CN112582710B - 锂离子电池自加热方法、锂离子电池及电动车 - Google Patents

锂离子电池自加热方法、锂离子电池及电动车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池自加热方法、锂离子电池及电动车，方法包括：根据电感的趋肤效应将电感修正因子输入至预设的等效电路阻抗模型中；获取温度数据和电压数据；计算出锂离子电池的第一电流幅值；获取锂离子电池的开路电压和预设的第一电压阈值上限，并根据等效电路阻抗模型、第一电流幅值、开路电压和第一电压阈值上限得到锂离子电池的目标电流频率；根据目标电流频率对锂离子电池进行加热；若锂离子电池内部的温度达到指定温度时，停止加热。锂离子电池包括应用上述锂离子电池自加热方法的锂离子电池。电动车包括上述锂离子电池。利用锂离子电池内部自加热，温度均匀性好，可以有效提高加热效率。

Description

锂离子电池自加热方法、锂离子电池及电动车
技术领域
本发明涉及动力电池热管理技术领域，特别涉及一种锂离子电池自加热方法、锂离子电池及电动车。
背景技术
目前，由于温室效应的加剧和对环保的日益重视，燃油车逐步由电动力车取代。车用动力电池一般为锂离子电池。第一方面，常用的锂离子电池在低温下，电导率下降明显，严重影响锂离子电池的可充电性能和输出功率；第二方面，锂离子电池在低温下充电，石墨负极有金属锂析出的风险，而金属锂析出会破坏界面结构，消耗电解液或者刺穿隔膜，以致缩短电池寿命，降低电池的安全性；第三方面，在低温下锂离子电池的放电容量也会低于常温条件下的放电容量。因此，锂离子电池在低温下能否高效加热，是影响电动车在冬季表现的重要因素。对锂离子电池进行外部加热，具有加热效率低，而且温度分布不均匀的缺点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种锂离子电池自加热方法、锂离子电池及电动车，利用自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，且可以有效提高加热效率。
本发明的第一方面，提供了一种锂离子电池自加热方法，包括：根据电感的趋肤效应将电感修正因子输入至预设的等效电路阻抗模型中；获取锂离子电池内部的温度数据和电压数据；根据等效电路阻抗模型、锂离子电池内部的温度数据和电压数据，计算出锂离子电池的第一电流幅值；获取锂离子电池的开路电压和预设的第一电压阈值上限，并根据等效电路阻抗模型、第一电流幅值、开路电压和第一电压阈值上限得到锂离子电池的目标电流频率；根据目标电流频率对锂离子电池进行加热；若锂离子电池内部的温度达到指定温度时，停止对锂离子电池加热。
根据本发明第一方面实施例的锂离子电池自加热方法，至少具体如下有益效果：通过建立锂离子电池的等效电路阻抗模型，并且根据电感的趋肤效应在等效电路阻抗模型中加入电感修正因子，可以获得更贴近实际情况的阻抗模型。根据等效电路阻抗模型，通过锂离子电池内部的温度数据和电压数据，得到锂离子电池的第一电流幅值，而根据等效电路阻抗模型、第一电流幅值、开路电压和第一电压阈值上限，可以得到较为精确的锂离子电池的目标电流频率，持续以目标电流频率对锂离子电池进行加热，且监控锂离子电池内部的温度，直至锂离子电池内部的温度达到指定温度，停止加热。利用电感的趋肤效应，获取较为准确的目标电流频率，利用电池内部自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，可以有效提高加热效率。
根据本发明的一些实施例，还包括：通过等效电路阻抗模型计算总阻抗，具体为：根据第一公式计算总阻抗Z(f)，第一公式如下：
Figure GDA0003550844730000021
其中，Zct(f)为电荷转移元件阻抗，ZL(f)为卷绕结构的电极片对应非理想电感元件阻抗，Re为电解液对应欧姆元件电阻，具体为：f为正弦交流电的频率，L是电池的电感，αL为电感修正因子，Rct为电池的电荷转移电阻，Qct为电荷转移相位元件的电容系数，αct为电荷转移相位因子。根据电感的趋肤效应在等效电路阻抗模型中加入电感修正因子，可以获得更贴近实际情况的阻抗模型。从而利用电感的趋肤效应，获取较为准确的目标电流频率，利用电池内部自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，也可以有效提高加热效率。
