电池测量制造技术

根据示例性实施方式，提供了一种方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池测量


[0001]本专利技术的示例性和非限制性实施方式涉及一种用于测量可再充电电池特性的技术
。

技术介绍

[0002]现今在职业和娱乐环境中广泛使用的大量不同的移动电气设备依赖于由布置在装置中的可再充电电池提供的操作功率
。
此外，电池技术的最近和持续发展可能使甚至更广泛种类的移动电气设备适于由可再充电电池供电
。
在这方面的非限制性示例包括计算设备，诸如移动电话
、
平板计算机
、
膝上型计算机以及至少部分地由电力驱动的车辆，诸如自行车
、
小型摩托车
、
摩托车
、
小汽车
、
公共汽车
、
卡车等
。
[0003]典型地，可再充电电池包括多个串联
、
并联或混合布置的单元模块，从而提供期望的电压和容量，其中单元模块典型地彼此基本相同或至少相似
。
单元模块可以包括单个单元，或串联
、
并联或混合布置的两个或更多个单元的单元组件
。
电池的单元可以共同称为电池组
。
除了电池组之外，可再充电电池通常还包括电池管理系统
(BMS)
，用于管理电池的内部操作的一些方面，例如管理电池的状态的一些方面，并且保护电池不在其安全操作区域之外操作
(
在电压和
/
或电流方面
)。
[0004]从用户的观点来看，表征作为电源应用于电气设备的可再充电电池的重要方面包括由
(
完全
)
再充电电池提供的再充电时间和操作时间以及电池经受重复再充电和放电而不显著增加充电时间和
/
或不显著减少由再充电电池使能的操作时间的能力
。
可再充电电池的这种用户可感知的特性基本上反映了电池特性，例如电池的容量
(
就其能够存储的电能的量而言
)
，电池能够被再充电的充电速率，在电气设备的操作过程中电池通常放电的放电速率，以及就电池直到其容量显著降低能够容许的充电－放电循环次数而言的电池寿命
。
[0005]关于后一方面，重复的充电－放电循环，即对电池进行再充电和对电池进行放电以向电气设备供电的重复过程，导致电池的容量逐渐减小，而在电池的使用过程中出现的机械应力也可能引起不破坏电池但有助于减小电池的容量的微小损坏
。
在这点上，电池内部中导致电池容量降低的现象的示例包括增加电池电极上的固体－电解质界面增厚的厚度，电池内电荷载体的失活，电池电极之间生长的枝晶
(
存在电池短路的风险
)
，电池电极的损坏或钝化等
。
[0006]可再充电电池的容量退化通常在电池组的特定单元模块的单元和
/
或电池组的单元模块之间不相似，这可能导致这样的情况，即特定单元模块的单个单元和
/
或电池组的单元模块最初在容量上相同，但表现出不同的容量
。
这又可以导致特定单元模块的单个单元之间和
/
或电池组的单元模块之间的不平衡，这可能加速电池的总容量的降级
。
另一方面，由于不均匀的容量退化，即使电池组的总容量已经退化到使电池实际上不可用的水平，某些单元模块的一些单个单元和
/
或电池组的一些单元模块仍可具有良好的容量
。
在这种情况下，仍然具有良好容量的单个单元和
/
或单元模块可以作为新电池组的构建块被回收
。
然
而，为了新电池组的安全操作，应用于此的单个单元和
/
或单元模块需要在其特性
(
例如其容量
)
上基本相似
。
[0007]在这点上，用于测量电池组容量的已知方法通常适用于测量单元模块的容量以及测量单个单元的内部阻抗
。
在这点上，众所周知的方法包括首先将电池，单元模块或单个单元充电到其全部
(
剩余
)
电量，然后将电池
、
单元模块或单个单元完全放电，同时测量例如安培小时的容量
。
虽然这用作一种已证实且工作良好的方法，但尤其是在高容量电池的情况下，其必然相当耗时，尤其是如果针对大量单元模块或单个单元分别实施时
。
[0008]另一种已知方法是通过使用电化学阻抗谱法
(EIS)
测量电池组的内部阻抗来测量电池组的容量
。
而
EIS
使得能够在一定频率范围内相对准确和可靠地测量电池组的内部阻抗，而另一方面，
EIS
测量是相对耗时的过程
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种用于在相对短的时间内以可靠的方式测量可再充电电池实体的内部阻抗的技术
。
另外地或可选地，本专利技术的一个目的是提供一种用于基于多个可再充电电池的测量阻抗对源自多个可再充电电池的电池进行分类以供后续使用的技术
。
[0010]根据示例性实施方式，提供了一种方法，该方法包括：确定从多个可再充电电池提取的多个单元的相应阻抗曲线，其中每个阻抗曲线描述相应单元的内部阻抗随预定频率范围内的频率的变化；基于针对多个单元中的每一个单元确定的阻抗曲线，针对多个单元中的每一个单元确定相应的一个或多个阻抗特性；以及根据针对多个单元确定的一个或多个阻抗特性将多个单元分类成一个或多个质量分类
。
[0011]根据另一个示例性实施方式，提供了一种设备，该设备被布置成：确定从多个可再充电电池
(110)
