CN110673048B - 一种电池内短路阻值辨识方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池内短路阻值辨识方法，包括：对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池；利用电化学设备测量内短路电池的交流阻抗，获得第一交流阻抗数据；根据第一交流阻抗数据和预先建立的内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得内短路电池的内短路内阻，第一等效电路模型为根据欧姆内阻、扩散阻抗和内短路内阻，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联后与内短路内阻并联获得，第一等效电路模型中欧姆内阻与扩散阻抗的参数根据无内短路电池确定。本申请通过制作内短路电池，在电池内部触发真正的内短路，进而获得内短路过程的真实阻值，同时，根据无内短路电池建立内短路电池的等效电路模型，提高内短路阻值的辨识精度。

Description

一种电池内短路阻值辨识方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池内短路阻值辨识方法。

背景技术

锂离子电池是手机、电脑等电子消费品及新能源汽车的重要储能部件，其安全问题至关重要。其中，内短路是锂离子电池重要的安全隐患。内短路是指电池内部正负极发生直接或者间接的接触时，发生的放电并伴随着放热的现象。内短路可能由于极耳毛刺刺穿隔膜、内部金属枝晶刺穿隔膜、机械挤压碰撞隔膜撕裂等原因导致。部分内短路阻值较大，放电现象不明显，是电池长期的安全隐患；部分内短路阻值极小，短路瞬间产生大量的热量造成电池起火爆炸等热失控事故。因此，开发设计电池时，了解电池不同程度内短路的阻值十分关键。

目前，常用的锂离子电池短路内阻的辨识方法主要是基于短路(包括内短路或外短路)后电池的电压特性，通过端电压下降速率、荷电状态(SOC)变化与端电压之间的关系、短路电池与正常电池的端电压或荷电状态的差异等方法来计算电池内短路后的内阻。这些方法只能通过外短路进行方法准确性的验证，并无法验证真实内短路时电池的内阻辨识准确程度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电池内短路阻值辨识方法，通过制作内短路电池以及预先建立电池内短路的等效电路模型，能够得到电池在真实内短路时的内阻。

第一方面，本申请实施例提供一种电池内短路阻值辨识方法，包括：对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池；利用电化学设备测量内短路电池的交流阻抗，获得第一交流阻抗数据；根据所述第一交流阻抗数据和预先建立的所述内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得所述内短路电池的内短路内阻，其中，第一等效电路模型为根据欧姆内阻、扩散阻抗和内短路内阻，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联后与内短路内阻并联获得，所述第一等效电路模型中欧姆内阻与扩散阻抗的参数根据无内短路电池确定。

上述方案中，通过制作内短路电池，在电池内部触发真正的内短路，能够得到电池在真实内短路时的内阻，同时，内短路电池的等效电路模型是根据无内短路电池建立，这样计算得到的内阻能够避免其他干扰因素的影响，得到的阻值结果无疑会更加准确。

在一种可能的实施方式中，所述对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池，包括：在所述第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，获得对应于预设内短路类型的内短路卷芯；将所述内短路卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入不含电解质的电解液，对所述壳体和所述内短路卷芯进行封装，获得内短路电池。

由于内短路电池是特地制作，在制作过程中，向壳体内加入不含电解质的电解液，一方面，该内短路电池的导电率低，内短路后不会产生大规模放热以及出现起火、爆炸等热失控现象，能够提高电池在测试阻值过程中的安全性，另一方面，能够有充足的时间去测量内短路后的特性，以获得内短路的阻值。

在一种可能的实施方式中，所述预设内短路类型为第一电池卷芯中正极活性材料与负极活性材料的短路、正极集流体与负极活性材料的短路、负极集流体与正极集流体的短路以及正极活性材料与负极集流体的短路中的任意一种。

在一种可能的实施方式中，所述在所述第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，获得对应于预设内短路类型的内短路卷芯，包括：在第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，去除孔洞两侧的正极活性材料和/或负极活性材料，以触发预设类型的内短路；将处理后的第一电池卷芯的形状进行恢复和固定，获得内短路卷芯。

