[发明专利]一种基于弛豫电压曲线的电池过充电程度的诊断方法

说明书

本发明涉及一种基于弛豫电压曲线的电池过充电程度的诊断方法，包括以下步骤：1)对电池进行不同程度的过充电，并获取电池对应的过充电程度值；2)获取不同程度过充电后的电池对应的弛豫电压随时间变化的曲线；3)对不同程度过充电的电池的弛豫电压曲线进行微分计算得到差分电压随时间变化的曲线；4)获取差分电压随时间变化的曲线中的第一个谷值对应的时间；5)拟合得到电池过充电程度值与第一个谷值时间的关系；6)获取待检测电池的差分电压曲线对应的第一个谷值时间，结合步骤5)中的关系对电池过充电程度进行诊断。与现有技术相比，本发明具有简单有效等优点。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种基于弛豫电压曲线的电池过充电程度的诊断方法。

背景技术

能源危机、环境污染和汽车产业升级推动着电动汽车的飞速发展。电动汽车的诞生为绿色经济的发展做出重要的贡献。当前，电动汽车的动力源主要来源于储能系统。其中锂离子电池以其高能量密度，长循环寿命成为当前应用最为广泛的储能系统。但是在实际使用过程中，存在电池管理系统失效，充电机故障等问题，导致电池出现过充电的情况。轻微的过充电会损害电池的寿命，缩减电池的容量。严重的过充电为引起电池热失控事故，并且产生大量的有毒烟气，威胁着生命财产的安全。

当前，针对电池过充电问题，主要是研究电池过充电给电池所造成的影响以及带来的危害，电池在经历过充电后容量和安全性均降低的主要原因在于电池过充电后电池内部产生析锂以及阴极结构的坍塌和过渡金属的溶解。如果能够及时的诊断出电池过充电的程度，便能够采取相应的措施缓解甚至阻止灾难事故的产生。然而，到目前为止没有良好的诊断电池过充电的检测方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于弛豫电压曲线的电池过充电程度的诊断方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于弛豫电压曲线的电池过充电程度的诊断方法，包括以下步骤：

1)对电池进行不同程度的过充电，并获取电池对应的过充电程度值；

2)获取不同程度过充电后的电池对应的弛豫电压随时间变化的曲线；

3)对不同程度过充电的电池的弛豫电压曲线进行微分计算得到差分电压随时间变化的曲线；

4)获取差分电压随时间变化的曲线中的第一个谷值对应的时间；

5)拟合得到电池过充电程度值与第一个谷值时间的关系；

6)获取待检测电池的差分电压曲线对应的第一个谷值时间，结合步骤5)中的关系对电池过充电程度进行诊断。

所述的步骤1)具体为对同一批次条件相同的电池进行不同程度的过充电。

所述的过充电范围为100-120％。

所述的步骤1)中，采用恒流充电的方式对电池过充电。

所述的步骤2)中，弛豫电压V具体为电池在过充电停止后静置时的开路电压。

所述的步骤3)中，差分电压具体为弛豫电压对时间求微分所得到的电压随时间的变化率。

所述的差分电压的表达式为：

其中，V为电池的弛豫电压，t为时间，V_n+1为n+1时刻电池的弛豫电压，V_n为n时刻电池的弛豫电压，Δt为n+1时刻与n时刻的时间差。

所述的步骤4)中，差分电压曲线对应的第一个谷值时间具体为差分电压第一次出现极小值时对应的时间。

所述的步骤5)中，电池过充电程度值与第一个谷值时间之间满足线性关系。