂离子电池析锂的检测方法
[0005]图2是本申请实施例中锂离子电池析锂检测流程图

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种使用超声技术针对锂离子电池析锂进行检测的方法，该检测方法能够对锂离子电池在不同工况下的析锂进行有效检测。
[0007]本专利技术提供了一种基于超声检测的锂离子电池析锂检测方法，该方法包括如下步骤：
[0008]第一步，建立锂离子电池低温析锂超声检测数据基准数据库；
[0009]第二步，对待检测锂离子电池进行放电，使电池达到0％SOC；
[0010]第三步，对待检测电池进行交流阻抗测试，获得电池EIS，同时，对电池进行超声波扫描；
[0011]第四步，对待检测电池进行充电和放电；
[0012]第五步，再次对待检测电池进行交流阻抗测试，获得电池EIS，同时，对电池进行超
声波扫描；
[0013]第六步，将上述针对待检测电池采集的电池EIS和超声波扫描数据与上述基准数据库中的数据进行对比，若上述对比双方数据相等，并且在图像中明显有色差产生，则表面锂离子电池产生了析锂。
[0014]优选地，使用1/20C倍率的恒定电流将电池放电至3V，让电池达到0％SOC。
[0015]优选地，上述放电电流为0.05A。
[0016]优选地，使用0.05A的恒定电流将电池充电至4.2V，静置3小时后，使用0.05A的恒定电流将电池放电至3V，获得电池在常温、新鲜状态下的倍率容量。
[0017]优选地，电池在测试电压为恒压5mV、测试频率范围为2kHz
‑
2MHz的条件下进行交流阻抗测试。
[0018]优选地，超声波测试结果包括透射幅值和基于反射信号获得的电池厚度。
[0019]优选地，上述第一步中基准数据库形成方式如下：
[0020]对锂离子电池在不同充放电工况下进行低温循环测试，对产生析锂的电池进行超声波扫描，获取获得电池在新鲜状态下的超声波测试结果，该测试结果包括透射幅值和基于反射信号获得的电池厚度；同时，针对电池进行交流阻抗测试，获得电池在0％SOC状态下的EIS；将上述在不同工况循环测试下，电池产生析锂的充放电工况、电池超声检测结果、电池在0％SOC状态下的EIS进行采集，形成基准数据库。
[0021]优选地，电池置于20
‑
30℃的温箱中。
[0022]优选地，将电池在温箱中恒温静置，静置时间不少于3小时。
[0023]本专利技术还提供了一种锂离子电池析锂检测装置，该装置包括：超声扫描探头、伺服电机和滚珠螺母丝杆结构，通过伺服电机驱动滚珠螺母丝杆结构实现扫描探头的移动；该装置采用上述的锂离子电池析锂检测方法实现锂离子电池析锂检测。
[0024]采用专利技术提供的检测方法及装置能够对锂离子电池析锂进行无损检测，相对于传统的检测方式，其能够根据历史工况判断出电池是否发生析锂，较好的解决了锂离子电池低温充电析锂的检测难题。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0027]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0028]应当明白，当元件或层被称为“在
……
上”、“与
……
相邻”、“连接到”或“耦合到”其
它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在
……
上”、“与
……
直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
[0029]空间关系术语例如“在
……
下”、“在
……
下面”、“下面的”、“在
……
之下”、“在
……
之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声检测的锂离子电池析锂检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步，建立锂离子电池低温析锂超声检测数据基准数据库；第二步，对待检测锂离子电池进行放电，使电池达到0％SOC；第三步，对待检测电池进行交流阻抗测试，获得电池EIS，同时，对电池进行超声波扫描；第四步，对待检测电池进行充电和放电；第五步，再次对待检测电池进行交流阻抗测试，获得电池EIS，同时，对电池进行超声波扫描；第六步，将上述针对待检测电池采集的电池EIS和超声波扫描数据与上述基准数据库中的数据进行对比，若上述对比双方数据相等，并且在图像中明显有色差产生，则表面锂离子电池产生了析锂。2.如权利要求1所述的锂离子电池析锂检测方法，其特征在于，在上述第二步中，使用1/20C倍率的恒定电流将电池放电至3V，让电池达到0％SOC。3.如权利要求2所述的锂离子电池析锂检测方法，其特征在于，上述放电电流为0.05A。4.如权利要求1所述的锂离子电池析锂检测方法，其特征在于，在上述第四步中，使用0.05A的恒定电流将电池充电至4.2V，静置3小时后，使用0.05A的恒定电流将电池放电至3V，获得电池在常温、新鲜状态下的倍率容量。5.如权利要求1所述的锂离子电池析锂检测方法，其特征在于，在上述第三步和上述第五步中，电池在测试电压为恒压5mV、测试频率范围为2kHz
‑
2MHz的条件下进行交...

【专利技术属性】
技术研发人员：香勇，
申请(专利权)人：香勇，
类型：发明
国别省市：