CN116031513A - 电化学装置管理方法、电子设备、充电装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种电化学装置管理方法、电子设备、充电装置及存储介质,包括:获取电化学装置的第一参数;响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC;响应于电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制电化学装置停止工作;响应于电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。本申请实施例能够降低电化学装置因析锂后继续使用带来的安全隐患,提高了电化学装置在使用过程中的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电化学技术领域,特别是涉及一种电化学装置管理方法、电子设备、充电装置及存储介质。
背景技术
锂离子电池具有比能量密度大、循环寿命长、标称电压高、自放电率低、体积小、重量轻等许多优点,在消费电子领域具有广泛的应用。
近年随着来消费类电子产品,例如平板电脑、手机的高速发展,市场对锂离子电池的需求也越来越多。但锂离子电池在使用过程中由于副反应、撞击等原因,会发生析锂,容易造成电池短路产生安全风险,对电池的安全性造成影响。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电化学装置管理方法、电子设备、充电装置及存储介质,以提高电化学装置在使用过程中的安全性。
本申请实施例的第一方面提供了一种电化学装置管理方法,包括获取电化学装置的第一参数;响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC;响应于所述电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制所述电化学装置停止工作;或,响应于所述电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低所述电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。
本申请实施例包括的技术效果:本申请实施例通过对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,再基于析锂SOC与第一SOC阈值和第二SOC阈值的大小关系,控制电化学装置停止工作,或者降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个,降低电化学装置因析锂后继续使用带来的安全隐患,提高了电化学装置在使用过程中的安全性。
在本申请的一种实施方案中,与电化学装置相关的数据包括电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,所述间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间,所述在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC的步骤包括:
在间歇式充电操作过程中,对于所述多个间断期间中的每个间断期间,获取该间断期间的电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,基于所获取的电化学装置的多个SOC和与所述多个SOC对应的电化学装置的多个内阻,得到第一曲线,所述第一曲线表示所述电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线;和基于所述第一曲线,确定所述电化学装置的析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述基于所述第一曲线,确定所述电化学装置的析锂SOC的步骤包括方法1或方法2中的至少一种,其中:方法1包括:对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;和确定所述第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为所述析锂SOC。方法2包括:对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;对所述第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线;和确定所述第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC为所述析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述获取电化学装置的第一参数的步骤包括获取所述电化学装置的压力或温度,所述电化学装置的压力或温度通过传感器检测得到。压力、温度等参数能够较准确地反映电化学装置的状态,便于准确判断进入间歇式充电操作的时机。
在本申请的一种实施方案中,多个所述传感器设置在所述电化学装置的不同部位,所述响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置进行间歇式充电操作的步骤包括响应于所获取的第一参数大于参数阈值,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,所述第一参数通过所述多个传感器中的任意一个传感器检测得到;或者,响应于所获取的多个第一参数中,其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,所述多个第一参数通过所述多个传感器检测得到。本申请实施例能够基于第一参数与阈值之间的比较,更准确地判断进行间歇式充电操作的时机。
在本申请的一种实施方案中,所述间歇式充电操作包括多个充电周期,每个充电周期包括充电期间和间断期间,在每个所述充电期间中,所述电化学装置的SOC增加单位幅度。本申请实施例能够在电化学装置的状态改变时及时对电化学装置进行间歇式充电操作从而确定电化学装置的析锂SOC,降低电化学装置析锂风险的发生。
在本申请的一种实施方案中,所述电化学装置包括磷酸铁锂体系电化学装置、镍钴锰酸锂体系电化学装置或钴酸锂体系电化学装置中的至少一种,其中,所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至15秒;所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒;所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒。本申请实施例更有针对性地对不同体系的电化学装置进行间歇式充电操作,能够更准确地得到不同体系的电化学装置的析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述方法满足条件a)至f)中的至少一个:a)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为5秒至15秒;b)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;c)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为10秒至30秒;d)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;e)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为15秒至30秒;f)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒。本申请实施例更有针对性地对不同温度环境中的电化学装置进行间歇式充电操作,能够更准确地得到不同体系的电化学装置的析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述降低所述电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个的步骤包括:i-1将所述电化学装置的当前充电电压以第一降幅降低至第一充电电压,所述第一充电电压为更新后的当前充电电压;和/或,i-2将所述电化学装置的当前充电电流以第三降幅降低至第一充电电流,所述第一充电电流为更新后的当前充电电流。
在本申请的一种实施方案中,所述方法还包括:ii-1以第二降幅分别降低所述第一SOC阈值和所述第二SOC阈值,得到更新后的第一SOC阈值和更新后的第二SOC阈值;iii-1响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置再次进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,并判断析锂SOC与所述更新后的第一SOC阈值和所述更新后的第二SOC阈值之间的大小关系;iv-1当所述析锂SOC大于所述更新后的第一SOC阈值且小于所述更新后的第二SOC阈值时,重复步骤i-1至步骤iii-1,直至电化学装置的当前充电电压与初始充电电压之间的差值大于电压差阈值,生成提示信息,以提示用户更换电化学装置。
在本申请的一种实施方案中,所述方法还包括:ii-2响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置再次进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,并判断析锂SOC与所述第一SOC阈值和所述第二SOC阈值之间的大小关系;iii-2当析锂SOC大于所述更新后的第一SOC阈值且小于所述更新后的第二SOC阈值时,重复步骤i-2至步骤ii-2,直至电化学装置的当前充电电流与初始充电电流之间的差值大于电流差阈值,生成提示信息,以提示用户更换电化学装置。
