CN112151899A - 一种电池析锂的检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池析锂的检测方法和装置，检测方法包括：对待测电池进行恒流恒压充电；计算充电完成后的待测电池的电流密度；基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征；基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，解决了现有技术中直接在满电态下将电池拆解来观察负极表面情况，并通过主观判定是否发生析锂导致的容易造成误差，且增加人力物力的成本的技术问题，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。

Description

一种电池析锂的检测方法和装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池析锂的检测方法和装置。
背景技术
现阶段对于电池的析锂现象判断通常包括以下几种方法：(1)通过不同温度充放电的库伦效率进行判断，但此种方法需要使用温度箱，并在不同温度环境下进行循环、搁置等动作，测试周期长、费用高，若电池体系出现变化，例如电池容量衰减过快等，将不适用此法判断析锂；(2)通过检测电池的电量对电压的二阶导数的波动来判定是否出现析锂现象，使用此方法进行判断，如果由于正负极材料发生相变或者损坏形成的波动，容易造成误判。
发明内容
本发明提供一种电池析锂的检测方法和装置，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
本发明实施例提供了一种电池析锂的检测方法，所述检测方法包括：
对待测电池进行恒流恒压充电；
计算充电完成后的所述待测电池的电流密度；
基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征；
基于所述电流密度的变化特征判断所述待测电池是否发生析锂现象。
进一步地，所述基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征包括：
计算所述电流密度对电池容量的导数，得到所述电流密度的变化特征，其中，所述电池容量为所述待测电池的电池容量。
进一步地，所述基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征包括：
计算所述电流密度对时间的变化速率，得到所述电流密度的变化特征。
进一步地，所述基于所述电流密度的变化特征判断所述待测电池是否发生析锂现象包括：
判断所述电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动；
若是，则所述待测电池发生析锂现象。
进一步地，所述对待测电池进行恒流恒压充电包括：
对所述待测电池进行恒流充电至预设截止电压；
对充电至所述预设截止电压的所述待测电池继续以恒压充电，直至充电至预设截止电流。
进一步地，所述计算充电完成后的所述待测电池的电流密度包括：
获取所述待测电池单位时间内通过所述待测电池的正极有效单位面积的电量值，所述电量值为所述待测电池的电流密度。
本发明实施例还提供了一种电池析锂的检测装置，所述检测装置包括：
充电单元，用于对待测电池进行恒流恒压充电；
计算单元，用于计算充电完成后的所述待测电池的电流密度；
处理单元，用于基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征；
判断单元，用于基于所述电流密度的变化特征判断所述待测电池是否发生析锂现象。
进一步地，所述处理单元包括：
第一计算子单元，用于计算所述电流密度对电池容量的导数，得到所述电流密度的变化特征，其中，所述电池容量为所述待测电池的电池容量。
进一步地，所述处理单元包括：
第二计算子单元，用于计算所述电流密度对时间的变化速率，得到所述电流密度的变化特征。
进一步地，所述判断单元用于判断所述电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动，若是，则所述待测电池发生析锂现象。
本发明公开了一种电池析锂的检测方法和装置，检测方法包括：对待测电池进行恒流恒压充电；计算充电完成后的待测电池的电流密度；基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征；基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，解决了现有技术中直接在满电态下将电池拆解来观察负极表面情况，并通过主观判定是否发生析锂导致的容易造成误差，且增加人力物力的成本的技术问题，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池析锂的检测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种电池析锂的检测方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的一种电池析锂的检测装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。
图1是本发明实施例提供的一种电池析锂的检测方法的流程图。
如图1所示，电池析锂的检测方法包括如下步骤：
步骤S101，对待测电池进行恒流恒压充电。
具体地，恒流恒压充电通常指的是先以某恒定电流对待测电池进行充电，当电压达到一定值时，再以某恒定电压对待测电池进行充电，此时电流逐渐减小，当充电电流下降到零时，待测电池充电完成。
