【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池容量分析领域，具体涉及一种电池容量衰减分析方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、容量是电池最为重要的性能参数之一，在电池全生命周期内，电池不断经历循环、存储、快充等过程，容量不可避免发生衰减。在对电池设计及开发过程中，通常结合加速老化实验以验证及电池在真实工况下的实际寿命。因电池的材料、工艺设计与实际制造并不总能达到最佳状态，在对产品性能的长期验证或用户使用过程中，电池容量有时发生加速衰减等异常衰减，而使循环、存储或工况寿命难以达到其规定标准。针对电池的容量异常衰减问题，亟需对容量异常的内在机制或根因有清晰的理解，根据引起异常衰减的根因，有针对性对产品进行设计上的优化和制成上的改善，从而持续提升电池产品的性能。
3、在锂离子电池容量衰减机理研究方法中，行业内使用较广泛的为三电极与反向扣电容量测试方法。然而，三电极容量测试方法仅在特定条件下可应用，比如需在电池封装过程中提前植入参比电极，而出货电池通常不执行此步骤；反向扣电需对原失效电池进行破坏，为一种有损的分析方法，且扣电测试数据的稳定性受电池拆解环境、扣电制作环境以及扣电制作人员的熟练程度影响。
4、为了实现对电池容量的无损分析，现有技术常使用微分电容曲线方法利用特征峰的强度或积分面积变化或位移对容量衰减行为进行判断，但从微分电容的数学表达式中可知，全电池的微分电容值包含正、负极的耦合关系，难以准确识别正负极的单独行为，从而无法限定电池的衰减行为受哪一极
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种电池容量衰减分析方法及系统，通过对比老化后电池和新鲜电池的微分电压曲线判断电池的衰减模式，并能够对相应衰减类型进行定量分析。
2、为了实现上述目的，根据一些实施例，本专利技术的第一方面，提供了一种电池容量衰减分析方法，包括：
3、获取老化后电池无极化充放电曲线和未衰减电池无极化充放电曲线；
4、根据老化后电池无极化充放电曲线和未衰减电池无极化充放电曲线，得到老化后电池微分电压曲线和新鲜电池微分电压曲线；
5、将老化后电池微分电压曲线和未衰减电池微分电压曲线绘制在同一坐标系下并对齐，根据衰减模式与微分电压对应关系，判断老化后电池的衰减模式和衰减量；所述衰减模式与微分电压对应关系，用于根据未衰减电池的全电池微分电压曲线和衰减模式下的全电池微分电压曲线的比较结果，定量分析老化后电池的衰减模式和衰减量。
6、优选的，所述衰减模式与微分电压对应关系的获得方式，包括：
7、获得正极无极化扣式半电池充放电曲线和负极无极化扣式半电池充放电曲线；
8、构建未衰减电池的全电池容量-电压曲线；
9、根据正极无极化扣式半电池充放电曲线和负极无极化扣式半电池充放电曲线，构建衰减模式下的半电池容量-电压曲线；
10、根据衰减模式下的半电池容量-电压曲线，构建衰减模式下的全电池容量-电压曲线；
11、根据构建的未衰减电池的全电池容量-电压曲线和衰减模式下的全电池容量-电压曲线，获得未衰减电池的全电池微分电压曲线和衰减模式下的全电池微分电压曲线；
12、将未衰减电池的全电池微分电压曲线和衰减模式下的全电池微分电压曲线对齐比较，得到衰减模式与微分电压对应关系。
13、优选的，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括活性锂损失衰减模式与微分电压对应关系，所述活性锂损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当活性锂损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端曲线逐渐缺失，缺失量与活性锂损失量相等，当缺失量未越过衰减模式下的全电池微分电压曲线的主特征峰时，主特征峰的位置、主特征峰右端曲线位置和主特征峰右端曲线在x轴上的投影长度不变。
14、优选的，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括嵌锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述嵌锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当嵌锂态正极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端曲线逐渐缺失，缺失量与嵌锂态正极活性材料损失量相等，当缺失量未越过衰减模式下的全电池微分电压曲线的主特征峰时，主特征峰的位置、主特征峰右端曲线位置和主特征峰右端曲线在x轴上的投影长度不变，主特征峰的y轴坐标下滑量大于活性锂损失时的下滑量。
15、优选的，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括脱锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述脱锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当脱锂态正极活性材料损失增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的放电末端曲线逐渐缺失，缺失量与脱锂态正极活性材料损失量相等。
16、优选的，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括嵌锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述嵌锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当嵌锂态负极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的各段谷发生收缩，收缩比例与嵌锂态负极活性材料损失比例相等。
17、优选的，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括脱锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述脱锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当脱锂态负极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端的谷长度伸长，或衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端的谷的收缩比例小于其余谷的收缩比例，老化后电池的衰减量小于脱锂态负极活性材料损失量。