本申请实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方面所述的方法步骤。
本申请实施例的第三方面提供了一种充电装置,包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器执行所述机器可执行指令时,实现上述任一方面所述的方法步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种电池系统,其中,包括处理器和机器、读存储介质和传感器,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器执行所述机器可执行指令时,实现上述任一方面所述的方法步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种电子设备,所述电子设备包括第四方面所述的电池系统。
本申请的第六方面提供了一种电子设备,包括参数获取装置、析锂SOC分析装置和保护装置,其中,所述参数获取装置用于获取电化学装置的第一参数;所述析锂SOC分析装置用于响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC;所述保护装置用于响应于所述电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制所述电化学装置停止工作;或,响应于所述电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低所述电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。本申请实施例降低电化学装置因析锂后继续使用带来的安全隐患,提高了电化学装置在使用过程中的安全性。
在本申请的一种实施方案中,与电化学装置相关的数据包括电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,所述间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间,所述析锂SOC分析装置具体用于在间歇式充电操作过程中,对于所述多个间断期间中的每个间断期间,获取该间断期间的电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,基于所获取的电化学装置的多个SOC和与所述多个SOC对应的电化学装置的多个内阻,得到所述第一曲线,所述第一曲线表示所述电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线;和基于所述第一曲线,确定所述电化学装置的析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述析锂SOC分析装置具体用于对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;和确定所述第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为所述析锂SOC;或者,对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;对所述第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线;和确定所述第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC为所述析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述参数获取装置具体用于获取所述电化学装置的压力或温度,所述电化学装置的压力或温度通过传感器检测得到。压力、温度等参数能够较准确地反映电化学装置的状态,便于准确判断进入间歇式充电操作的时机。
在本申请的一种实施方案中,多个所述传感器设置在所述电化学装置的不同部位,所述析锂SOC分析装置具体用于:响应于所获取的第一参数大于参数阈值,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,所述第一参数通过所述多个传感器中的任意一个传感器检测得到;或者,响应于所获取的多个第一参数中,其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,所述多个第一参数通过所述多个传感器检测得到。本申请实施例能够基于第一参数与阈值之间的比较,更准确地判断进行间歇式充电操作的时机。
在本申请的一种实施方案中,所述间歇式充电操作包括多个充电周期,每个充电周期包括充电期间和间断期间,在每个所述充电期间中,所述电化学装置的SOC增加单位幅度。本申请实施例能够在电化学装置的状态改变时及时对电化学装置进行间歇式充电操作从而确定电化学装置的析锂SOC,降低电化学装置的析锂风险。
在本申请的一种实施方案中,所述电化学装置包括磷酸铁锂体系电化学装置、镍钴锰酸锂体系电化学装置或钴酸锂体系电化学装置中的至少一种,其中,所述析锂SOC分析装置具体用于:所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至15秒;所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒;所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒。本申请实施例更有针对性地对不同体系的电化学装置进行间歇式充电操作,能够更准确地得到不同体系的电化学装置的析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述析锂SOC分析装置具体用于以下a)至f)中的至少一个:a)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为5秒至15秒;b)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;c)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为10秒至30秒;d)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;e)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为15秒至30秒;f)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒。本申请实施例更有针对性地对不同温度环境中的电化学装置进行间歇式充电操作,能够更准确地得到不同体系的电化学装置的析锂SOC。
在本申请的一种实施方案中,所述保护装置具体用于:将所述电化学装置的当前充电电压以第一降幅降低至第一充电电压,所述第一充电电压为更新后的当前充电电压;和/或,将所述电化学装置的当前充电电流以第三降幅降低至第一充电电流,所述第一充电电流为更新后的当前充电电流。
本申请实施例提供了一种电化学装置管理方法、电子设备、充电装置及存储介质,获取电化学装置的第一参数后,响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,再基于析锂SOC与第一SOC阈值和第二SOC阈值的大小关系,控制电化学装置停止工作,或者降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个,降低电化学装置因析锂后继续使用带来的安全隐患,提高了电化学装置在使用过程中的安全性。当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请和现有技术的技术方案,下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请一种实施方案的电化学装置管理方法的流程示意图;
图2为本申请一种实施方案的第一曲线的示意图;
图3为本申请一种实施方案的第二曲线的示意图;
图4a为本申请一种实施方案的传感器排布的主视图;
图4b为本申请一种实施方案的传感器排布的侧视图;
图5为本申请一种实施方案的电子设备的结构示意图;
图6为本申请一种实施方案的充电装置的结构示意图;
图7为本申请一种实施方案的电池系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图和实施例,对本申请进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他技术方案,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的内容中,以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请,但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。
本申请实施例提供了一种电化学装置管理方法,如图1所示,该方法包括以下步骤:
S101:获取电化学装置的第一参数;
本申请实施例中,电子设备中的参数获取装置501可以获取电化学装置的第一参数。参数获取装置501可以包括传感器。示例性地,传感器包括温度传感器、压力传感器等。传感器的类型可以采用为公众所知的传感器,本申请对此不做限制。
在一种示例中,电化学装置中的传感器检测电化学装置的参数,再将检测得到的参数发送至电子设备,从而使电子设备获取该电化学装置的参数。以上所示过程的操作仅出于说明的目的。
本申请实施例中,电化学装置的参数可以用于反映电化学装置的状态,可以包括但不限于:电化学装置的温度、压力等。可以理解的的是,电化学装置在使用过程中,其温度、压力等会发生变化,本申请实施例可以通过传感器检测电化学装置的参数。