步骤S102，计算充电完成后的待测电池的电流密度。
步骤S103，基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征。
具体地，电流密度为描述电流强度和电流流动方向的物理量，在对待测电池进行恒流恒压充电之后，计算待测电池的电流密度，并对电流密度进行数学处理，得到电流密度的变化特征，进而根据电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
步骤S104，基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
具体地，在获取到电流密度的变化特征之后，截取待测电池在恒压充电阶段的电流密度的变化特征，通过判定其在恒压充电阶段是否出现波动现象来判断待测电池是否出现析锂，如果电流密度的变化特征在恒压充电阶段出现波动，则表明待测电池发生析锂现象，否则表明待测电池未出现析锂现象。
通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征进行优化。图2是本发明实施例提供的另一种电池析锂的检测方法的流程图，如图2所示，本实施例提供的电池析锂的检测方法包括如下步骤：
步骤S201，对待测电池进行恒流恒压充电。
步骤S202，计算充电完成后的待测电池的电流密度。
步骤S203，计算电流密度对电池容量的导数，得到电流密度的变化特征，其中，电池容量为待测电池的电池容量。
具体地，在计算得到充电完成后的待测电池的电流密度之后，计算电流密度J对电池实际容量SOC的一阶导数dI/dt-SOC，并截取在恒压充电阶段的一阶导数dI/dt-SOC的数据，做出曲线图，然后通过该曲线图判断待测电池是否出现析锂。
步骤S204，基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征进行优化。图3是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图，如图3所示，本实施例提供的电池析锂的检测方法包括如下步骤：
步骤S301，对待测电池进行恒流恒压充电。
步骤S302，计算充电完成后的待测电池的电流密度。
步骤S303，计算电流密度对时间的变化速率，得到电流密度的变化特征。
具体地，在计算得到充电完成后的待测电池的电流密度之后，计算电流密度J对时间的变化速率，并截取在恒压充电阶段的变化速率的数据，做出曲线图，然后通过该曲线图判断待测电池是否出现析锂。
步骤S304，基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象进行优化。图4是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图，如图4所示，本实施例提供的电池析锂的检测方法包括如下步骤：
步骤S401，对待测电池进行恒流恒压充电。
步骤S402，计算充电完成后的待测电池的电流密度。
步骤S403，基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征。
步骤S404，判断电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动；若是，则待测电池发生析锂现象。
具体地，在得到电流密度的变化特征之后，截取电流密度的变化特征在恒压充电阶段的数据，并做出曲线图，然后通过判定曲线图中电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动，如果电流密度的变化特征在恒压充电阶段出现波动，则表明待测电池发生析锂现象，否则表明待测电池未出现析锂现象。
通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中对待测电池进行恒流恒压充电进行优化。图5是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图，如图5所示，本实施例提供的电池析锂的检测方法包括如下步骤：
步骤S501，对待测电池进行恒流充电至预设截止电压；
步骤S502，对充电至预设截止电压的待测电池继续以恒压充电，直至充电至预设截止电流。
具体地，恒流恒压充电需要先以某个设定的恒定电流对待测电池进行充电，直至预设截止电压，然后再以某个设定的恒定电压对待测电池进行充电，直至预设截止电流，待测电池的恒流恒压充电就完成了。需要说明的是，预设截止电压和预设截止电流的值均为待测电池的充放电窗口值，例如，预设截止电压可以设置为3.0V-4.5V中的某个值。
步骤S503，计算充电完成后的待测电池的电流密度。
步骤S504，基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征。
步骤S505，基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中计算充电完成后的待测电池的电流密度进行优化。图6是本发明实施例提供的又一种电池析锂的检测方法的流程图，如图6所示，本实施例提供的电池析锂的检测方法包括如下步骤：
步骤S601，对待测电池进行恒流恒压充电。
步骤S602，获取待测电池单位时间内通过待测电池的正极有效单位面积的电量值，电量值为待测电池的电流密度。
具体地，计算待测电池的电池密度，需要获取待测电池单位时间内通过单位面积的电量值，在本申请中，待测电池的电流密度指的是单位时间内通过的待测电池的正极有效面积的单位面积的电量。
步骤S603，基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征。