通过在隔膜上切割孔洞能够制作出对应于预设内短路面积和内短路位置的电池卷芯，且通过移除部分材料能够制作对应于预设内短路类型的电池卷芯，预设内短路面积、位置、类型可以根据实际需求进行设置，进而可得到不同内短路类型的内短路内阻。在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：将第二电池卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入不含电解质的电解液，对所述壳体和所述第二电池卷芯进行封装，获得无内短路电池；利用电化学设备测量所述无内短路电池的交流阻抗，获得第二交流阻抗数据；根据所述第二交流阻抗数据和预先建立的所述无内短路电池对应的第二等效电路模型，计算获得第二等效电路模型中的多个参数，其中，第二等效电路模型为根据欧姆内阻和扩散阻抗，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联获得，所述多个参数包括欧姆内阻与扩散阻抗的参数；根据所述多个参数建立第一等效电路模型。

第一等效电路模型是根据无内短路电池的等效电路模型的模型参数建立，算出的内短路的内阻会更加准确。

在一种可能的实施方式中，所述扩散阻抗使用常相角元件描述，第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，Q₂与n₂为常相角元件的参数，所述多个参数包括R₂₁、Q₂和n₂。

在一种可能的实施方式中，所述扩散阻抗使用有限厚度扩散阻抗描述，

第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，coth为余切计算，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，R₂₂为扩散阻抗中扩散电阻的值，Y₂为扩散阻抗中扩散电容的值，n₂为指数，所述多个参数包括R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂。

在一种可能的实施方式中，所述扩散阻抗使用有限厚度薄层扩散阻抗描述，第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，tanh为正切计算，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，R₂₂为扩散阻抗中扩散电阻的值，Y₂为扩散阻抗中扩散电容的值，n₂为指数，所述多个参数包括R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂。

在一种可能的实施方式中，第一等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，R₁为内短路内阻，Z₂为第二等效电路模型的阻抗表达式。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：利用电流阶跃法测量所述内短路电池的直流内阻，所述直流内阻用于验证所述内短路内阻是否与所述直流内阻处于同一量级；若所述内短路内阻与所述直流内阻不处于同一量级，则舍弃所述内短路内阻的值。

直流内阻作为计算得到的内短路内阻的参考值，可用于验证内短路内阻是否与该直流内阻处于同一量级，比如计算获得的内阻为0.001Ω，此时无法确认该阻值是由于模型建立错误而导致的计算错误还是该电池的内阻确实较小，而通过直流内阻作为参考，能够有效验证该阻值结果的准确性。

在一种可能的实施方式中，所述第一电池卷芯与所述第二电池卷芯为同一批次生产的电池卷芯。

第一电池卷芯和第二电池卷芯可以为同一批次生产的电池卷芯，可减小电池之间存在的差异，从而减小第一等效电路模型和第二等效电路模型中模型参数的误差。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电池内短路阻值辨识方法的流程图；

图2为正常电池卷芯的结构示意图；

图3为本申请实施例中第一等效电路模型的参考模型示意图；

图4为本申请实施例提供的电池内短路阻值辨识方法的另一流程图；

图5为本申请实施例中第二等效电路模型的参考模型示意图；

图6为本申请实施例在测试直流内阻过程中电池的电压和电流变化曲线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例提供一种电池内短路阻值辨识方法，可测量出电池内短路时的真实内阻。该辨识方法的技术关键点在于：(1)如何提供真实的、可控的内短路触发；(2)部分造成电池热失控的内短路发生在几秒钟之内，能够测量的信号有限，如何有效地对内短路电池进行定量分析；(3)如何建立模型，准确地识别出内短路电池的内短路阻值。

请参照图1，该方法包括如下步骤：

步骤101：对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池。

第一电池卷芯为生产出的未经其他加工处理的正常电池卷芯。在本实施例中，选取一个正常电池卷芯进行加工处理，获得具有预设内短路类型的内短路电池。

正负极活性材料在电池内部导通即会产生内短路，图2为正常电池卷芯的结构示意图，由于电池卷芯的该种结构，共有4种类型的内短路，包括：正极活性材料与负极活性材料的短路(正极材料-负极材料内短路)、正极集流体与负极活性材料的短路(铝-负极材料内短路)、负极集流体与正极集流体的短路(铝-铜内短路)以及正极活性材料与负极集流体的短路(正极材料-铜内短路)。本实施例中的预设内短路类型为上述任意一种内短路。