根据本发明的一些实施例，根据等效电路阻抗模型、锂离子电池内部的温度和电压数据，获取锂离子电池的第一电流幅值步骤之后，还包括：通过焦耳定律计算第二电流幅值，具体为：根据第二公式计算第二电流幅值；根据第三公式计算最小频率值；根据第四公式计算最大频率值；判断预设的锂离子电池的温升速率是否满足第一条件；若预设的锂离子电池的温升速率满足第一条件，则以预设的温升速率对锂离子电池进行加热；
其中，第二公式如下：
Figure GDA0003550844730000031
其中T是电池温度，t是加热时间，
Figure GDA0003550844730000032
是温升速率，I1是交流电的有效电流，Ucell是锂离子电池的安全电压，m是电池质量，Cp是电池比热容；第三公式如下：(Z′ct(f)+Re)×I＜(Ucell_max-Uocv)fmin是最小频率值，其中，Umax为第一电压阈值上限、Ucell_max为锂离子电池的第二电压阈值上限，Uocv为锂离子电池的开路电压、Z′ct(f)为电荷转移阻抗的欧姆分量，I为第一电流幅值；第四公式如下：Z(f)×I＜(Umax-Uocv)，其中，I为第一电流幅值；fmax是最大频率值，第一条件为：fmax>fmin。在预设一个温升速率对锂离子电池进行充电加热时，根据上述第一条件可以自动判断设定的温升速率是否满足安全条件。在满足安全条件时，可以按照设定的温升速率对锂离子电池进行加热。使得设定的温升速率在安全范围内。避免设定的温升速率过快导致超过电池的安全电压范围，对人身财产安全造成严重的影响。
根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：若预设的锂离子电池的温升速率不满足第一条件，则降低温升速率；若预设的锂离子电池的温升速率满足第一条件，则以当前的温升速率对锂离子电池进行加热。在预设的温升速率不满足第一条件时，证明预设的温升速率过快，需要降低温升速率再判断是否满足第一条件，若满足第一条件则以当前的温升速率对锂离子电池进行加热；若不满足第一条件，则继续降低温升速率，再做判断，直至满足第一条件，则以最终的温升速率对锂离子电池进行加热。整个过程可以自动判断。保证锂电池在安全区间加热的同时，减少中间人为判断的时间。有效提高了锂电池的加热效率。
根据本发明的一些实施例，根据目标电流频率对锂离子电池进行加热步骤之前，还包括：根据第五公式计算出产热功率；得到在区间[fmin，fmax]内，将最大频率值fmax作为目标频率；其中，第五公式如下：
Q＝I2R＝I2(Z′ct(f)+Re+Z′L(f))，fmax是最大频率值，fmin是频率最小值，I为第一电流幅值，R为总阻抗，Z′ct(f)为电荷转移阻抗的欧姆分量，Re为电解液对应欧姆元件电阻，Z'L(f)为电感趋肤效应增加的阻抗实部。根据第五公式可以准确的计算锂离子电池的产热功率，根据产热功率能够得到锂离子电池的温升速率。其中，第五公式在频率最小值和最大频率值区间内，随着频率的增加，虽然Z′ct(f)减小，但是由于趋肤效应，电感欧姆阻抗Z'L(f)为上升的更多，因此产热功率在最小频率到最大频率的区间内单调递增，所以可以将最大频率值作为目标频率。
根据本发明的一些实施例，获取锂离子电池内部的温度数据，包括：分别获取锂离子电池的极耳的中心和侧边处的温度数据，用于监控锂离子电池在加热过程中加热的一致性。由于极耳的中心和侧边处的为电池温度的最大值和最小值，测量极耳中心处和侧边处的温度数据，若极耳中心处和侧边处的温度一致，则证明锂离子电池内部温度均匀，也可以证明锂离子电池内部在加热过程中加热的一致性。
根据本发明的一些实施例，对锂离子电池进行电化学阻抗谱测试；获取电化学阻抗谱测试结果数据；根据测试结果数据，得到等效电路阻抗模型中的参数数据。利用上述测试获得的参数数据，结果更精确。使用精确的参数数据的等效电路阻抗模型可以得到更为准确的目标频率，应用准确的目标频率对锂离子电池进行加热，更贴近实际情况。
