一种锂电池析锂检测方法、装置、介质及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术属于锂电池检测技术领域，特别涉及一种锂电池析锂检测方法、装置、介质及车辆。在不同行车放电电压下，通过计算电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值，建立以该绝对值比值为Y轴、电压为X轴的曲线函数；若在预设行车放电电压区间，所述曲线函数先减小后增大再减小，则判断所述锂电池在上一次充电过程中存在析锂现象。本发明专利技术通过大量的试验与数据分析，发现了析锂锂电池与未析锂锂电池在放电过程中的区别表现；在不再需要加热、静置或其它额外手段的情况下，解决了无法在行车放电过程中检测析锂的问题，省时省力省成本，具有极高的市场价值。极高的市场价值。极高的市场价值。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池析锂检测方法、装置、介质及车辆


[0001]本专利技术属于锂电池检测
，特别涉及一种锂电池析锂检测方法、装置、介质及车辆。

技术介绍

[0002]锂离子电池不管是在消费类领域还是动力类领域都有广泛的应用，尤其是动力领域新能源汽车行业的发展和需求的日益增长，直接拉动了上游电池和材料企业的扩产和壮大。消费者对新能源汽车的关注点主要集中在安全，续航，使用寿命和成本等几个方面。随着新能源汽车燃烧和爆炸等相关安全事故不断被报道出来，人们对电池使用安全愈发重视。锂离子电池燃烧主要是热失控造成的，造成热失控的根源很多，析锂是其中之一。
[0003]析锂是锂离子电池充电过程中从正极脱出无法正常嵌入负极，在负极表面得电子形成金属锂的现象。析锂会导致电池系统的可逆锂的数量减少，容量迅速衰减，循环寿命大幅度缩短。此外，析锂严重时会形成锂枝晶，刺穿隔膜，造成电池短路，短路点产热释放热量，影响系统的安全，甚至带来燃烧、爆炸等灾难性后果。所以需要对使用中的电池进行析锂的检测，出现问题时能及时预警。
[0004]当前电池析锂检测主要通过拆解满充的电芯观测负极的形貌来确认是否析锂，破坏了电池，属于有损检测，并且微量的析锂不容易识别出来，不能应用于实际当中，只可做研究使用。除此之外，三电极法，通过插入另外一个电极观测第三电极的电位来判断是否析锂，破坏了本体的结构，不太适用于广泛的应用。最后还有通过引入形变压力等其他信号进行析锂检测，存在检测成本较高，且实用性有限的问题。
[0005]最优的分析方法是在行车放电过程中对锂电池的电压、电流进行特征分析，找出析锂后电压、电流的变化特征，可以避免破坏了本体的结构，减小析锂检测成本。但对于新鲜电池在低温工况下充电发生析锂反应，在常温下进行放电，从电流*时间积分
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电压曲线来看，析锂电池放电初期的的曲线和未析锂电池的曲线无明显差异，如图6所示，主要是因为析锂信号较弱，不容易分辨出来。
[0006]在CN115184820A中公开了一种名为“析锂检测方法与析锂临界点的检测方法”的析锂检测方法，它通过预设电流对电池充电，再分析电压变化曲线判断是否析锂。其不足在于，其检测过程中需要对电池静置，无法在行车放电过程中检测，费时费力。在CN112240983A中公开了一种名为“电池析锂检测方法及其检测装置”的析锂检测方法，在CN112240984A中公开了一种名为“锂离子电池析锂检测方法及其检测装置”的析锂检测方法，两篇专利分别通过电流电压特征和内阻温度特征判断是否析锂。其不足在于，两篇专利均需要对锂电池进行加热，无法在行车放电过程中检测，费时费力。