可选的，一种制作内短路电池的实施方式为，首先，在电池卷芯的隔膜上切割孔洞，孔洞的形状、面积和位置不限，可获得对应于预设内短路类型的内短路卷芯。其中，如果孔洞的两侧分别是正极活性材料和负极活性材料，则触发的预设内短路类型为正极材料-负极材料内短路，进一步的，可以去除孔洞两侧的正极活性材料和/或负极活性材料，分别触发铝-负极材料内短路、铝-铜内短路和正极材料-铜内短路。在触发内短路之后，将经上述处理后的电池卷芯的形状进行恢复和固定，内短路卷芯即制作完成。

在去除孔洞两侧的正负极活性材料时，可以使用N-甲基吡咯烷酮进行擦除或者使用刀片刮除。

在实际应用中，可以制作不同的内短路卷芯，用于识别不同内短路类型、不同内短路程度(例如切割不同面积、形状的隔膜孔洞)的内短路内阻。

然后，将获得的内短路卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入无盐电解液。壳体可以为铝塑膜壳体或者硬质方壳壳体，壳体的形式不做限定，可以是现有电池所使用的任意一种壳体。无盐电解液中不含电解质，不含如六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂等锂盐，该电解液由无水有机物溶剂组成，包括但不限于碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲基乙基酯(EMC)及其混合溶剂。在加注电解液后，内短路卷芯浸入在电解液中，对内短路卷芯和壳体进行封装，内短路电池即制作完成。

需要说明的是，电池内短路是一个特别危险的过程，一般是放电伴随着放热的现象，发生内短路后，电池内短路电流产生的焦耳热会引起电池温度上升，如果局部热量积累触发热失控连锁反应，还会发生起火、爆炸等事故。对于一些十分危险的内短路，比如短路内阻较小的电池，如果其发生内短路，电池损坏的过程可能几秒钟内就已完成，而这短暂的几秒钟使得用户无法测量出内短路时的阻值，从而失去了可以测量其内阻的机会。而通过特地制作内短路电池，在制作过程中，向壳体内加入不含电解质的电解液，一方面，该内短路电池的导电率低，内短路后不会产生大规模放热以及出现起火、爆炸等热失控现象，能够提高电池在测试阻值过程中的安全性，另一方面，能够有充足的时间去测量其内短路后的特性，获得内短路的阻值。

步骤102：利用电化学设备测量该内短路电池的交流阻抗，获得第一交流阻抗数据。

使用电化学设备测量内短路电池的交流阻抗，电化学设备的参数可以设置为频率范围100kHz～10MHz、电压幅度5mV、环境温度25℃，当然，设置的参数可以不限定为此，用户可以根据实际需要进行设置。

电化学设备通过在内短路电池上施加具有特定频率的电压激励信号并测量该内短路电池产生的电流响应来获得内短路电池的交流阻抗。内短路电池的交流阻抗用复函数进行表示，具有实部和虚部，因此，每一交流阻抗值可以理解为坐标系上的一个点(在坐标系中，横坐标轴可表示交流阻抗的实部，纵坐标轴可表示交流阻抗的虚部)。通过改变电化学设备施加的电压激励信号的频率，就会得到一系列的数据点集，第一交流阻抗数据为在不同频率下获得的多个交流阻抗，多个交流阻抗在坐标系中根据阻抗值的实部和虚部形成多个坐标点。

步骤103：根据第一交流阻抗数据和预先建立的内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得内短路电池的内短路内阻。