本申请实施例的电化学装置可以包括至少一个锂离子电池,当包括多个锂离子电池时,这些锂离子电池可以通过串联和/或并联的方式存在于电化学装置中。
S102:响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC(State of Charge,荷电状态);
本申请实施例中,间歇式充电操作可以是指对电化学装置进行间歇式充电的过程。析锂SOC可以是指与电化学装置的析锂状态相关的电荷状态。
在一种示例中,电子设备中的参数获取装置501获取电化学装置的第一参数后,响应于第一参数满足第一条件,向析锂SOC分析装置502发送信号,析锂SOC分析装置502接收信号后,对电化学装置进行间歇式充电操作,并在间歇式充电操作过程中对电化学装置进行析锂检测分析,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC。本申请实施例对析锂SOC分析装置没有特别限制,只要能实现间歇式充电操作即可。例如,析锂SOC分析装置502可以是电池管理系统(Battery Management System,BMS)中的控制器单元(Microcontroller Unit,MCU)。以上所示过程的操作仅出于说明的目的。
与电化学装置相关的数据可以是指能够反映电化学装置状态的数据,例如包括但不限于电化学装置的充电电压、充电电流、内阻、SOC等数据。
本申请实施例对间歇式充电操作中的充电方式没有特别限制,只要能实现本申请实施例目的即可,可以是恒压充电,也可以是恒流充电,还可以是恒流和恒压充电,或者分段恒流式充电。
本申请实施例的第一条件可以是电化学装置的压力或温度达到一个阈值,例如,电化学装置的内部压力达到压力阈值,电化学装置的内部温度达到温度阈值。本申请实施例中,响应于第一参数满足第一条件,可以对电化学装置进行间歇式充电操作。本申请实施例的间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间。示例性地,在第一个充电期间对电化学装置进行充电,然后停止充电,间隔第一个间断期间后,继续在第二个充电期间对电化学装置进行充电,如此重复,直至电化学装置的SOC达到第一临界值。可以理解的是,随着间歇式充电的进行,电化学装置的SOC随之升高,本申请实施例可以在电化学装置的SOC达到第一临界值时停止间歇式充电,完成间歇式充电操作。本申请实施例对第一临界值没有特别限制,只要能实现本申请目的即可,例如,第一临界值可以为60%、70%、80%、90%或100%。
本申请实施例对用于检测第一参数的设备没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可。例如利用温度传感器检测电化学装置的温度,利用压力传感器检测电化学装置的压力等。
S103:响应于电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制电化学装置停止工作;
本申请实施例中,第一SOC阈值可以是提前设置的阈值。第一SOC阈值可以提前存储在与电化学装置连接的存储介质中。第一SOC阈值一般根据与电化学装置同体系的电化学装置样品出现析锂时对应的SOC进行设置。例如,可以将第一SOC阈值设置为电化学装置样品出现析锂时对应的SOC。对于不同体系的电化学装置,通常设置不同的第一SOC阈值。对于同一电化学装置样品,在不同的充电倍率和/或环境温度下,测试出的出现析锂时对应的SOC也会不同。
在一种示例中,析锂SOC分析装置502对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作过程中进行析锂检测分析,在析锂SOC小于或等于第一SOC阈值的情况下,向保护装置503发送第一信号,保护装置503接收第一信号后,断开与电化学装置的电连接,从而使电化学装置停止工作。以上所示过程的操作仅出于说明的目的。
本申请实施例可以获取电化学装置进行间歇式充电操作过程中与电化学装置相关的参数,例如电流、电压等参数,基于这些参数确定电化学装置的析锂SOC,便于后续对电化学装置采取保护措施。
本申请实施例可以在电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值时,控制电化学装置停止工作。通常而言,如果电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,表明该电化学装置的析锂SOC已经变得很小,该电化学装置的老化程度比较严重,不宜继续使用,此时可以断开与电化学装置的电连接,使电化学装置停止工作,降低电化学装置因继续工作而发生析锂的风险,提高电化学装置的使用安全性。
S104:响应于电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。
申请实施例中,第二SOC阈值可以是提前设置的阈值。第二SOC阈值可以提前存储在与电化学装置连接的存储介质中。第二SOC阈值一般根据第一SOC阈值设置,例如设置为大于第一SOC阈值。对于不同体系的电化学装置,通常设置不同的第二SOC阈值。
示例性地,析锂SOC分析装置502对电化学装置进行间歇式充电操作,并在间歇式充电操作过程中进行析锂检测分析,在析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值的情况下,向保护装置503发送第二信号,保护装置503接收第二信号后,降低电化学装置的充电电压,或者降低电化学装置的充电电流,或者同时降低电化学装置的充电电压和充电电流,从而降低电化学装置因继续在当前电压和/或电流下工作而发生析锂的风险,提高电化学装置的使用安全性。以上所示过程的操作仅出于说明的目的,另外,本申请实施例对所举的电子设备示例中的装置、模块仅出于说明的目的而非限制性的。
在一种实施方案中,与电化学装置相关的数据包括电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间。
间歇式充电操作可以是指对电化学装置进行间歇式充电的过程,电化学装置的析锂SOC采用如下方式确定:
步骤A:在间歇式充电操作过程中,对于多个间断期间中的每个间断期间,获取该间断期间的电化学装置的SOC和电化学装置的内阻;
在间歇式充电操作中,可以基于检测到的充电电压和充电电流确定电化学装置的内阻;BMS中可以预先保存一个电压-SOC关系表,电压-SOC关系表中记录有不同充电电压对应的电化学装置的SOC,例如,4.2V对应85%SOC,4.3V对应90%SOC。可见,基于充电电压和电压-SOC关系表便可以确定电化学装置的SOC。
步骤B:基于所获取的电化学装置的多个SOC和与多个SOC对应的电化学装置的多个内阻,得到第一曲线;
本申请实施例中,获取电化学装置的多个间断期间的SOC和内阻后,可以得到多个SOC和内阻组成的数据对,参考图2,可以以电化学装置的SOC为横坐标,以电化学装置的内阻为纵坐标,将这些数据对所代表的点填充在坐标系中,经拟合后得到第一曲线,第一曲线表示电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线。
可以理解的是,电化学装置的SOC和内阻数据采集的越密集,则得到的数据对越多,可以得到更加细致的第一曲线。利用数据进行曲线拟合的过程为本领域技术人员所熟知的,本申请实施例对比不做具体限定。
步骤C:基于第一曲线,确定电化学装置的析锂SOC。
第一曲线是表示电化学装置的SOC与内阻间映射关系的曲线,可以基于第一曲线确定电化学装置的析锂SOC。
上述析锂SOC可以不是实时测量出来的,而是根据间歇式充电操作中得到的充电电压、以及电压-SOC关系表查找得来的,该电压-SOC关系表可以预先存储在电池管理系统的存储介质中。
在一种实施方案中,上述基于第一曲线确定电化学装置的析锂SOC的过程可以为方法1,方法1包括:
i:对第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;
如图3所示,对第一曲线进行一阶微分后得到了第二曲线,该第二曲线表示电化学装置的内阻随SOC的变化率。
ii:确定第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为析锂SOC。
第二曲线表示内阻随SOC的变化率,当变化率在曲线平坦区域不出现异常降低时,表示无活性锂析出,当变化率在曲线平坦区域出现异常降低时,由于活性锂在负极表面析出并与负极接触,相当于负极石墨部分并联一个锂金属器件,使整个负极部分的阻抗降低,从而使电化学装置的阻抗在活性锂析出时出现异常降低,对应的,第二曲线的平坦区域出现异常降低。参考图3,B点处是第二曲线中首次出现斜率为负的点,即B点处第二曲线的平坦区域首次出现异常降低,表明电化学装置在B点出现析锂倾向或已出现析锂,则可以将B点对应的SOC确定为析锂SOC,以便基于析锂SOC与SOC阈值之间的大小关系,及时对电化学装置进行保护,提高电化学装置的使用安全性。上述步骤A至C仅用于对步骤的顺序进行说明,而非对步骤顺序进行限定。
在一种实施方案中,上述基于第一曲线确定电化学装置的析锂SOC的过程可以为方法2,方法2包括:
i’:对第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;
该步骤同方法1的步骤i,不再赘述。
ii’:对第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线;
还可以对第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线,可以理解的是,第三曲线为第二曲线的二阶微分曲线。
iii’:确定第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC为析锂SOC。
