[发明专利]一种构建锂离子电池卷芯电路模型的方法

说明书

本发明涉及一种构建锂离子电池卷芯电路模型的方法，包括：（1）对卷芯外加电压，使其升到指定电压，并记录外加电压的维持时间；（2）撤去外加电压，记录此后不同时刻卷芯两端的电压值；（3）将卷芯的电压随时间变化的曲线进行拟合，得到电压随时间变化的函数；（4）根据拟合曲线得到的函数构建卷芯的电路模型。本发明所述的构建锂离子电池卷芯电路模型的方法，简单易行，便于操作，能有效地模拟卷芯的充放电特性，也为短路设备的设计选型、精度判断和测试参数的设定提供方法和思路。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种构建锂离子电池卷芯电路模型的方法。

背景技术

锂离子电池是一种工作电压高、能量密度大、循环寿命长的二次电池，广泛应用于数码产品、储能和动力能源行业。

锂离子电池的充放电主要利用锂离子在正负极之间来回穿梭来实现的，这就要求电池内部的隔膜可传导锂离子，同时对电子绝缘。当隔膜存在缺陷时，会造成电池的自放电增加，循环性能的下降；而隔膜失去电子绝缘性能时，更会造成电池正负极短路、从而引起起火爆炸等严重事故。因此，在电池制造过程中对卷芯进行短路测试至关重要。目前常用的短路测试设备的电路设计都是将卷芯简化为电容电阻并联的模型来进行处理的，然而卷芯结构较复杂，在不同工序下的状态也存在较大的差别，不能用单一的模型来进行简化。明确的卷芯电路模型对于设备选型、精度评估和测试标准的制定起着重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构建锂离子电池卷芯电路模型的方法，能有效地模拟卷芯的充放电特性，为短路设备的设计选型、精度判断和测试参数的设定提供方法和思路。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种构建锂离子电池卷芯电路模型的方法，包括以下步骤：

（1）对卷芯外加电压，使其升到指定电压，并记录外加电压的维持时间；

（2）撤去外加电压，记录此后不同时刻卷芯两端的电压值；

（3）将卷芯的电压随时间变化的曲线进行拟合，得到电压随时间变化的函数；

（4）根据拟合曲线得到的函数构建卷芯的电路模型。

进一步的，所述对卷芯外加电压前该卷芯处于平压状态或未平压状态。

进一步的，所述卷芯外加电压为50～1500V。

进一步的，所述撤去外加电压后，测试卷芯两侧的电压的时间高于50ms。

进一步的，所述将卷芯的电压随时间变化的曲线进行拟合采用指数函数的形式进行拟合。

由上述技术方案可知，本发明所述的构建锂离子电池卷芯电路模型的方法，通过对卷芯加压至某一特定电压，然后撤去外加电压，记录不同时刻卷芯的电压值，再对卷芯的电压-时间曲线进行拟合，最后根据拟合结果构建电路模型。该方法简单易行，便于操作，能有效地模拟卷芯的充放电特性，也为短路设备的设计选型、精度判断和测试参数的设定提供方法和思路。

附图说明

图1是本发明平压状态下卷芯电路模型；

图2是本发明未平压时卷芯的电路模型；

图3是本发明拟合曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

实施例1

本实施例的一种构建锂离子电池卷芯电路模型的方法，包括以下步骤：

S1：取一只卷芯，在平压状态下，对卷芯外加电压，直至卷芯电压升至500V，升压时间为40ms；