在实际工程应用中，基于基本电路原理思想和电池的充放电测试实验结果，采用电容、电阻等常见电气元件构建的与电池具有相同响应的模型，称之为等效电路模型。第一等效电路模型是由无源的电学元件(电阻)和分布式的电化学元件(扩散阻抗WDE)通过串联和并联的方式构成，其参考模型如图3所示，其中，欧姆内阻和扩散阻抗WDE串联后与内短路内阻并联。本实施例的第一等效电路模型中的扩散阻抗可以使用常相角元件进行描述，或者采用有限厚度扩散阻抗或者有限厚度薄层扩散阻抗进行描述。

第一等效电路模型中的欧姆内阻与扩散阻抗的参数可根据无内短路电池确定。因此，请参照图4，在步骤103之前，该方法还包括如下步骤：

步骤201：将第二电池卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入不含电解质的电解液，对壳体和第二电池卷芯进行封装，获得无内短路电池。

将第二电池卷芯放置在壳体中，然后向壳体内注入不含电解质的电解液，在加注电解液后，第二电池卷芯浸入在电解液中，对第二电池卷芯和壳体进行封装，无内短路电池即制作完成。第二电池卷芯为生产出的未经其他加工处理的正常电池卷芯，第一电池卷芯和第二电池卷芯可以为同一批次生产的电池卷芯，以尽量减小电池之间存在的差异。

步骤202：利用电化学设备测量无内短路电池的交流阻抗，获得第二交流阻抗数据。

电化学设备通过在无内短路电池上施加具有特定频率的电压激励信号，测量出无内短路电池的交流阻抗，并通过改变施加的电压激励信号的频率，获得第二交流阻抗数据。第二交流阻抗数据中的多个交流阻抗在坐标系中根据阻抗值的实部和虚部形成多个坐标点。

步骤203：根据第二交流阻抗数据和预先建立的无内短路电池对应的第二等效电路模型，计算获得第二等效电路模型中的多个参数。

第二等效电路模型是根据欧姆内阻和扩散阻抗WDE构建的，其参考模型如图5所示，其中，欧姆内阻与扩散阻抗串联。

在第二等效电路模型中，扩散阻抗如果采用的是常相角元件，那么第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，Q₂与n₂为常相角元件的参数。根据上述阻抗表达式可获得在无内短路电池中阻抗的实部和虚部，并根据实际测量获得的第二交流阻抗数据，即可在坐标系中通过拟合得到参数R₂₁、Q₂和n₂，并将这三个参数作为已知量输入到第一等效电路模型中。

可选的，在第二等效电路模型中，扩散阻抗如果采用的是有限厚度扩散阻抗，那么第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，coth为余切计算，R₂₁为欧姆内阻的值(单位：欧姆Ω)，R₂₂为扩散阻抗中扩散电阻的值(单位：欧姆Ω)，Y₂为扩散阻抗中扩散电容的值(单位：法拉F)，n₂为指数(无单位)。

根据上述阻抗表达式可获得在无内短路电池中阻抗的实部和虚部，并根据实际测量获得的第二交流阻抗数据，即可在坐标系中通过拟合得到参数R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂，并将这四个参数作为已知量输入到第一等效电路模型中。

可选的，在第二等效电路模型中，扩散阻抗如果采用的是有限厚度薄层扩散阻抗，那么第二等效电路模型的阻抗表达式为：

上述阻抗表达式(3)中各参数的含义与阻抗表达式(2)相同，tanh为正切计算。

步骤204：根据该多个参数建立第一等效电路模型。

将由无内短路电池获得的参数R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂(或参数R₂₁、Q₂和n₂)输入到第一等效电路模型中，建立第一等效电路模型。

由于无内短路电池和内短路电池是由不同的电池卷芯制作得到，虽然电池卷芯为同一批次生产，但电池之间仍存在细微的差别，导致他们在参数上并非完全一致，因此在将第二等效电路模型中求得的多个参数输入到第一等效电路模型中时，可以设置参数的上下浮动区间，即允许上述参数在一定范围内浮动，比如在输入R₂₁时，只要在输入值的±5％的范围内都是允许的。

