CN116137354A - 一种电化学装置管理方法、系统、电池模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电化学装置管理方法、系统、电池模组及电子设备，包括：以充电电流对电化学装置进行第一充放电循环；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；响应于析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作：控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环。本申请实施例能够减少电化学装置产生的析锂，提高了电化学装置在使用过程中的安全性。

Description

一种电化学装置管理方法、系统、电池模组及电子设备

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、系统、电池模组及电子设备。

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。

随着锂离子电池的使用其析锂窗口逐渐缩窄，例如在循环初期以额定电流充电锂离子电池不析锂，随着循环进行，继续以额定电流充电则锂离子电池出现析锂。因此一方面需要准确地检测到锂离子电池的析锂风险，另一方面需要及时减少已经产生的析锂。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电化学装置管理方法、系统、电池模组及电子设备，以准确检测电化学装置的析锂风险并减少已经产生的析锂，提高电化学装置的安全性。具体技术方案如下：

本申请的第一方面提供了一种电化学装置管理方法，包括以充电电流对所述电化学装置进行第一充放电循环；对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所述电化学装置相关的数据，基于与所述电化学装置相关的数据确定所述电化学装置的析锂SOC；响应于所述析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值，控制所述电化学装置执行析锂减少操作：控制所述电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，其中，所述第二SOC阈值小于所述第一SOC阈值。

本申请实施例的有益效果：本申请实施例通过响应于析锂SOC小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作，即控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，能够减少电化学装置已经产生的析锂，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，所述方法还包括响应于所述析锂SOC小于或等于所述第二SOC阈值，控制所述电化学装置停止工作和生成提示信息，可以使用户及时知晓该电化学装置因性能衰减已经难以继续正常使用，提高了用户体验。

在本申请的一种实施方案中，所述方法还包括响应于所述析锂SOC大于第三SOC阈值且小于或等于所述第二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，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。

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二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以第三降幅分别降低所述第二SOC阈值和所述第三SOC阈值，得到更新后的第二SOC阈值和更新后的第三SOC阈值；iii-1以充电电流对所述电化学装置进行第三充放电循环；iv-1响应于电化学装置完成第三充放电循环，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，基于与所述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与所述更新后的第二SOC阈值和所述更新后的第三SOC阈值之间的大小关系；v-1当所述析锂SOC大于所述更新后的第三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，从而延长了电化学装置的使用寿命，提高用户体验。

在本申请的一种实施方案中，所述方法还包括：ii-2响应于电化学装置完成第三充放电循环，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，基于与所述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与所述第二SOC阈值和所述第三SOC阈值之间的大小关系；iii-2当析锂SOC大于所述第三SOC阈值且小于所述第二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，从而延长了电化学装置的使用寿命，提高用户体验。

在本申请的一种实施方案中，所述电化学装置的内部和/或所述电化学装置的外表面设置有加热元件，从而有效对电化学装置进行加热以减少产生的可逆析锂。

在本申请的一种实施方案中，所述加热元件的材料包括镍、镍铝合金、铜、聚酰亚胺、硅胶或正温度系数材料中的至少一种；所述加热元件的阻抗的范围为0.01Ω至50Ω，具有良好的加热性能，从而有效减少电化学装置的可逆析锂。

在本申请的一种实施方案中，所述第一温度的范围为30℃至70℃，所述第一充放电倍率的范围为0.01C至0.5C，能够使电化学装置中已经形成的析锂逐渐溶解直至减少，无需对电化学装置进行不同充放电倍率下的析锂减少操作，简化析锂减少操作步骤，更利于应用于实际使用场景。

在本申请的一种实施方案中，所述与所述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所述电化学装置相关的数据，基于与所述电化学装置相关的数据确定所述电化学装置的析锂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，获取所述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，所述第一曲线为所述电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线；基于所述第一曲线，确定所述电化学装置的析锂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析锂减少操作，提高电化学装置的使用安全性。

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。

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电化学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电化学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)中的任一个：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。

本申请的第二方面提供了一种系统，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，实现上述第一方面所述的方法。