如果第三曲线的纵坐标出现了小于零的情况,则将第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC确定为析锂SOC。
在一种实施方案中,获取电化学装置的第一参数的步骤包括:获取电化学装置的压力或温度。电化学装置的压力、温度等参数能够较准确地反映电化学装置的状态,便于准确判断进入间歇式充电操作的时机。
本申请实施例可以通过传感器检测电化学装置的压力或温度。本申请实施例的多个传感器可以设置在电化学装置的不同部位。在一种示例中,参考图4a和图4b,其中图4a为传感器排布的主视图,图4b为传感器排布的侧视图,可以将多个传感器2设置在电极组件1的表面,具体为电极组件1和容纳电极组件1的壳体4之间,这样的设置方法能够利用电极组件膨胀、壳体不易形变的特性,准确地检测电化学装置的压力参数。图4a还示出了极耳3。
当然,也可以将多个传感器设置在电极组件的内部,具体可以为正极极片和负极极片之间。多个传感器可以均匀排布,每个传感器各自独立地获取该传感器所在位置的温度或压力参数。
在一种实施方案中,多个传感器设置在电化学装置的不同部位,则对电化学装置进行间歇式充电操作的步骤可以包括:
响应于所获取的第一参数大于参数阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,第一参数通过多个传感器中的任意一个传感器检测得到。
本申请实施例中,如果多个传感器中的任意一个传感器检测到第一参数大于参数阈值,则对电化学装置进行间歇式充电操作,能够在电化学装置的状态改变时及时对电化学装置进行间歇式充电操作从而确定电化学装置的析锂SOC,降低电化学装置发生析锂的风险。
或者,响应于所获取的多个第一参数中,其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,多个第一参数通过多个传感器检测得到。
本申请实施例中,如果多个第一参数中的其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,则对电化学装置进行间歇式充电操作。由于当电化学装置在工作中通常都伴随着一定程度的整体膨胀,但是当出现析锂时,往往是薄弱区域优先析锂,并从电化学装置的厚度或温度变化上体现出来,本申请实施例的方法能够更准确地判断进行间歇式充电操作的时机。
间歇式充电操作可以是指对电化学装置进行间歇式充电的过程。在一种实施方案中,间歇式充电操作中可以包括多个充电周期,每个充电周期包括充电期间和间断期间,在每个充电期间中,电化学装置的SOC增加单位幅度。即在每个充电期间以一定的幅度增加电化学装置的SOC,例如,在每个充电期间增加0.5%SOC、1%SOC、5%SOC或10%SOC。
本申请实施例的间歇式充电操作包括多个充电周期,每个充电周期包括一个充电期间和一个间断期间。示例性地,第一充电期间和第一间断期间形成第一充电周期,第二充电期间和第二间断期间形成第二充电周期,第三充电期间和第三间断期间形成第三充电周期,以此类推。可以理解的是,一个充电周期为一个连续的时间段。
在一种实施方案中,间歇式充电操作具体可以为:对于多个充电周期中的任意一个充电周期,在第一时刻对电化学装置进行充电,直到电化学装置的SOC增加单位幅度后停止充电,直至第三时刻,停止充电的时刻为第二时刻,第三时刻与第二时刻之间的时间间隔为间断期间的时长。间断期间中,电化学装置可以处于未充电也未放电的状态,即静置的状态。
示例性地,在T1时刻对电化学装置进行充电,直到电化学装置的SOC增加单位幅度后,停止充电,则停止充电的时刻为T2时刻;从T2时刻开始,将电化学装置静置,则静置结束时刻为T3时刻。
本申请实施例通过对电化学装置进行间歇式充电操作,能够在间歇式充电操作过程中得到与电化学装置相关的数据,基于这些数据确定电化学装置的析锂SOC,更加便于后续对电化学装置采取保护措施。
本申请实施例的电化学装置包括磷酸铁锂体系电化学装置、镍钴锰酸锂体系电化学装置或钴酸锂体系电化学装置中的至少一种。通常而言,在间歇式充电操作中,不同体系的电化学装置会对应不同的单位幅度和不同的间断期间时长。基于此:
在一种实施方案中,电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至15秒。
在一种实施方案中,电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至30秒。
在一种实施方案中,电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至30秒。
本申请实施例通过对不同体系的电化学装置设置不同的单位幅度和间断期间的时长,更有针对性地对不同体系的电化学装置进行间歇式充电操作,能够更准确地得到不同体系的电化学装置的析锂SOC。
通常而言,在间歇式充电操作中,对于同一体系的电化学装置,不同温度条件下会对应不同的单位幅度和不同的间断期间时长。基于此:
在一种实施方案中,电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为5秒至15秒。在一种实施方案中,电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至10秒。
本申请实施例中,磷酸铁锂体系电化学装置的正极中还可以包括其他正极活性材料,但是磷酸铁锂为主要材料,例如,磷酸铁锂占正极活性材料总质量的51%、60%、70%、80%、90%、98%中的任一值。
在一种实施方案中,电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为10秒至30秒。在一种实施方案中,电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至10秒。
本申请实施例中,镍钴锰酸锂体系电化学装置的正极中还可以包括其他正极活性材料,但是镍钴锰酸锂为主要材料,例如,镍钴锰酸锂占正极活性材料总质量的51%、60%、70%、80%、90%、98%中的任一值。
在一种实施方案中,电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为15秒至30秒。在一种实施方案中,电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至10秒。
本申请实施例中,钴酸锂体系电化学装置的正极中还可以包括其他正极活性材料,但是钴酸锂为主要材料,例如,钴酸锂占正极活性材料总质量的51%、60%、70%、80%、90%、98%中的任一值。
本申请实施例通过对同一体系、不同温度下的电化学装置设置不同的单位幅度和间断期间时长,更有针对性地对不同温度环境中的电化学装置进行间歇式充电操作,能够更准确地得到不同体系的电化学装置的析锂SOC。
本申请实施例中,基于不同体系电化学装置的特性,其第一SOC阈值和第二SOC阈值可以不同。
示例性地,电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置时,第一SOC阈值为20%至60%,例如为20%、30%、40%、50%或60%,第二SOC阈值为30%至70%,例如为30%、40%、50%、60%或70%;
电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置时,第一SOC阈值为10%至40%,例如为10%、30%或40%,第二SOC阈值为20%至50%,例如为20%、30%、40%或50%;
电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,第一SOC阈值为10%至40%,例如为10%、30%或40%,第二SOC阈值为20%至50%,例如为20%、30%、40%或50%。
通过对不同体系的电化学装置设置不同的第一SOC阈值和第二SOC阈值,能够更有针对性地优化不同体系电化学装置的保护策略,最大限度延长不同体系电化学装置的安全使用寿命。
在一种实施方案中,生成第一曲线的步骤包括:
步骤a:获取电化学装置在第二时刻的第一电压、第一电流和第一SOC,以及电化学装置在第三时刻的第二电压和第二电流;
第二时刻为停止充电的时刻,可以获取电化学装置在第二时刻的电压、电流和SOC,即第一电压、第一电流和第一SOC,分别记为V1、I1和SOC1。类似地,可以获取电化学装置在第三时刻的电压和电流,即第二电压和第二电流,分别记为V2和I2。
步骤b:计算电化学装置在间断期间的电压变化值和电流变化值。
间断期间的时长为第三时刻与第二时刻之间的时间间隔,电化学装置在间断期间的电压变化值为ΔV,ΔV=V2-V1,电化学装置在间断期间的电流变化值为ΔI,ΔI=I2-I1。
步骤c:基于电压变化值和电流变化值计算电化学装置在间断期间的第一内阻,将第一内阻和第一SOC作为第一曲线的其中一个数据对,其中,数据对为内阻与SOC的对应关系;
电化学装置在间断期间的第一内阻为R1,R1=ΔV/ΔI。将R1和SOC1作为第一曲线的其中一个数据对。
按照上述相同的方法,可以得到多个数据对。
步骤d:基于计算得到的多个数据对,生成第一曲线。
以电化学装置的SOC为横坐标,以电化学装置的内阻为纵坐标,将这些数据对所代表的点填充在坐标系中,经拟合后得到第一曲线。本申请实施例得到第一曲线后,即可通过第一曲线确定电化学装置的析锂SOC,从而确定电化学装置产生析锂倾向的SOC,及时对电化学装置进行保护,提高电化学装置的使用安全性。
在一种实施方案中,降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个的步骤包括:
步骤i-1:将电化学装置的当前充电电压以第一降幅降低至第一充电电压,第一充电电压为更新后的当前充电电压;
和/或,
步骤i-2:将电化学装置的当前充电电流以第三降幅降低至第一充电电流,第一充电电流为更新后的当前充电电流。
本申请实施例可以降低电化学装置的充电电压和/或充电电流。