而在内短路电池对应的第一等效电路模型中，由于内短路内阻是与欧姆内阻及扩散阻抗并联，因此根据并联电路公式，其阻抗表达式为：

其中，R₁为内短路内阻，Z₂为第二等效电路模型的阻抗表达式。因此，若等效电路模型是根据常相角元件建立，则可根据表达式(4)、表达式(1)、上述多个参数(R₂₁、Q₂和n₂)以及第一交流阻抗数据，计算得到内短路内阻R₁，若等效电路模型是根据有限厚度扩散阻抗建立，则可根据表达式(4)、表达式(2)、上述多个参数(R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂)以及第一交流阻抗数据，计算得到内短路内阻R₁，若等效电路模型是根据有限厚度薄层扩散阻抗建立，则根据表达式(4)、表达式(3)、上述多个参数(R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂)以及第一交流阻抗数据，计算得到内短路内阻R₁。第一等效电路模型和第二等效电路模型中的扩散阻抗的类型应当相同。

需要说明的是，扩散阻抗WDE除了上述举例示出的三种扩散类型以外，只要能够描述电池内的扩散过程，也可以采用其他类型的扩散阻抗，因此本实施例对于扩散阻抗的类型不做限定，除此以外，本实施例中的等效电路模型也可以使用其他更为复杂的模型。

在步骤101中，制作内短路电池时加入的无盐电解液由于不含电解质，电池内部是没有导通的离子，所以这种电池不能用于正常电池的使用，但可以用于本实施例中内短路阻值的测试。而实际上，在加注电解液之后，该内短路电池的正负极活性材料会有一些离子溶入到电解液中，因此电池是有一定的导电性能的，可以进行小电流的充放电测试。

因此，该阻值辨识方法还可以利用电流阶跃法测量内短路电池的直流内阻，该直流内阻作为由步骤103获得的内短路内阻R₁的参考值。可选的，使用1C电流为内短路电池充电10秒，测量电池两端的电压变化情况，其电流和电压变化如图6中的曲线所示(t₁时刻开始充电，t₂时刻结束充电)，该内短路电池的直流内阻为：

其中，C表示电池充放电能力倍率，1C表示电池一小时完全放电的电流强度。上述充电电流和充电时间仅是示例，可根据实际需要进行调整。

直流内阻R₃作为本实施例计算获得的内短路内阻R₁的参考值，可用于验证内短路内阻是否与该直流内阻处于同一量级，比如计算获得R₁为0.001Ω，由于建立等效电路模型时，如果无内短路电池的第二等效电路模型建模错误，会导致算出的内短路的内阻也是错误的，此时无法确认0.001Ω是计算错误还是该电池的内阻确实较小，而通过直流内阻作为参考，能够有效验证该辨识结果的准确性。因此，如果内短路内阻与直流内阻不处于同一量级，说明建立的内短路电池第一等效电路模型参数存在问题，那么应当舍弃该内短路内阻的值，进一步的，可再次执行步骤201-204，重新计算第一等效模型的参数。

利用电流阶跃测量直流内阻的方法所测得的内阻包括欧姆内阻和极化内阻两部分，极化内阻较小，不会造成直流内阻量级的改变。其中，极化内阻会受电池内部加注的无盐电解液影响，电池在加注无盐电解液后存放了不同的时间导致里面溶解的离子数量的不同，会影响极化内阻的结果。而内短路内阻，主要表现为其欧姆内阻，因此电流阶跃测量法只能起到辅助参考的作用，不能够实际用于对内短路内阻的测量。而本实施例中的辨识方法，首先建立无内短路电池的等效电路模型，再根据无内短路电池的模型参数建立内短路电池的等效电路模型，这样计算内短路内阻的方式能够避免其他干扰因素的影响，若内短路电池的第一等效模型和第二等效模型参数计算无误，得到的内短路阻值的结果相较于电流阶跃测量法会更加准确。

相比现有技术，本实施例上述方案能够安全地辨识出电池真实内短路时的阻值，通过在隔膜上切割孔洞并在孔洞两侧按照需求去除正负极的活性材料，可制作不同内短路类型、不同内短路程度的内短路电池，从而可测试电池在不同内短路情况下的内短路阻值。在实际应用中，可针对特定款电池，提前根据电池卷芯制作出电池并测量其内短路阻值，该阻值可以用于电池内短路安全性的建模和电池单体的安全特性的研究，因此可作为新电池开发时的安全评估的一种手段。同时，对于目前车辆的电池管理系统中配有的电池内短路的检测算法，提前获得电池实际情况下内短路的阻值，有利于提高内短路检测算法的准确性、可靠性和有效性。