根据本发明的一些实施例，对锂离子电池进行电化学阻抗谱测试步骤，包括：获取温箱预设的至少三个温度数据；分别获取锂离子电池预设的至少三个剩余电量信息；分别获取每个温度/电量的两两组合下，锂离子电池进行电化学阻抗测试结果数据。在不同温度和电量的两两组合下，可以获得在不同温度下的电化学阻抗谱，再对不同温度下的电化学阻抗谱进行拟合，可以得到较为准确的锂离子电池的参数数据。
本发明的第二方面，提供了一种锂离子电池，包括应用本发明第一方面提供的锂离子电池自加热方法的锂离子电池。
根据本发明第二方面实施例的锂离子电池，至少具有如下有益效果：通过利用电感的趋肤效应对锂离子电池内部进行自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，可以有效提高加热效率，避免锂离子电池在低温下充电时，石墨负极析出金属锂的问题，进而提升电池寿命和安全性。
本发明的第三方面，提供了一种电动车，包括本发明第二方面提供的锂离子电池。
根据本发明第三方面实施例的电动车，至少具有如下有益效果：通过应用趋肤效应对锂离子电池内部进行自加热，避免锂离子电池在低温下充电时，石墨负极析出金属锂的问题，进而提升电池寿命和安全性的同时，可以提高电动车的使用寿命和安全性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的锂离子电池自加热方法的流程图；
图2为本发明实施例的锂离子电池自加热方法的等效电路阻抗模型电路图；
图3为本发明实施例的锂离子电池自加热方法的电流幅值和温升速率关系图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
参照图1，本发明实施例的第一方面，提出了一种锂离子电池自加热方法，包括：
S100、根据电感的趋肤效应将电感修正因子输入至预设的等效电路阻抗模型中；
S200、获取锂离子电池内部的温度数据和电压数据；
S300、根据等效电路阻抗模型、锂离子电池内部的温度数据和电压数据，计算出锂离子电池的第一电流幅值；
S400、获取锂离子电池的开路电压和预设的第一电压阈值上限，并根据等效电路阻抗模型、第一电流幅值、开路电压和第一电压阈值上限得到锂离子电池的目标电流频率；
S500、根据目标电流频率对锂离子电池进行加热；
S600、若锂离子电池内部的温度达到指定温度时，停止对锂离子电池加热。
其中，趋肤效应是指在导体中有交流电或者交变磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分。即，电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻和损耗功率都增加的现象。利用电池的趋肤效应，即，电池表层的电流对电池进行自加热，使得锂离子电池内部的温度均匀性好，加热效率高，进而避免锂离子电池低温充电时负极析锂的问题。
通过建立锂离子电池的等效电路阻抗模型，并且根据电感的趋肤效应在等效电路阻抗模型中加入电感修正因子，可以获得更贴近实际情况的阻抗模型。根据等效电路阻抗模型，通过锂离子电池内部的温度数据和电压数据，得到锂离子电池的第一电流幅值，而根据等效电路阻抗模型、第一电流幅值、开路电压和第一电压阈值上限，可以得到较为精确的锂离子电池的目标电流频率，持续以目标电流频率对锂离子电池进行加热，且监控锂离子电池内部的温度，直至锂离子电池内部的温度达到指定温度，停止加热。利用电感的趋肤效应，获取较为准确的目标电流频率，利用电池内部自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，可以有效提高加热效率。
在本发明的一些实施例中，还包括：通过等效电路阻抗模型计算总阻抗，具体为：根据第一公式计算总阻抗Z(f)，第一公式如下：
Figure GDA0003550844730000071
其中，根据锂离子电池电化学阻抗谱等效电路模型，锂离子电池的电化学反应过程对应电荷转移元件阻抗Zct(f)，Zct(f)为内部活性材料的电阻，即电荷转移元件阻抗，内部活性材料所承受的电压为电池的安全电压；ZL(f)为卷绕结构的电极片对应非理想电感元件阻抗，Re为电解液对应欧姆元件电阻，具体为：f为正弦交流电的频率，L是电池的电感，αL为电感修正因子，Rct为电池的电荷转移电阻，Qct为电荷转移相位元件的电容系数，αct为电荷转移相位因子。根据电感的趋肤效应在等效电路阻抗模型中加入电感修正因子，可以获得更贴近实际情况的阻抗模型。从而利用电感的趋肤效应，获取较为准确的目标电流频率，利用电池内部自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，也可以有效提高加热效率。其中，等效电路模型中的参数可以由锂离子电池生产厂家提供，也可以由实验测量获取。