在一种示例中,降低电化学装置的充电电压时,可以以第一降幅降低当前充电电压,得到第一电压,该第一电压即为更新后的当前充电电压。第一降幅可以为0.01V至1V,例如为0.01V、0.025V、0.05V、0.1V或1V。
在另一种示例中,降低电化学装置的充电电流时,可以以第三降幅降低当前充电电流,得到第一电流,该第一电流即为更新后的当前充电电流。第三降幅可以为电池额定容量与第一系数的乘积,第一系数为0.05至0.15,例如为0.05、0.08、0.1、0.12或0.15。
当然,还可以同时降低电化学装置的充电电压和充电电流。
在一种实施方案中,本申请实施例的电化学装置管理方法还可以包括:
步骤ii-1:以第二降幅分别降低第一SOC阈值和第二SOC阈值,得到更新后的第一SOC阈值和更新后的第二SOC阈值;
步骤iii-1:响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置再次进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,并判断析锂SOC与更新后的第一SOC阈值和更新后的第二SOC阈值之间的大小关系;
步骤iv-1:当析锂SOC大于更新后的第一SOC阈值且小于更新后的第二SOC阈值时,重复步骤i-1至步骤iii-1,直至电化学装置的当前充电电压与初始充电电压之间的差值大于电压差阈值,生成提示信息,以提示用户更换电化学装置。
本申请实施例在降低充电电压后,可以以第二降幅分别降低第一SOC阈值和第二SOC阈值,得到更新后的第一SOC阈值和更新后的第二SOC阈值。如此,随着电池的使用,当再次触发间歇式充电操作并进行析锂检测,电化学装置出现析锂SOC大于更新后的第一SOC阈值且小于更新后的第二SOC阈值的情况时,再次以第一降幅降低当前充电电压,以此类推。第二降幅可以为1%至10%,例如为1%、2.5%、5%或10%。随着充电电压的降低,当电化学装置的当前充电电压与其初始充电电压之间的差值大于电压差阈值时,表明电化学装置的性能衰减较大,可以控制电化学装置停止使用,并提示用户更换电化学装置,提高了用户体验。上述电压差阈值可以为0.01V至1V,例如为0.01V、0.1V、0.5V或1V。初始充电电压可以为初始满充电压,即电化学装置为100%SOC时的电压。
在一种实施方案中,本申请实施例的电化学装置管理方法还可以包括:
步骤ii-2:响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置再次进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,并判断析锂SOC与第一SOC阈值和第二SOC阈值之间的大小关系;
步骤iii-2:当析锂SOC大于更新后的第一SOC阈值且小于更新后的第二SOC阈值时,重复步骤i-2至步骤ii-2,直至电化学装置的当前充电电流与初始充电电流之间的差值大于电流差阈值,生成提示信息,以提示用户更换电化学装置。
本申请实施例在降低充电电流后,随着电池的使用,当再次触发间歇式充电操作并进行析锂检测,电化学装置出现析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值的情况时,再次以第三降幅降低当前充电电流,以此类推。随着充电电流的降低,当电化学装置的当前充电电流与其初始充电电流之间的差值大于电流差阈值时,表明电化学装置的性能衰减较大,可以控制电化学装置停止使用,并提示用户更换电化学装置,提高了用户体验。上述电流差阈值为:第二系数与电池额定容量的乘积,其中,第二系数为0.1至0.5,例如为0.1、0.2、0.25、0.4或0.5。
本申请实施例提供的一种电化学装置管理方法,获取电化学装置的第一参数后,响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,再基于析锂SOC与第一SOC阈值和第二SOC阈值的大小关系,控制电化学装置停止工作,或者降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个,降低电化学装置因析锂后继续使用带来的安全隐患,提高了电化学装置在使用过程中的安全性。
本申请实施例还提供了一种电子设备500,如图5所示,该电子设备500包括:参数获取装置501、析锂SOC分析装置502和保护装置503,其中,
参数获取装置501用于获取电化学装置的第一参数。
析锂SOC分析装置502用于响应于第一参数满足第一条件,对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC。
保护装置503用于响应于电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制电化学装置停止工作;或,响应于电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。
本申请实施例的电子设备中可以包括电化学装置。示例性地,该电子设备可以是移动电话、平板电脑等内置锂离子电池、具有数据处理能力的设备。本申请实施例对参数获取装置501、析锂SOC分析装置502和保护装置503的结构没有特别限制,只要能够实现相应功能即可。
在一种实施方案中,间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间,析锂SOC分析装置具体用于:
在间歇式充电操作过程中,对于多个间断期间中的每个间断期间,获取该间断期间的电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,基于所获取的电化学装置的多个SOC和与多个SOC对应的电化学装置的多个内阻,得到第一曲线,第一曲线表示电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线;和
基于第一曲线,确定电化学装置的析锂SOC。
在一种实施方案中,析锂SOC分析装置具体用于:
对第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;和
确定第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为析锂SOC;可以理解的是,第二曲线首次出现斜率为负的点的确定可以采用为本领域技术人员所知的技术,本申请不做限定。作为示例,本申请采用如下方式测试第二曲线首次出现斜率为负的点,基于每两个SOC相邻的数据点,计算斜率。取得斜率首次出现为负的点记为点1和点2。点1和点2中SOC较大的点为第二曲线首次出现斜率为负的点。
或者
对第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;
对第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线;和
确定第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC为析锂SOC。
在一种实施方案中,参数获取装置具体用于:
获取电化学装置的压力或温度,电化学装置的压力或温度通过传感器检测得到。
在一种实施方案中,多个传感器设置在电化学装置的不同部位,析锂SOC分析装置具体用于:
响应于所获取的第一参数大于参数阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,第一参数通过多个传感器中的任意一个传感器检测得到;或者,
响应于所获取的多个第一参数中,其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,多个第一参数通过多个传感器检测得到。
在一种实施方案中,间歇式充电操作包括多个充电周期,每个充电周期包括充电期间和间断期间,在每个充电期间中,电化学装置的SOC增加单位幅度。
在一种实施方案中,电化学装置包括磷酸铁锂体系电化学装置、镍钴锰酸锂体系电化学装置或钴酸锂体系电化学装置中的至少一种,其中,析锂SOC分析装置具体用于:
电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至15秒;
电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至30秒;
电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至30秒。
在一种实施方案中,析锂SOC分析装置具体用于以下a)至f)中的至少一个:
a)电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为5秒至15秒;
b)电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至10秒;
c)电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为10秒至30秒;
d)电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至10秒;
e)电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为15秒至30秒;
f)电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,单位幅度的范围为0.5%至10%,间断期间的时长范围为1秒至10秒。
在一种实施方案中,保护装置具体用于:
将电化学装置的当前充电电压以第一降幅降低至第一充电电压,第一充电电压为更新后的当前充电电压;
和/或,
将电化学装置的当前充电电流以第三降幅降低至第一充电电流,第一充电电流为更新后的当前充电电流。