技术实现思路

[0007]本专利技术公开了一种锂电池析锂检测方法、装置、介质及车辆，它解决了无法在行车放电过程中检测析锂的问题，省时省力省成本，具有极高的市场价值。
[0008]为解决以上问题，一方面，本专利技术公开了一种锂电池析锂检测方法，在行车放电过程中，执行以下检测步骤：
[0009]信息采集步骤，采集行车放电过程中的电池端的电流和电压；
[0010]析锂检测步骤，在能区分是否析锂的限制条件下，分析行车放电电压、电流通过量与电压变化量的关系特征，判断锂电池在上一次充电过程中是否析锂。
[0011]该实施例的优点在于，通过大量的试验与数据分析，发现了析锂锂电池与未析锂锂电池在放电过程中的区别表现，即析锂锂电池和未析锂锂电池在不同放电电压下，电流通过量与电压变化量表现不同。在析锂判断时，不再需要加热、静置或其它额外手段，省时省力省成本，具有极高的市场价值。
[0012]进一步地，还包括析锂计算步骤，当析锂检测步骤判断锂电池出现析锂时，根据前一次充电出现析锂时对应的SOC段与标称容量计算析锂量。
[0013]该实施例的优点在于，在判断锂电池出现析锂现象后，确定析锂时对应的SOC段，通过估算可以大致得到析锂量，计算简单操作方便。
[0014]可选地，析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的首次放电判断子步骤，判断此次行车放电是否为充满电后第一次行车放电，若是则继续析锂检测，若不是则终止析锂检测。
[0015]该实施例的优点在于，确定了析锂和未析锂锂电池放电过程中出现区别的可能前置条件，既产生区别的放电时间段，可避免无用分析节省算力，便于分析检测析锂现象。
[0016]可选地，析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的温度判断子步骤，判断采集行车放电过程中电流和电压时，温度是否处于预设温度区间，若是则继续析锂检测，若不是则终止析锂检测。
[0017]该实施例的优点在于，确定了析锂和未析锂锂电池放电过程中出现区别的可能前置条件，既产生区别的温度区间，可避免无用分析节省算力，便于分析检测析锂现象。
[0018]具体地，预设温度区间为0℃以上。
[0019]可选地，信息采集步骤包括两个以上且相邻的采样周期，每个采样周期均采集电池端的电流和电压；
[0020]析锂检测步骤还包括用于判断是否为所述限制条件的电流判断子步骤，判断后一个采样周期采集到的电流是否大于等于前一个采样周期采集到的电流，若是则继续析锂检测，若不是则终止析锂检测。
[0021]该实施例的优点在于，确定了析锂和未析锂锂电池放电过程中出现区别的可能前置条件，既产生区别之前的电流变化规律，可避免无用分析节省算力，便于分析检测析锂现象。
[0022]进一步地，析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的电流电压分析子步骤，用于在不同行车放电电压下，分析电流通过量与电压变化量的关系特征，具体方法为：
[0023]在不同行车放电电压下，计算电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值，建立以该绝对值比值为Y轴、电压为X轴的曲线函数；若在预设行车放电电压区间，曲线函数先减小后增大再减小，则判断锂电池在上一次充电过程中存在析锂现象；反之，则不存在析锂现象。
[0024]该实施例的优点在于，通过分析以绝对值比值为Y轴、电压为X轴的曲线函数中是
否出现区别特征，可以快速判断锂电池在上一次充电过程中是否存在析锂现象，不需要大量的训练样本和复杂的回归算法，对比手段简单计算量小且误判率低。
[0025]具体地，预设行车放电电压区间为3.7V至4V。
[0026]进一步地，析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的电流电压分析子步骤，用于在不同行车放电电压下，分析电流通过量与电压变化量的关系特征，具体方法为：
[0027]在不同行车放电电压下，计算电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值，通过神经网络模型分析绝对值比值和其对应的行车放电电压，判断上一次充电过程中是否存在析锂现象；
[0028]神经网络模型的训练样本的获取方法为：试验采集的若干与待检测锂电池相同型号的析锂锂电池和未析锂锂电池的试验数据，试验数据包括行车放电的电压值、该电压值对应的电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值以及是否析锂的标注。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池析锂检测方法，其特征在于，在行车放电过程中，执行以下检测步骤：信息采集步骤，采集所述行车放电过程中的电池端的电流和电压；析锂检测步骤，在能区分是否析锂的限制条件下，分析行车放电电压、电流通过量与电压变化量的关系特征，判断锂电池在上一次充电过程中是否析锂。2.如权利要求1所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，还包括析锂计算步骤，当所述析锂检测步骤判断锂电池出现析锂时，根据前一次充电出现析锂时对应的SOC段与标称容量计算析锂量。3.如权利要求1所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的首次放电判断子步骤，判断此次行车放电是否为充满电后第一次行车放电，若是则继续析锂检测，若不是则终止析锂检测。4.如权利要求1所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的温度判断子步骤，判断采集所述行车放电过程中电流和电压时，温度是否处于预设温度区间，若是则继续析锂检测，若不是则终止析锂检测。5.如权利要求4所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述预设温度区间为0℃以上。6.如权利要求1所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述信息采集步骤包括两个以上且相邻的采样周期，每个采样周期均采集电池端的电流和电压；所述析锂检测步骤还包括用于判断是否为所述限制条件的电流判断子步骤，判断后一个采样周期采集到的电流是否大于等于前一个采样周期采集到的电流，若是则继续析锂检测，若不是则终止析锂检测。7.如权利要求1所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的电流电压分析子步骤，用于在不同行车放电电压下，分析电流通过量与电压变化量的关系特征，具体方法为：在不同行车放电电压下，计算电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值，建立以该绝对值比值为Y轴、电压为X轴的曲线函数；若在预设行车放电电压区间，所述曲线函数先减小后增大再减小，则判断所述锂电池在上一次充电过程中存在析锂现象；反之，则不存在析锂现象。8.如权利要求7所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述预设行车放电电压区间为3.7V至4V。9.如权利要求1所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述析锂检测步骤包括用于判断是否为所述限制条件的电流电压分析子步骤，用于在不同行车放电电压下，分析电流通过量与电压变化量的关系特征，具体方法为：在不同行车放电电压下，计算电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值，通过神经网络模型分析所述绝对值比值和其对应的所述行车放电电压，判断上一次充电过程中是否存在析锂现象；所述神经网络模型的训练样本的获取方法为：试验采集的若干与待检测锂电池相同型号的析锂锂电池和未析锂锂电池的试验数据，所述试验数据包括行车放电的电压值、该电压值对应的电流*时间的积分变化量与电压变化量的绝对值比值以及是否析锂的标注。10.如权利要求7或9所述锂电池析锂检测方法，其特征在于，所述电流电压分析子步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，曹凌，连广宇，李来宝，赵宇超，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：