本申请的第三方面提供了一种电池模组，所述电池模组包括上述第二方面所述的系统。

本申请的第四方面提供了一种电子设备，其中，所述电子设备包括上述第三方面所述的电池模组。

本申请实施例提供一种电化学装置管理方法、系统、电池模组及电子设备，以充电电流对电化学装置进行第一充放电循环后，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，基于该相关数据确定电化学装置的析锂SOC，能够准确检测到锂离子的电池析锂风险，提高了电化学装置在使用过程中的安全性；通过响应于析锂SOC小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作，即控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，能够减少电化学装置已经产生的析锂，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加热元件设置示意图；

图3为本申请另一种实施方案的加热元件设置示意图；

图4为本申请一种实施方案的第一曲线的示意图；

图5为本申请一种实施方案的第二曲线的示意图；

图6为本申请一种实施方案的系统的结构示意图；

图7为本申请一种实施方案的充电装置的结构示意图；

图8为本申请另一种实施方案的充电装置的结构示意图。

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，本申请的具体实施方式中，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：以充电电流对电化学装置进行第一充放电循环；

本申请实施例的执行主体可以是电池管理系统(Battery Management System，BMS)。电池管理系统可以集成在电化学装置中，也可独立于电化学装置并与电化学装置通信连接。电化学装置工作过程中，电池管理系统可以对电化学装置进行管理，例如，在电化学装置工作过程中，电池管理系统中的充放电装置401以一充电电流对电化学装置进行充放电循环。本申请实施例的充放电循环可以是指电化学装置在工作过程中进行充电-放电-充电的循环过程。第一充放电循环中，可以采用上述充电电流在电化学装置的充电阶段对其充电。另外，充放电循环中的放电电流可根据用电设备进行适配，本申请实施例对此不作限制。

本申请实施例对充放电装置的结构没有特别限制，例如可以包括领域内的充放电电路，本申请对此不做限制，示例性地，上述充放电电路可以是图8中所示的充放电电路504。本申请实施例的充电电流没有特别限制，例如可以是0.1A至3A之间的任意一个电流，示例性地，如0.1A、0.2A、0.3A、0.5A、0.7A、1A、1.5A、2A、2.5A或3A。

S102：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 ofCharge，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SOC。例如，电池管理系统中的SOC分析装置402可以对电化学装置进行间歇式充电操作。本申请实施例对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。SOC分析装置可以包括，例如，电池管理系统(Battery Management System，BMS)中的控制器单元(Microcontroller Unit，MCU)。

在一种示例中，充放电装置401对电化学装置进行第一充放电循环后，SOC分析装置402响应于第一充放电循环完成，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。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，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。

S103：响应于析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作。

本申请实施例中，控制电化学装置执行析锂减少操作的过程为：控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环。

本申请发明人发现，当析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值时，电化学装置出现析锂风险。基于此，本申请实施例可以在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，从而减少电化学装置已出现的析锂，降低电化学装置因析锂产生的安全风险，还能延长电化学装置的使用寿命。可以理解的是，当电化学装置容量一定时，其充电倍率与充电电流成正比，基于此，本申请实施例也可以控制电化学装置在第一温度下以第一充放电电流进行第二充放电循环，这都是合理的。

本申请实施例的第一温度可以是高于室温的温度，第一充放电倍率可以是较小的充放电倍率。在一种实施方案中，第一温度的范围为30℃至70℃，第一充放电倍率为0.01C至0.5C。第一充放电倍率高于0.5C容易使锂枝晶局部溶解过快，易造成枝晶断裂，而低于0.01C恢复时间过长，且溶解效果不再随倍率降低而增加，因此，在第一充放电倍率为0.01C至0.5C的情况下进行多次恢复，可实现彻底有效地减少锂枝晶。本申请发明人研究发现，高温下的小倍率充放电循环有利于电化学装置可逆析锂的减少，但温度不宜过高，否则容易使电化学装置副反应增加导致产气增多。基于此，本申请实施例的第一温度范围优选为35℃至55℃。本申请实施例通过协同控制第一温度和第一充放电倍率在上述范围内，能够使电化学装置中已经形成的析锂逐渐溶解直至减少，无需对电化学装置进行不同充放电倍率下的析锂减少操作，例如先以较大充放电倍率进行析锂减少操作，再以较小充放电倍率进行析锂减少操作，从而简化析锂减少操作步骤，改善因频繁进行析锂减少操作导致用户体验下降的问题，更利于应用于实际使用场景，例如对包括电化学装置的用电设备进行析锂减少操作。示例性地，上述使用场景可以包括但不限于：对手机、平板电脑、电动汽车、电动自行车等用电设备中的电化学装置进行析锂减少操作。本申请实施例中，第二充放电循环的次数可以为6次至10次，能够更彻底地减少电化学装置形成的析锂。