本申请实施例提供的一种电子设备,参数获取装置获取电化学装置的第一参数后,析锂SOC分析装置通过对电化学装置进行间歇式充电操作,在间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,再基于析锂SOC与第一SOC阈值和第二SOC阈值的大小关系,保护装置控制电化学装置停止工作,或者降低电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个,降低电化学装置因析锂后继续使用带来的安全隐患,提高了电化学装置在使用过程中的安全性。
本申请实施例还提供了一种充电装置,如图6所示,该充电装置600包括处理器601和机器可读存储介质602,该充电装置600还可以包括充电电路模块603、接口604、电源接口605、整流电路606。其中,充电电路模块603用于接收处理器601发出的指令,对锂离子电池进行间歇式充电操作;充电电路模块603还可以用于接收处理器601发出的指令,对锂离子电池505降电压/降电流,或者断开与锂离子电池的电连接,使锂离子电池停止工作;充电电路模块603还可以获取锂离子电池505中的传感器发送的温度、压力等参数,并将这些参数发送至处理器601;接口604用于与锂离子电池505电连接;电源接口605用于与外部电源连接;整流电路606用于对输入电流进行整流;机器可读存储介质602存储有能够被处理器执行的机器可执行指令,处理器601执行机器可执行指令时,实现上述任一实施方案所述的方法步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现上述任一实施方案所述的方法步骤。
本申请实施例还提供了一种电池系统,如图7所示,该电池系统700包括第二处理器701和第二机器可读存储介质702,该电池系统700还可以包括充电电路模块703、锂离子电池704以及第二接口705。其中,充电电路模块703用于接收第二处理器701发出的指令,对锂离子电池进行间歇式充电操作;充电电路模块703还可以用于接收处理器701发出的指令,对锂离子电池704降电压/降电流,或者断开与锂离子电池的电连接,使锂离子电池停止工作;充电电路模块703还可以获取锂离子电池704中的传感器发送的温度、压力等参数,并将这些参数发送至第二处理器701。第二接口705用于与外部充电器800的接口连接;外部充电器800用于提供电力;第二机器可读存储介质702存储有能够被处理器执行的机器可执行指令,第二处理器701执行机器可执行指令时,实现上述任一实施方案所述的方法步骤。外部充电器800可以包括第一处理器801、第一机器可读存储介质802、第一接口803及相应的整流电路,该外部充电器可以是市售充电器,本申请实施例对其结构不做具体限定。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括上述实施方案所述的电池系统。
机器可读存储介质可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
对于电子设备/充电装置/存储介质/电池系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
制备例1
镍钴锰酸锂体系锂离子电池的制备:
正极极片的制备:将正极活性材料镍钴锰酸锂、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比94∶3∶3混合,然后加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂,调配成固含量为75%的浆料,并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为12μm的铝箔的一个表面上,90℃条件下烘干,冷压后得到正极活性材料层厚度为100μm的正极极片,然后在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤,得到双面涂覆有正极活性材料层的正极极片。将正极极片裁切成(74mm×867mm)的规格并焊接极耳后待用。
负极极片的制备:将负极活性材料人造石墨、乙炔黑、丁苯橡胶及羧甲基纤维素钠按质量比96∶1∶1.5∶1.5混合,然后加入去离子水作为溶剂,调配成固含量为70%的浆料,并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为8μm的铜箔的一个表面上,110℃条件下烘干,冷压后得到负极活性材料层厚度为150μm的单面涂覆负极活性材料层的负极极片,然后在该负极极片的另一个表面上重复以上涂覆步骤,得到双面涂覆有负极活性材料层的负极极片。将负极极片裁切成(74mm×867mm)的规格并焊接极耳后待用。
隔离膜的制备:以厚度为15μm的聚乙烯(PE)多孔聚合薄膜作为隔离膜。
电解液的制备:在含水量小于10ppm的环境下,将非水有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1∶1∶1混合,然后向非水有机溶剂中加入六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀,得到电解液,其中,LiPF6的浓度为1.15mol/L。
锂离子电池的制备:将上述制备的正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好,使隔离膜处于正极极片和负极极片中间起到隔离的作用,并卷绕得到电极组件。将电极组件装入铝塑膜包装袋中,并在80℃下脱去水分,注入配好的电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序得到锂离子电池,锂离子电池的额定容量为5Ah。
制备例2
磷酸铁锂体系锂离子电池的制备:
正极极片的制备:将正极活性材料磷酸铁锂、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比94∶3∶3混合,然后加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂,调配成固含量为75%的浆料,并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为12μm的铝箔的一个表面上,90℃条件下烘干,冷压后得到正极活性材料层厚度为100μm的正极极片,然后在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤,得到双面涂覆有正极活性材料层的正极极片。将正极极片裁切成(74mm×867mm)的规格并焊接极耳后待用。
负极极片的制备、隔离膜的制备、电解液的制备、锂离子电池的制备方法与制备例1相同。锂离子电池的额定容量为4Ah。
制备例3
钴酸锂、磷酸铁锂混合体系锂离子电池的制备:
正极极片的制备:将正极活性材料钴酸锂和磷酸铁锂、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比94∶3∶3混合(其中钴酸锂与磷酸铁锂的质量比为1∶1),然后加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂,调配成固含量为75%的浆料,并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为12μm的铝箔的一个表面上,90℃条件下烘干,冷压后得到正极活性材料层厚度为100μm的正极极片,然后在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤,得到双面涂覆有正极活性材料层的正极极片。将正极极片裁切成(74mm×867mm)的规格并焊接极耳后待用。
负极极片的制备、隔离膜的制备、电解液的制备、电化学装置的制备方法与制备例1相同。锂离子电池的额定容量为4.5Ah。
实施例1
镍钴锰酸锂体系锂离子电池测试:
<析锂SOC的检测>
取制备例1制得的锂离子电池,在锂离子电池的表面如图4a所示排布9个压力传感器,对锂离子电池进行充放电循环操作:以5A电流恒流充电至4.4V,恒压充电至电流下降为250mA,静置15min,再以5A电流恒流放电至2.8v,静置15min,重复上述充放电循环操作。随着充放电循环操作的进行,当锂离子电池的压力满足第一条件时,对锂离子电池进行间歇式充电操作,析锂检测后得到析锂SOC。其中,第一条件为:其中,N1表示其中1个压力传感器的压力,表示其余8个压力传感器的压力平均值,R表示锂离子电池的变形率,通常为1%至10%,本实施例选择2%。
<锂离子电池的保护操作>
若析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第一SOC阈值为20%;
若析锂SOC>第一SOC阈值,电池继续进行充放电循环操作,当锂离子电池的压力再次满足第一条件时,对锂离子电池再次进行间歇式充电操作,直到析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作。记录充放电循环操作循环次数、析锂检测次数、析锂检测耗时以及锂离子电池的最终析锂SOC。
实施例2
除了<锂离子电池的保护操作>与实施例1不同以外,其余与实施例1相同。
<锂离子电池的保护操作>
若析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第一SOC阈值为20%;
若析锂SOC>第二SOC阈值,电池继续进行充放电循环操作,当锂离子电池的压力再次满足第一条件时,对锂离子电池再次进行间歇式充电操作,直到析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第二SOC阈值为30%;
若第一SOC阈值<析锂SOC≤第二SOC阈值,将当前充电电压以0.025V的幅度降低,并在下次进行析锂检测时,将第一SOC阈值和第二SOC阈值分别降低2.5%,继续判断析锂SOC与第一SOC阈值、第二SOC阈值之间的大小关系,以此类推。
当锂离子电池的当前充电电压与其初始充电电压之间的差值大于电压差阈值时,锂离子电池停止进行充放电循环操作。其中电压差阈值为0.1V。