在本发明的一些实施例中，根据等效电路阻抗模型、锂离子电池内部的温度和电压数据，获取锂离子电池的第一电流幅值步骤之后，还包括：通过焦耳定律计算第二电流幅值，具体为：根据第二公式计算第二电流幅值；根据第三公式计算最小频率值；根据第四公式计算最大频率值；判断预设的锂离子电池的温升速率是否满足第一条件；若预设的锂离子电池的温升速率满足第一条件，则以预设的温升速率对锂离子电池进行加热；
其中，第二公式如下：
Figure GDA0003550844730000081
其中T是电池温度，t是加热时间，
Figure GDA0003550844730000082
是温升速率，I1是交流电的有效电流，Ucell是锂离子电池的安全电压，m是电池质量，Cp是电池比热容；第三公式如下：(Z′ct(f)+Re)×I＜(Ucell_max-Uocv)fmin是最小频率值，其中，Ucell_max为锂离子电池的第二电压阈值上限，Uocv为锂离子电池的开路电压、Z′ct(f)为电荷转移阻抗的欧姆分量，I为第一电流幅值；第四公式如下：Z(f)×I＜(Umax-Uocv)，其中，I为第一电流幅值；fmax是最大频率值，第一条件为：fmax>fmin。
具体为，在使用者想要设定一个温升速率时，可以通过焦耳定律，利用第二公式计算第二电流幅值，根据第一条件判断第二电流幅值是否符合要求，进而判断设定的温升速率是否合理。在使用者设定温升速率时，能够自动判断设置的温升速率是否满足安全需求，以此来保证锂离子电池的加热安全。
在本发明的一些实施例中，还包括以下步骤：若预设的锂离子电池的温升速率不满足第一条件，则降低温升速率；若预设的锂离子电池的温升速率满足第一条件，则以当前的温升速率对锂离子电池进行加热。在预设的温升速率不满足第一条件时，需要降低温升速率以满足锂离子电池的安全需求，直至预设的温升速率满足第一条件。可以在安全范围内最大限度的满足使用者的温升速率要求。
在本发明的一些实施例中，根据目标电流频率对锂离子电池进行加热步骤之前，还包括：根据第五公式计算出产热功率；得到在区间[fmin，fmax]内，将最大频率值fmax作为目标频率；其中，第五公式如下：Q＝I2p＝I2(Z′ct(f)+Re+Z′L.(f)),fmax是最大频率值，fmin是频率最小值，I为第一电流幅值，R为总阻抗，Z′ct(f)为电荷转移阻抗的欧姆分量，Re为电解液对应欧姆元件电阻，Z′L(f)为电感趋肤效应增加的阻抗实部。根据第五公式可以准确的计算锂离子电池的产热功率，根据产热功率能够得到锂离子电池的温升速率。其中，第五公式在频率最小值和最大频率值区间内，随着频率的增加，虽然Z′ct(f)减小，但是由于趋肤效应，电感欧姆阻抗Z'L(f)为上升的更多，因此产热功率在最小频率到最大频率的区间内单调递增，所以可以将最大频率值作为目标频率。
在本发明的一些实施例中，获取锂离子电池内部的温度数据，包括：分别获取锂离子电池的极耳的中心和侧边处的温度数据，用于监控锂离子电池在加热过程中加热的一致性。由于极耳的中心和侧边处的为电池温度的最大值和最小值，测量极耳中心处和侧边处的温度数据，若极耳中心处和侧边处的温度一致，则证明锂离子电池内部温度均匀，也可以证明锂离子电池内部在加热过程中加热的一致性。
在本发明的一些实施例中，对锂离子电池进行电化学阻抗谱测试；获取电化学阻抗谱测试结果数据；根据测试结果数据，得到等效电路阻抗模型中的参数数据。利用上述测试获得的参数数据，结果更精确。使用精确的参数数据的等效电路阻抗模型可以得到更为准确的目标频率，应用准确的目标频率对锂离子电池进行加热，更贴近实际情况。
在本发明的一些实施例中，对锂离子电池进行电化学阻抗谱测试步骤，包括：获取温箱预设的第一温度数据、第二温度数据、第三温度数据和第四温度数据；分别获取锂离子电池预设的剩余电量信息：第一电量值、第二电量值、第三电量值、第四电量值和第五电量值；分别获取每个温度/电量的两两组合下，锂离子电池进行电化学阻抗测试结果数据。在不同温度和电量的两两组合下，可以获得在不同温度下的电化学阻抗谱，再对不同温度下的电化学阻抗谱进行拟合，可以得到较为准确的锂离子电池的参数数据。