本申请实施例基于间歇式充电操作确定电化学装置的析锂SOC，进而基于确定出的析锂SOC与第一SOC阈值、第二SOC阈值之间的大小关系来确定执行析锂减少操作的时机。相比于基于电化学装置实时容量判断电化学装置析锂减少操作时机的方法，本申请实施例的方法中，由于析锂SOC是与电化学装置的析锂状态相关的荷电状态，其能够反映出电化学装置的析锂倾向，因此能更准确地判断电化学装置是否出现析锂，避免电化学装置在实际使用过程中，因析锂情况无法确认而导致出现严重析锂，即使进行析锂减少操作效果也不佳的问题，更有利于电化学装置安全性的提升。

在一种示例中，SOC分析装置402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对电化学装置进行析锂检测分析，在电化学装置的析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值的情况下，管理单元403控制电化学装置执行析锂减少操作。可以理解的的是，第二SOC阈值小于第一SOC阈值。

本申请实施例中，基于不同电化学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30％(SOC)至70％(SOC)，例如为30％、40％、50％、60％或70％，第二SOC阈值为20％至60％，例如为20％、30％、40％、50％或60％；

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20％至50％，例如为20％、30％、40％或50％，第二SOC阈值为10％至40％，例如为10％、30％或40％；

电化学装置为钴酸锂体系电化学装置，第一SOC阈值为20％至50％，例如为20％、30％、40％或50％，第二SOC阈值为10％至40％，例如为10％、30％或40％。

通过对不同电化学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电化学体系电化学装置的析锂减少策略，有效减少不同电化学体系电化学装置的析锂，还能延长不同电化学体系电化学装置的安全使用寿命。

本申请的一种实施方案中，所述方法还包括：

响应于析锂SOC小于或等于第二SOC阈值，控制电化学装置停止工作；以及，生成提示信息。

本申请实施例中，当析锂SOC小于或等于第二SOC阈值时，表明该电化学装置的析锂SOC已经变得很小，该电化学装置的性能衰减较大，因此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，或者提示用户报废该电化学装置，可以使用户及时知晓该电化学装置因性能衰减已经难以继续正常使用，提高了用户体验。

本申请的一种实施方案中，电化学装置管理方法还包括：响应于析锂SOC大于第三SOC阈值且小于或等于第二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。

本申请实施例可以设置第三SOC阈值，其中第二SOC阈值大于第三SOC阈值。如此，电化学装置进行间歇式充电操作后，在电化学装置的析锂SOC满足上述条件的情况下，本申请实施例通过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。

上述SOC阈值可以是提前设置的阈值。SOC阈值可以提前存储在与电化学装置连接的存储介质中。SOC阈值一般根据与电化学装置同电化学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。对于不同电化学体系的电化学装置，通常设置不同的SOC阈值。对于同一电化学装置样品，在不同的充放电倍率和/或环境温度下，测试出的出现析锂时对应的SOC也会不同。

本申请的一种实施方案中，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：

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，

i-2将电化学装置的当前充电电流以第二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，可以在第一温度下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，可以在第一温度下以第二降幅降低当前充电电流，得到更新后的当前充电电流。第二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。