在本申请所提供的实施例中，可以通过一电子设备获取电化学设备的交流阻抗的测量结果，以及基于该测量结果和等效电路模型进行内短路内阻的计算，并且，根据交流阻抗数据和等效电路模型计算内短路内阻的步骤可以通过电脑上的软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用。基于这样的理解，上述步骤可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行上述步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池内短路阻值辨识方法，其特征在于，包括：

对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池；

利用电化学设备测量内短路电池的交流阻抗，获得第一交流阻抗数据；

根据所述第一交流阻抗数据和预先建立的所述内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得所述内短路电池的内短路内阻，其中，第一等效电路模型为根据欧姆内阻、扩散阻抗和内短路内阻，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联后与内短路内阻并联获得，所述第一等效电路模型中欧姆内阻与扩散阻抗的参数根据无内短路电池确定；

在根据所述第一交流阻抗数据和预先建立的所述内短路电池对应的第一等效电路模型，计算获得所述内短路电池的内短路内阻之前，所述方法还包括：

将第二电池卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入不含电解质的电解液，对所述壳体和所述第二电池卷芯进行封装，获得无内短路电池；

利用电化学设备测量所述无内短路电池的交流阻抗，获得第二交流阻抗数据；

根据所述第二交流阻抗数据和预先建立的所述无内短路电池对应的第二等效电路模型，计算获得第二等效电路模型中的多个参数，其中，第二等效电路模型为根据欧姆内阻和扩散阻抗，并将欧姆内阻与扩散阻抗串联获得，所述多个参数包括欧姆内阻与扩散阻抗的参数；

根据所述多个参数建立第一等效电路模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对第一电池卷芯进行加工，获得对应于预设内短路类型的内短路电池，包括：

在所述第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，获得对应于预设内短路类型的内短路卷芯；

将所述内短路卷芯放置在壳体中，并向壳体内注入不含电解质的电解液，对所述壳体和所述内短路卷芯进行封装，获得内短路电池。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设内短路类型为第一电池卷芯中正极活性材料与负极活性材料的短路、正极集流体与负极活性材料的短路、负极集流体与正极集流体的短路以及正极活性材料与负极集流体的短路中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，获得对应于预设内短路类型的内短路卷芯，包括：

在第一电池卷芯的隔膜上切割孔洞，去除孔洞两侧的正极活性材料和/或负极活性材料，以触发预设类型的内短路；

将处理后的第一电池卷芯的形状进行恢复和固定，获得内短路卷芯。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散阻抗使用常相角元件描述，第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，Q₂与n₂为常相角元件的参数，所述多个参数包括R₂₁、Q₂和n₂。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散阻抗使用有限厚度扩散阻抗描述，第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，coth为余切计算，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，R₂₂为扩散阻抗中扩散电阻的值，Y₂为扩散阻抗中扩散电容的值，n₂为指数，所述多个参数包括R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散阻抗使用有限厚度薄层扩散阻抗描述，第二等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，tanh为正切计算，i为虚数单位，ω为电化学设备在测量交流阻抗的过程中施加的电压激励信号的频率，R₂₁为欧姆内阻的值，R₂₂为扩散阻抗中扩散电阻的值，Y₂为扩散阻抗中扩散电容的值，n₂为指数，所述多个参数包括R₂₁、R₂₂、Y₂和n₂。

8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，第一等效电路模型的阻抗表达式为：

其中，R₁为内短路内阻，Z₂为第二等效电路模型的阻抗表达式。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算获得所述内短路电池的内短路内阻之后，所述方法还包括：

利用电流阶跃法测量所述内短路电池的直流内阻，所述直流内阻用于验证所述内短路内阻是否与所述直流内阻处于同一量级；

若所述内短路内阻与所述直流内阻不处于同一量级，则舍弃所述内短路内阻的值。

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