提取的多个单元的相应阻抗曲线，其中每个阻抗曲线描述相应单元的内部阻抗随预定频率范围内的频率的变化；基于针对多个单元中的每一个单元确定的阻抗曲线，针对多个单元中的每一个单元确定相应的一个或多个阻抗特性；以及根据针对多个单元确定的一个或多个阻抗特性将多个单元分类成一个或多个质量分类
。
[0012]根据另一示例性实施方式，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括计算机可读程序代码，该计算机可读程序代码被配置为当在一个或多个计算设备上执行时，使得执行根据前述示例性实施方式的方法
。
[0013]根据上述示例性实施方式的计算机程序可以体现在易失性或非易失性计算机可读记录介质上，例如体现为包括其上存储有程序代码的至少一个计算机可读非瞬态介质的计算机程序产品，当由一个或多个计算设备执行时，使得计算设备至少执行根据前述示例性实施方式的方法
。
[0014]在本专利申请中提出的本专利技术的示例性实施方式不应被解释为对所附权利要求的构成限制
。
动词“包括”及其派生词在本专利申请中用作开放式限制，其不排除还存在未引用的特征
。
除非另外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种方法
(250)
，包括确定
(256)
从多个可再充电电池
(110)
提取的多个单元的相应阻抗曲线，其中，每个阻抗曲线描述相应单元的内部阻抗随预定频率范围内的频率的变化；基于针对所述多个单元中的每一个单元确定的阻抗曲线，针对所述多个单元中的每一个单元确定
(258)
相应的一个或多个阻抗特性；以及根据针对所述多个单元确定的所述一个或多个阻抗特性将所述多个单元分类
(260)
成一个或多个质量分类
。2.
根据权利要求1所述的方法
(250)
，其中，所述分类
(258)
包括：根据针对所述多个单元导出的相应的一个或多个阻抗特性，将所述多个单元中的每一个分配到第一单元质量分类或第二单元质量分类中的一者
。3.
根据权利要求2所述的方法
(250)
，其中，所述分配包括以下中的至少一者：应用一个或多个资格标准，包括：响应于针对满足所述一个或多个资格标准的相应单元导出的所述一个或多个阻抗特性，将单元分配到所述第一单元质量分类；以及响应于所述一个或多个阻抗特性未能满足所述一个或多个资格标准，将所述单元分配到所述第二单元质量分类；或者应用一个或多个不合格标准，包括：响应于针对未能满足所述一个或多个不合格标准的相应单元导出的所述一个或多个阻抗特性，将单元分配到所述第一单元质量分类；以及响应于满足所述一个或多个不合格标准的所述一个或多个阻抗特性，将所述单元分配到所述第二单元质量分类
。4.
根据权利要求2或3所述的方法
(250)
，其中，针对单元确定的所述一个或多个阻抗特性包括在所述阻抗曲线的复平面表示中出现的部分圆形区段的数量的指示，所述阻抗曲线是针对所述相应单元和在其中出现所述部分圆形区段的相应频率子范围确定的，并且所述分配包括响应于所述部分圆形区段的数量等于部分圆形区段的预定参考数量并且所述部分圆形区段出现在相应预定频率子范围内而将所述相应单元分配到所述第一单元质量分类中，并且否则将所述相应单元分配到所述第二单元质量分类中
。5.
根据权利要求2至4中任一项所述的方法
(250)
，其中，针对单元确定的一个或多个阻抗特性包括在低于阈值频率的频率下针对所述相应单元确定的所述阻抗曲线的复平面表示中存在或不存在升高的虚部的指示，并且所述分配包括响应于确定不存在所述升高的虚部而将所述相应单元分配到所述第一单元质量分类中，以及响应于确定存在所述升高的虚部而将所述相应单元分配到所述第二单元质量分类中
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的方法
(250)
，还包括：考虑表示参考阻抗曲线的相应的一个或多个参考阻抗特性，根据针对所述多个单元确定的所述一个或多个阻抗特性，进一步将分配到所述第一单元质量分类中的那些单元分配到两个或更多个单元质量子分类中的一者
。7.
根据权利要求6所述的方法
(250)
，其中，响应于针对所述相应单元确定的一个或多个阻抗特性与满足一个或多个单元分类标准的相应的一个或多个参考阻抗特性之间的差异，将单元分配到第一单元质量子分类中，
以及响应于针对所述相应单元确定的所述一个或多个阻抗特性与未能满足所述一个或多个单元分类标准的所述相应一个或多个参考阻抗特性之间的差异，将单元分配到另一单元质量子分类中
。8.
根据权利要求1至5中任一项所述的方法
(250)
，还包括：从被分配到所述第一单元质量分类中的那些单元形成一个或多个单元组，使得每一个单元组包括在针对其确定的一个或多个阻抗特性方面彼此相似的多个单元
。9.
根据权利要求6至8中任一项所述的方法
(250)

【专利技术属性】
技术研发人员：罗尼，
申请(专利权)人：赛莱芙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：