具体的，第一温度数据为-20℃、-10℃、0℃和25℃；第一电量值为90％、第二电量值70％、第三电量值50％、第四电量值为30％和第五电量值为10％。
本发明的第二方面，提供了一种锂离子电池，包括应用本发明第一方面提供的锂离子电池自加热方法的锂离子电池。
通过利用电感的趋肤效应对锂离子电池内部进行自加热，锂离子电池内部温度均匀性好，可以有效提高加热效率，避免锂离子电池在低温下充电时，石墨负极析出金属锂的问题，进而提升电池寿命和安全性。
本发明的第三方面，提供了一种电动车，包括本发明第二方面提供的锂离子电池。
通过应用趋肤效应对锂离子电池内部进行自加热，避免锂离子电池在低温下充电时，石墨负极析出金属锂的问题，进而提升电池寿命和安全性的同时，可以提高电动车的使用寿命和安全性。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
下面参考图1和图3，以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的锂离子电池低温自加热方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。
参照图1和图2，首先采用经典模型，用实际测量的方式，确定模型的参数。将温箱温度依次调至-20℃、-10℃、0℃和25℃，锂离子电池的电量依次调至90％、70％、50％、30％和10％。在每个温度/电量的组合下，对锂离子电池进行电化学阻抗谱测试。以50％电量为例，在25℃将电池充电至100％后，用1C电流放电30分钟，此时电池电量为50％。将电池静置2小时后，在10Hz到10kHz的频率范围进行电化学阻抗谱测试，并对测试结果用等效电路阻抗模型拟合，拟合后可以得到等效电路阻抗模型中各参数的值为，Re为0.596e-3Ω，L为70.82e-9H，αL为0.946，Rct为0.130e-3Ω，αct为0.818。重复上述拟合过程，依次将温箱温度调至-20℃、-10℃和0℃，并调节电池电量至90％、70％、50％、30％和10％，可以完成-20℃到-25℃温度范围，90％到10％电量范围下，等效电路阻抗模型中各参数的标定。
参照图3，锂离子电池的温升速率和交流电的幅值呈线性关系，将电池分别用0.5C，1C，2C的直流电在-20℃下，以1s为周期对电池加充放电脉冲，5min后测量得到电池的温度，可以得到不同电流下的锂离子电池的温升速率。
参照图3，将50％电量的锂离子电池放入-20℃的温箱中静置两小时，开始进行自加热实验，预设温升速率为7℃/min，得到交流电流幅值为7.8C。其中电池安全管理系统的输出电流上限为10C，电压阈值上限即第一电压阈值上限为5V，得到的电流幅值符合要求。根据锂离子电池产品规格书，确定锂离子电池安全电压上限为4.2V，锂离子电池的开路电压为3.8V。由第三公式和第四公式，分别得到频率最小值fmin＝137Hz，最大频率值fmax＝31250Hz。由于趋肤效应，自加热的目标频率为31250Hz。
在加热过程中，实时监控电池温度，当电池温度依次上升至-10℃、0℃和25℃时，重复上述步骤，获得每个温度段的目标频率。在加热过程中，始终以目标频率加热电池，电流幅值不变，至电池温度上升至下一个标定温度，直至锂离子电池达到设定的温度值时，停止加热。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种锂离子电池自加热方法，其特征在于，包括：
根据电感的趋肤效应将电感修正因子输入至预设的等效电路阻抗模型中；
获取所述锂离子电池内部的温度数据和电压数据；
根据所述等效电路阻抗模型、所述锂离子电池内部的温度数据和电压数据，计算出所述锂离子电池的第一电流幅值；
获取所述锂离子电池的开路电压和预设的第一电压阈值上限，并根据所述等效电路阻抗模型、所述第一电流幅值、所述开路电压和所述第一电压阈值上限得到所述锂离子电池的目标电流频率；
根据所述目标电流频率对所述锂离子电池进行加热；
若所述锂离子电池内部的温度达到指定温度时，停止对所述锂离子电池加热；