18、本专利技术的第二方面，提供了一种电池容量衰减分析系统，包括：
19、充放电曲线获取模块，被配置为获取老化后电池无极化充放电曲线和未衰减电池无极化充放电曲线；
20、微分电压曲线生成模块，被配置为根据老化后电池无极化充放电曲线和未衰减电池无极化充放电曲线，得到老化后电池微分电压曲线和新鲜电池微分电压曲线；
21、分析模块，被配置为将老化后电池微分电压曲线和未衰减电池微分电压曲线绘制在同一坐标系下并对齐，根据衰减模式与微分电压对应关系，判断老化后电池的衰减模式和衰减量；所述衰减模式与微分电压对应关系，用于根据未衰减电池的全电池微分电压曲线和衰减模式下的全电池微分电压曲线的比较结果，定量分析老化后电池的衰减模式和衰减量。
22、本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述一种电池容量衰减分析方法的步骤。
23、本专利技术的第四方面，提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系的获得方式，包括：
3.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括活性锂损失衰减模式与微分电压对应关系，所述活性锂损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当活性锂损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端曲线逐渐缺失，缺失量与活性锂损失量相等，当缺失量未越过衰减模式下的全电池微分电压曲线的主特征峰时，主特征峰的位置、主特征峰右端曲线位置和主特征峰右端曲线在x轴上的投影长度不变。
4.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括嵌锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述嵌锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当嵌锂态正极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端曲线逐渐缺失，缺失量与嵌锂态正极活性材料损失量相等，当缺失量未越过衰减模式下的全电池微分电压
5.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括脱锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述脱锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当脱锂态正极活性材料损失增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的放电末端曲线逐渐缺失，缺失量与脱锂态正极活性材料损失量相等。
6.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括嵌锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述嵌锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当嵌锂态负极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的各段谷发生收缩，收缩比例与嵌锂态负极活性材料损失比例相等。
7.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括脱锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述脱锂态负极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当脱锂态负极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端的谷长度伸长，或衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端的谷的收缩比例小于其余谷的收缩比例，老化后电池的衰减量小于脱锂态负极活性材料损失量。
8.一种电池容量衰减分析系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系的获得方式，包括：
3.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括活性锂损失衰减模式与微分电压对应关系，所述活性锂损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当活性锂损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端曲线逐渐缺失，缺失量与活性锂损失量相等，当缺失量未越过衰减模式下的全电池微分电压曲线的主特征峰时，主特征峰的位置、主特征峰右端曲线位置和主特征峰右端曲线在x轴上的投影长度不变。
4.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括嵌锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述嵌锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，具体为：当嵌锂态正极活性材料损失量增大时，衰减模式下的全电池微分电压曲线的充电末端曲线逐渐缺失，缺失量与嵌锂态正极活性材料损失量相等，当缺失量未越过衰减模式下的全电池微分电压曲线的主特征峰时，主特征峰的位置、主特征峰右端曲线位置和主特征峰右端曲线在x轴上的投影长度不变，主特征峰的y轴坐标下滑量大于活性锂损失时的下滑量。
5.如权利要求2所述的一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述衰减模式与微分电压对应关系，包括脱锂态正极活性材料损失衰减模式与微分电压对应关系，所述脱锂态正极活性材料损失衰...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘德芳，王晓亚，郭宏，梁铎，方雷，韩友国，
申请(专利权)人：安徽得壹能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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