实施例3
除了<锂离子电池的保护操作>与实施例1不同以外,其余与实施例1相同。
若析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第一SOC阈值为20%;
若析锂SOC>第二SOC阈值,电池继续进行充放电循环操作,当锂离子电池的压力再次满足第一条件时,对锂离子电池再次进行间歇式充电操作,直到析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第二SOC阈值为30%;
若第一SOC阈值<析锂SOC≤第二SOC阈值,将当前充电流压以0.5A的幅度降低,并在下次进行析锂检测时,再次判断析锂SOC与第一SOC阈值、第二SOC阈值之间的大小关系,以此类推。
当锂离子电池的当前充电电流与其初始充电电流之间的差值大于电流差阈值时,锂离子电池停止进行充放电循环操作。其中,电流差阈值为:第二系数×电池额定容量,本实施例中第二系数为0.25,锂离子电池的额定容量为5Ah,则电流差阈值为0.25×5=1.25。
实施例4
除了采用制备例3的锂离子电池以外,其余与实施例1相同。
对比例1
<析锂SOC的检测>
取制备例1制得的锂离子电池,对锂离子电池进行充放电循环操作:以5A电流恒流充电至4.4V,恒压充电至电流下降为250mA,静置15min,再以5A电流恒流放电至2.8v,静置15min,重复上述充放电循环操作,在每次充电时进行析锂检测。
<锂离子电池的保护操作>
若析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第一SOC阈值为20%;
若析锂SOC>第一SOC阈值,电池继续进行充放电循环,并在每次充电时进行析锂检测,直到析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作。记录充放电循环操作循环次数、析锂检测次数、析锂检测耗时以及锂离子电池的最终析锂SOC。
对比例2
除了<锂离子电池的保护操作>与对比例1不同以外,其余与对比例1相同。
<锂离子电池的保护操作>
若析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第一SOC阈值为20%;
若析锂SOC>第二SOC阈值,电池继续进行充放电循环操作,在每次充电时进行析锂检测,直到析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第二SOC阈值为30%;
若第一SOC阈值<析锂SOC≤第二SOC阈值,将当前充电电压以0.025V的幅度降低,并在下次进行析锂检测时,将第一SOC阈值和第二SOC阈值分别降低2.5%,继续判断析锂SOC与第一SOC阈值、第二SOC阈值之间的大小关系,以此类推。
当锂离子电池的当前充电电压与其初始充电电压之间的差值大于电压差阈值时,锂离子电池停止进行充放电循环操作。其中电压差阈值为0.1V。
对比例3
除了<锂离子电池的保护操作>与对比例1不同以外,其余与对比例1相同。
<锂离子电池的保护操作>
若析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第一SOC阈值为20%;
若析锂SOC>第二SOC阈值,电池继续进行充放电循环操作,在每次充电时进行析锂检测,直到析锂SOC≤第一SOC阈值,电池停止进行充放电循环操作,其中第二SOC阈值为30%;
若第一SOC阈值<析锂SOC≤第二SOC阈值,将当前充电流压以0.5A的幅度降低,并在下次进行析锂检测时,再次判断析锂SOC与第一SOC阈值、第二SOC阈值之间的大小关系,以此类推。
当锂离子电池的当前充电电流与其初始充电电流之间的差值大于电流差阈值时,锂离子电池停止进行充放电循环操作。其中,电流差阈值为:第二系数×电池额定容量,本对比例中第二系数为0.25,锂离子电池的额定容量为5Ah,则电流差阈值为0.25×5=1.25。
对比例4
除了采用制备例2的锂离子电池,在<析锂SOC的检测>中,调整充电电压至3.6V、放电电压至2.5V,其余与对比例1相同。
实施例1至实施例4和对比例1至对比例4的性能数据如表1所示:
表1
组别 | 充放电循环操作次数 | 析锂检测次数 | 析锂检测总耗时(h) | 析锂SOC |
实施例1 | 619 | 5 | 0.083 | 28.8% |
实施例2 | 834 | 12 | 0.2 | 9.4% |
实施例3 | 1023 | 17 | 0.28 | 27.1% |
实施例4 | 1560 | 7 | 0.12 | 22.9% |
对比例1 | 622 | 622 | 10.4 | 29.9% |
对比例2 | 799 | 799 | 13.34 | 9.9% |
对比例3 | 987 | 987 | 16.45 | 29.9% |
对比例4 | 1560 | 1560 | 26 | 24.9% |
从实施例1和对比例1可以看出,检测到与对比例1基本相同的析锂SOC,实施例1的析锂检测总耗时仅为对比例1的0.8%。
从实施例2和对比例2可以看出,检测到与对比例2基本相同的析锂SOC,实施例2的析锂检测总耗时仅为对比例2的1.5%。
从实施例3和对比例3可以看出,检测到与对比例3基本相同的析锂SOC,实施例2的析锂检测总耗时仅为对比例2的1.7%。
可见,本申请的电化学装置管理方法中所使用的间歇式充电操作,其检测出的析锂SOC与对比例检测出的SOC没有明显差别,表明本申请的方法也能有效检测出锂离子电池的析锂SOC,但能够显著降低析锂检测的次数以及总耗时,减少了无效检测,提高了析锂检测效率,从而提高用户体验。
从实施例1至实施例4和对比例4可以看出,对于不同体系的锂离子电池,本申请的电化学装置管理方法提高了析锂检测效率,从而提高用户体验。
需要说明的是,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。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (24)
1.一种电化学装置管理方法,其中,所述方法包括:
获取电化学装置的第一参数;
响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC;
响应于所述电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制所述电化学装置停止工作;或
响应于所述电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低所述电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法,其中,与电化学装置相关的数据包括电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,所述间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间,所述在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC的步骤包括:
在间歇式充电操作过程中,对于所述多个间断期间中的每个间断期间,获取该间断期间的电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,基于所获取的电化学装置的多个SOC和与所述多个SOC对应的电化学装置的多个内阻,得到第一曲线,所述第一曲线表示所述电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线;和
基于所述第一曲线,确定所述电化学装置的析锂SOC。
3.根据权利要求2所述的电化学装置管理方法,其中,所述基于所述第一曲线,确定所述电化学装置的析锂SOC的步骤包括方法1或方法2中的至少一种,其中:
方法1包括:
对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;和
确定所述第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为所述析锂SOC,
方法2包括:
对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;
对所述第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线;和
确定所述第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC为所述析锂SOC。
4.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法,其中,所述获取电化学装置的第一参数的步骤包括:
获取所述电化学装置的压力或温度,所述电化学装置的压力或温度通过传感器检测得到。
5.根据权利要求4所述的电化学装置管理方法,其中,多个所述传感器设置在所述电化学装置的不同部位,所述响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置进行间歇式充电操作的步骤包括:
响应于所获取的第一参数大于参数阈值,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,所述第一参数通过所述多个传感器中的任意一个传感器检测得到;或者,
响应于所获取的多个第一参数中,其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,所述多个第一参数通过所述多个传感器检测得到。
6.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法,其中,所述间歇式充电操作包括多个充电周期,每个充电周期包括充电期间和间断期间,在每个所述充电期间中,所述电化学装置的SOC增加单位幅度。
