[发明专利]一种基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法及系统。该方法包括如下步骤：对锂离子电池进行N周充放电循环，并在N周放电过程中，对具有间隔的M周放电过程中锂离子电池处于预设荷电状态下进行动态阻抗测试，以得到M组测试数据，以得到锂离子电池M周放电过程中预设荷电状态下的动态阻抗谱；根据阻抗测试步骤中得到的动态阻抗谱，确定动态阻抗谱中不同循环次数的同一频率下的参数值，得到参数值与循环次数之间的关系式。本发明利用了数据驱动，同时结合了锂离子电池在放电过程中的动态阻抗特性的寿命预测方法，节约资源的同时，提高了预测的可靠性，并且，预测方式简单方便，大大缩短了预测时间提高了预测效率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法及系统。

背景技术

由于锂离子电池具有能量密度高，安全性好，没有记忆效应，而且绿色环保等特点，自问世以来，市场规模飞速扩大，应用领域也发生了一系列变化。随着锂离子电池循环寿命的延长及比容量的不断增大，其应用范围也从最初的便携式电子设备如智能手机、笔记本电脑等扩大到现在的电动汽车及智能电网等领域，然而其寿命预测始终是制约锂离子电池合理、高效、安全应用的重要因素。

由于锂离子电池的工作环境及使用方式相对复杂，循环寿命受多种因素影响，所以其有效寿命的预测较为困难，然而准确预测其循环寿命对于锂离子电池高效、安全 使用具有重要意义。

中国公开号为CN 106908737 A，公开了一种基于电化学反应机理仿真的锂离子电池寿命预测方法，包括以下步骤：参数测量、电化学反应机理模型的建立、模型耦合计算、寿命预测，根据仿真计算过程中电池容量的变化，进行数学拟合，预测电池的使用寿命。

基于电化学反应机理仿真的锂离子电池寿命预测方法利用电化学反应机理建立仿真模型预测电池的使用寿命，该方法计算量大，运算过程耗时较长且建模复杂，费时费力不适合实际应用。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法及系统，旨在解决现有寿命预测方法计算量大，运算过程耗时较长且建模复杂费时费力的问题。

一方面，本发明提出了一种基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法，该方法包括如下步骤：阻抗测试步骤，对锂离子电池进行N周充放电循环，并在N周放电过程中，对具有间隔的M周放电过程中锂离子电池处于预设荷电状态下进行动态阻抗测试，以得到M组测试数据，以得到锂离子电池M周放电过程中预设荷电状态下的动态阻抗谱；曲线获取步骤，根据所述阻抗测试步骤中得到的动态阻抗谱，确定动态阻抗谱中不同循环次数的同一频率下的参数值，得到参数值与循环次数之间的关系式；所述参数值为所述动态阻抗的阻抗实部、阻抗虚部或阻抗模。

进一步地，上述基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法，在所述曲线获取步骤中，根据不同循环次数的同一频率下的参数值，绘制参数值与其对应的循环次数之间的曲线，并对曲线进行拟合，以得到参数值与循环次数之间的关系式。

进一步地，上述基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法，在所述阻抗测试步骤，对锂离子电池进行N周充放电循环具体包括：将锂离子电池放在恒温环境中静置预设时间段后，对锂离子电池进行充电，并在充电后，对锂离子电池进行放电，重复上述充电和放电步骤N周。

进一步地，上述基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法，在对锂离子电池进行N周放电过程中，对锂离子电池进行动态阻抗测试的放电阶段中锂离子电池的放电方式为恒流放电。

进一步地，上述基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法，所述参数值为阻抗实部时，阻抗实部与循环次数之间的关系式为一次函数关系式。

进一步地，上述基于动态阻抗谱的锂离子电池寿命预测方法，M周中任意相邻两次测试时序等间隔排布。