所述锂离子电池自加热方法还包括：通过所述等效电路阻抗模型计算总阻抗，具体为：
根据第一公式计算所述总阻抗Z(f)，所述第一公式如下：
Figure FDA0003550844720000011
其中，Zct(f)为电荷转移元件阻抗，ZL(f)为卷绕结构的电极片对应非理想电感元件阻抗，Re为电解液对应欧姆元件电阻，具体为：f为正弦交流电的频率，L是电池的电感，αL为电感修正因子，Rct为电池的电荷转移电阻，Qct为电荷转移相位元件的电容系数，αct为电荷转移相位因子；
所述根据所述等效电路阻抗模型、所述锂离子电池内部的温度和电压数据，获取所述锂离子电池的第一电流幅值步骤之后，还包括：
通过焦耳定律计算第二电流幅值，具体为：
根据第二公式计算所述第二电流幅值；
根据第三公式计算最小频率值；
根据第四公式计算最大频率值；
判断预设的所述锂离子电池的温升速率是否满足第一条件；
若预设的所述锂离子电池的温升速率满足所述第一条件，则以预设的温升速率对所述锂离子电池进行加热；
其中，所述第二公式如下：
Figure FDA0003550844720000021
其中T是电池温度，t是加热时间，
Figure FDA0003550844720000022
是温升速率，I1是交流电的有效电流，Ucell是所述锂离子电池的安全电压，m是电池质量，Cp是电池比热容；
所述第三公式如下：(Z′ct(f)+Re)×I<(Ucell_max-Uocv)
fmin是最小频率值，其中，Umax为第一电压阈值上限、Ucell_max为所述锂离子电池的第二电压阈值上限，Uocv为所述锂离子电池的开路电压、Z′ct(f)为电荷转移阻抗的欧姆分量，I为第一电流幅值；
所述第四公式如下：
Z(f)×I<(Umax-Uocv)，其中，I为第一电流幅值；
fmax是最大频率值，所述第一条件为：fmax>fmin。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池自加热方法，其特征在于，还包括以下步骤：
若预设的所述锂离子电池的温升速率不满足所述第一条件，则降低温升速率；
若预设的所述锂离子电池的温升速率满足所述第一条件，则以当前的温升速率对所述锂离子电池进行加热。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池自加热方法，其特征在于，所述根据所述目标电流频率对所述锂离子电池进行加热步骤之前，还包括：
根据第五公式计算出产热功率；
得到在区间[fmin，fmax]内，将所述最大频率值fmax作为目标频率；
其中，所述第五公式如下：Q＝I2R＝I2(Z′ct(f)+Re+Z′L(f))，
fmax是最大频率值，fmin是频率最小值，I为第一电流幅值，R为总阻抗，Z′ct(f)为电荷转移阻抗的欧姆分量，Re为电解液对应欧姆元件电阻，Z′L(f)为电感趋肤效应增加的阻抗实部。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池自加热方法，其特征在于，所述获取所述锂离子电池内部的温度数据，包括：
分别获取所述锂离子电池的极耳的中心和侧边处的温度数据，用于监控所述锂离子电池在加热过程中加热的一致性。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池自加热方法，其特征在于，包括：
对所述锂离子电池进行电化学阻抗谱测试；
获取所述电化学阻抗谱测试结果数据；
根据所述测试结果数据，得到等效电路阻抗模型中的参数数据。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池自加热方法，其特征在于，所述对所述锂离子电池进行电化学阻抗谱测试步骤，包括：
获取温箱预设的至少三个温度数据；
分别获取所述锂离子电池预设的至少三个剩余电量信息；
分别获取每个温度/电量的两两组合下，根据所述等效电路阻抗模型对所述锂离子电池进行电化学阻抗谱测试结果进行拟合。
7.一种锂离子电池，其特征在于，包括应用权利要求1至6任一项所述的锂离子电池自加热方法的锂离子电池。
8.一种电动车，其特征在于，包括权利要求7所述的锂离子电池。
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