7.根据权利要求6所述的电化学装置管理方法,其中,所述电化学装置包括磷酸铁锂体系电化学装置、镍钴锰酸锂体系电化学装置或钴酸锂体系电化学装置中的至少一种,其中,
所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至15秒;
所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒;
所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒。
8.根据权利要求7所述的电化学装置管理方法,其中,所述方法满足条件a)至f)中的至少一个:
a)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为5秒至15秒;
b)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;
c)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为10秒至30秒;
d)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;
e)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为15秒至30秒;
f)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒。
9.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法,其中,所述降低所述电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个的步骤包括:
i-1将所述电化学装置的当前充电电压以第一降幅降低至第一充电电压,所述第一充电电压为更新后的当前充电电压;
和/或,
i-2将所述电化学装置的当前充电电流以第三降幅降低至第一充电电流,所述第一充电电流为更新后的当前充电电流。
10.根据权利要求9所述的电化学装置管理方法,其中,所述方法还包括:
ii-1以第二降幅分别降低所述第一SOC阈值和所述第二SOC阈值,得到更新后的第一SOC阈值和更新后的第二SOC阈值;
iii-1响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置再次进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,并判断析锂SOC与所述更新后的第一SOC阈值和所述更新后的第二SOC阈值之间的大小关系;
iv-1当所述析锂SOC大于所述更新后的第一SOC阈值且小于所述更新后的第二SOC阈值时,重复步骤i-1至步骤iii-1,直至电化学装置的当前充电电压与初始充电电压之间的差值大于电压差阈值,生成提示信息,以提示用户更换电化学装置。
11.根据权利要求9所述的电化学装置管理方法,其中,所述方法还包括:
ii-2响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置再次进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC,并判断析锂SOC与所述第一SOC阈值和所述第二SOC阈值之间的大小关系;
iii-2当析锂SOC大于所述更新后的第一SOC阈值且小于所述更新后的第二SOC阈值时,重复步骤i-2至步骤ii-2,直至电化学装置的当前充电电流与初始充电电流之间的差值大于电流差阈值,生成提示信息,以提示用户更换电化学装置。
12.一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-11任一项所述的方法。
13.一种充电装置,包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器执行所述机器可执行指令时,实现权利要求1-11任一项所述的方法。
14.一种电池系统,其中,包括处理器、机器可读存储介质和传感器,所述传感器用于检测电化学装置的压力或温度中的至少一个,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器执行所述机器可执行指令时,实现权利要求1-11任一项所述的方法。
15.一种电子设备,其中,所述电子设备包括如权利要求14所述的电池系统。
16.一种电子设备,其中,所述电子设备包括:参数获取装置、析锂SOC分析装置和保护装置,其中,
所述参数获取装置用于获取电化学装置的第一参数;
所述析锂SOC分析装置用于响应于所述第一参数满足第一条件,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,在所述间歇式充电操作中获取与电化学装置相关的数据,基于所述与电化学装置相关的数据确定电化学装置的析锂SOC;
所述保护装置用于响应于所述电化学装置的析锂SOC小于或等于第一SOC阈值,控制所述电化学装置停止工作;或,响应于所述电化学装置的析锂SOC大于第一SOC阈值且小于第二SOC阈值,降低所述电化学装置的充电电压或充电电流中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的电子设备,其中,与电化学装置相关的数据包括电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,所述间歇式充电操作包括多个充电期间和多个间断期间,所述析锂SOC分析装置具体用于:
在间歇式充电操作过程中,对于所述多个间断期间中的每个间断期间,获取该间断期间的电化学装置的SOC和电化学装置的内阻,基于所获取的电化学装置的多个SOC和与所述多个SOC对应的电化学装置的多个内阻,得到第一曲线,所述第一曲线表示所述电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线;和
基于所述第一曲线,确定所述电化学装置的析锂SOC。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其中,所述析锂SOC分析装置具体用于:
对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;和
确定所述第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为所述析锂SOC;
或者
对所述第一曲线进行一阶微分,得到第二曲线;
对所述第二曲线进行二阶微分,得到第三曲线;和
确定所述第三曲线首次出现纵坐标小于零的点对应的SOC为所述析锂SOC。
19.根据权利要求16所述的电子设备,其中,所述参数获取装置具体用于:
获取所述电化学装置的压力或温度,所述电化学装置的压力或温度通过传感器检测得到。
20.根据权利要求19所述的电子设备,其中,多个所述传感器设置在所述电化学装置的不同部位,所述析锂SOC分析装置具体用于:
响应于所获取的第一参数大于参数阈值,对所述电化学装置进行间歇式充电操作,所述第一参数通过所述多个传感器中的任意一个传感器检测得到;或者,
响应于所获取的多个第一参数中,其中一个第一参数与其余第一参数之间的差别大于差别阈值,对电化学装置进行间歇式充电操作,所述多个第一参数通过所述多个传感器检测得到。
21.根据权利要求16所述的电子设备,其中,所述间歇式充电操作包括多个充电周期,每个充电周期包括充电期间和间断期间,在每个所述充电期间中,所述电化学装置的SOC增加单位幅度。
22.根据权利要求21所述的电子设备,其中,所述电化学装置包括磷酸铁锂体系电化学装置、镍钴锰酸锂体系电化学装置或钴酸锂体系电化学装置中的至少一种,其中,所述析锂SOC分析装置具体用于:
所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至15秒;
所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒;
所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至30秒。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其中,所述析锂SOC分析装置具体用于以下a)至f)中的至少一个:
a)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为5秒至15秒;
b)所述电化学装置为磷酸铁锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;
c)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为10秒至30秒;
d)所述电化学装置为镍钴锰酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒;
e)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于-10℃至10℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为15秒至30秒;
f)所述电化学装置为钴酸锂体系电化学装置,所述电化学装置处于10℃至45℃的环境温度下,所述单位幅度的范围为0.5%至10%,所述间断期间的时长范围为1秒至10秒。
24.根据权利要求16所述的电子设备,其中,所述保护装置具体用于:
将所述电化学装置的当前充电电压以第一降幅降低至第一充电电压,所述第一充电电压为更新后的当前充电电压;
和/或,
将所述电化学装置的当前充电电流以第三降幅降低至第一充电电流,所述第一充电电流为更新后的当前充电电流。
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