[发明专利]锂离子动力电池内短路检测方法

说明书

本发明提供了一种锂离子动力电池内短路检测方法，包括如下步骤：在电池模组中的内短路实验单体的内短路实验时间内，获取电池模组的各个锂离子动力电池单体的工作参数；根据电池模组内所有锂离子动力电池单体的工作参数和查表函数计算获得第一故障位；根据电池模组的各个锂离子动力电池的工作参数中的单体电压获得第二故障位；根据电池模组的各个锂离子动力电池的工作参数中的单体温度获得第三故障位；根据第一故障位、第二故障位和第三故障位计算获得总故障位，当总故障位大于或等于预设故障位阈值时，则判定内短路实验单体发生内短路。本发明的锂离子动力电池内短路检测方法，提高了锂离子动力电池内短路检测的检测精度。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂离子动力电池内短路检测方法。

背景技术

在能源紧缺问题与环境污染问题的双重压力下，新能源的应用已经成为不可逆的科技发展趋势。汽车动力系统电动化已逐渐成为未来汽车技术发展的主要趋势。汽车动力系统电动化的主要特征之一即使用电能代替化学能作为车辆主要的驱动能量来源。锂离子动力电池因其具有高比能量、低自放电率已经长循环寿命的特点，已经成为电动汽车动力来源的主要选择之一。

然而近年来，随着电动汽车的逐渐示范应用，以热失控为特征的锂离子动力电池的安全性事故时有发生。锂离子动力电池事故通常表现为以热失控为核心的温度骤升、冒烟、起火甚至爆炸等现象。热失控事故会打击民众接受电动汽车的信心，并阻碍电动汽车的普及。

锂离子动力电池热失控事故可能由多种诱因引发：在锂离子动力电池制造过程中，可能有杂质混入锂离子动力电池内部，也可能存在结构缺陷(如预应力造成的褶皱，或者由应力集中产生的开裂等)；在锂离子动力电池使用过程中，电池内部的电化学电位受到内部杂质以及结构缺陷的影响，这些有缺陷的部位的电化学电位分布异常。异常的电位分布会诱导金属枝晶的异常生长，枝晶的生长会最终刺破隔膜，导致电池内短路的发生。

在锂离子动力电池使用过程中，内短路从产生到最终造成锂离子动力电池热失控需要经历数小时的时间。在内短路发生与发展的这数小时期间内，内短路的发生以及内短路的严重程度必须被及时检测到，并及时预警，以保障车内乘客的人身安全和财产安全。

传统技术中，静态(充放电电流为0时)内短路检测通过外加机械装置、内部抽真空等进行内短路检测，主要用于锂离子动力电池的生产和出厂前的校核，并不能用于车用锂离子动力电池复杂的充放电工况。此外，基于电压不一致性的内短路检测，检测精度差、检测耗时长，可能无法在内短路触发热失控前检测出内短路，存在较大的安全隐患。

发明内容

鉴于现有技术中检测精度差的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子动力电池内短路检测方法，使提高内短路检测的检测精度，提高锂离子动力电池使用的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子动力电池内短路检测方法，包括如下步骤：

对选定的锂离子动力电池单体进行性能测试，获得电池性能参数，并根据所述电池性能参数建立查表函数；

将多个选定的所述锂离子动力电池单体形成电池模组，并将所述电池模组的其中一个所述锂离子动力电池单体作为内短路实验单体，在所述内短路实验单体的内短路实验时间内，获取所述电池模组的各个所述锂离子动力电池单体的工作参数；

根据所述电池模组内所有所述锂离子动力电池单体的工作参数和所述查表函数计算获得平均荷电状态估计值以及最低荷电状态估计值，根据所述平均荷电状态估计值与所述最低荷电状态估计值获得第一故障位；

根据所述电池模组的各个所述锂离子动力电池的工作参数中的单体电压获得所述电池模组中多个锂离子动力电池单体的单体电压平均值和单体电压最小值，根据所述单体电压平均值和所述单体电压最小值获得第二故障位；