步骤S604，基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
通过使用电流密度的变化特征来判断电池是否发生析锂现象，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
本发明实施例还提供了一种电池析锂的检测装置，该电池析锂的检测装置用于执行本发明上述实施例所提供的电池析锂的检测方法，以下对本发明实施例提供的电池析锂的检测装置做具体介绍。
图7是本发明实施例提供的一种电池析锂的检测装置的结构图，如图7所示，该电池析锂的检测装置主要包括：充电单元71，计算单元72，处理单元73和判断单元74，其中：
充电单元71，用于对待测电池进行恒流恒压充电；
计算单元72，用于计算充电完成后的待测电池的电流密度；
处理单元73，用于基于待测电池的电流密度获取电流密度的变化特征；
判断单元74，用于基于电流密度的变化特征判断待测电池是否发生析锂现象。
通过使用本发明实施例提供的电池析锂的检测装置，只需要处理待测电池的测试数据即可得到判断结果，减少了测试电芯的数量，降低了测试费用，实现了提高判断准确性和判定效率，降低了误判的可能性以及成本的技术效果。
可选地，处理单元73包括：
第一计算子单元，用于计算电流密度对电池容量的导数，得到电流密度的变化特征，其中，电池容量为待测电池的电池容量。
可选地，处理单元73包括：
第二计算子单元，用于计算电流密度对时间的变化速率，得到电流密度的变化特征。
可选地，判断单元74用于判断电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动，若是，则待测电池发生析锂现象。
可选地，充电单元71包括：
恒流充电子单元，用于对待测电池进行恒流充电至预设截止电压。
恒压充电子单元，用于对充电至预设截止电压的待测电池继续以恒压充电，直至充电至预设截止电流。
可选地，计算单元72用于获取待测电池单位时间内通过待测电池的正极有效单位面积的电量值，电量值为待测电池的电流密度。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例提供的电池析锂的检测方法，与上述实施例提供的电池析锂的检测装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池析锂的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
对待测电池进行恒流恒压充电；
计算充电完成后的所述待测电池的电流密度；
基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征；
基于所述电流密度的变化特征判断所述待测电池是否发生析锂现象。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征包括：
计算所述电流密度对电池容量的导数，得到所述电流密度的变化特征，其中，所述电池容量为所述待测电池的电池容量。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征包括：
计算所述电流密度对时间的变化速率，得到所述电流密度的变化特征。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述基于所述电流密度的变化特征判断所述待测电池是否发生析锂现象包括：
判断所述电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动；
若是，则所述待测电池发生析锂现象。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述对待测电池进行恒流恒压充电包括：
对所述待测电池进行恒流充电至预设截止电压；
对充电至所述预设截止电压的所述待测电池继续以恒压充电，直至充电至预设截止电流。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述计算充电完成后的所述待测电池的电流密度包括：
获取所述待测电池单位时间内通过所述待测电池的正极有效单位面积的电量值，所述电量值为所述待测电池的电流密度。
7.一种电池析锂的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：
充电单元，用于对待测电池进行恒流恒压充电；
计算单元，用于计算充电完成后的所述待测电池的电流密度；
处理单元，用于基于所述待测电池的电流密度获取所述电流密度的变化特征；
判断单元，用于基于所述电流密度的变化特征判断所述待测电池是否发生析锂现象。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述处理单元包括：
第一计算子单元，用于计算所述电流密度对电池容量的导数，得到所述电流密度的变化特征，其中，所述电池容量为所述待测电池的电池容量。
9.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述处理单元包括：
第二计算子单元，用于计算所述电流密度对时间的变化速率，得到所述电流密度的变化特征。
10.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述判断单元用于判断所述电流密度的变化特征在恒压充电阶段是否出现波动，若是，则所述待测电池发生析锂现象。
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