本申请的一种实施方案中，所述方法还包括：

ii-1以第三降幅分别降低第二SOC阈值和第三SOC阈值，得到更新后的第二SOC阈值和更新后的第三SOC阈值；

iii-1以充电电流对电化学装置进行第三充放电循环；

iv-1响应于电化学装置完成第三充放电循环，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与更新后的第二SOC阈值和更新后的第三SOC阈值之间的大小关系；

v-1当析锂SOC大于更新后的第三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iv-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。本申请实施例中，步骤i-1至步骤iv-1包括：步骤i-1、步骤ii-1、步骤iii-1、步骤iv-1。

本申请实施例在降低充电电压后，可以以第三降幅分别降低第二SOC阈值和第三SOC阈值，得到更新后的第二SOC阈值和更新后的第三SOC阈值。如此，随着电化学装置的使用，电化学装置在第一温度下完成第三充放电循环后，再次触发间歇式充电操作并进行析锂检测，当出现电化学装置的析锂SOC大于更新后的第三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，从而延长了电化学装置的使用寿命，提高用户体验。第三降幅可以为1％至10％，例如为1％、2.5％、5％或10％。

第三充放电循环中可以以充电电流在电化学装置的充电阶段对电化学装置进行充电，该充电电流可以是提前设定好的。另外，第三充放电循环中的放电电流可根据用电设备进行适配，本申请实施例对此不作限制。本申请实施例的在第三充放电循环中的充电电流没有特别限制，例如可以是0.1A至3A之间的任意一个电流，示例性地，如0.1A、0.2A、0.3A、0.5A、0.7A、1A、1.5A、2A、2.5A或3A。

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，可以提示用户更换电化学装置，或者提示用户报废该电化学装置，可以使用户及时知晓该电化学装置因性能衰减已经难以继续正常使用，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：

ii-2响应于电化学装置完成第三充放电循环，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与第二SOC阈值和第三SOC阈值之间的大小关系；

iii-2当析锂SOC大于第三SOC阈值且小于第二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。

本申请实施例在降低充电电流后，随着电化学装置的使用，电化学装置完成第三充放电循环后，再次触发间歇式充电操作并进行析锂检测，当出现电化学装置的析锂SOC大于第三SOC阈值且小于第二SOC阈值的情况时，再次以第二降幅降低当前充电电流，以此类推，从而延长了电化学装置的使用寿命，提高用户体验。

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，可以提示用户更换电化学装置，或者提示用户报废该电化学装置，可以使用户及时知晓该电化学装置因性能衰减已经难以继续正常使用，提高了用户体验。上述电流差阈值为：第二系数与电化学装置额定容量的乘积，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。

本申请的一种实施方案中，电化学装置的内部和/或电化学装置的外表面设置有加热元件，从而有效对电化学装置进行加热以减少产生的可逆析锂。

本申请实施例中，电化学装置可以是指单个电池，加热元件可以设置在电化学装置内部和/或电化学装置的外表面。当加热元件设置在电化学装置内部时，加热元件可以是片状，优选地，加热元件位于电化学装置的负极极片外侧。加热元件设置有接线端子，用于与外部电流连接。或者多个电化学装置可以组成电池模组，加热元件2设置在电化学装置1的外表面。当加热元件设置在电化学装置外表面时，在一种示例中，如图2所示，加热元件2可以设置在电化学装置1之间；在另一种示例中，如图3所示，加热元件2设置在电池模组3与电化学装置1之间的空隙，具体可以是电池模组3的壳体(例如包装袋)与电化学装置1之间的空隙。适应性地，在一种实施方案中，加热元件设置有开关，管理单元可以控制开关的开闭，从而实现加热元件工作或停止。加热元件可以基于外部电流对电化学装置加热，也可以利用电化学装置的产生的电流进行加热。

本申请实施例的加热元件的材料包括镍、镍铝合、铜、聚酰亚胺(PI)、硅胶或PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)材料中的至少一种。本申请实施例对加热元件的结构没有限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，加热元件可以是片状、膜状等。本申请实施例的加热元件的阻抗的范围为0.01Ω至50Ω，优选为0.2Ω至5Ω，具有良好的加热性能，从而有效减少电化学装置的可逆析锂。

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，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，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，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；电池管理系统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4，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。本申请实施例中，并不一定需要获取所有间断期间的SOC和内阻，即“每个间断期间”可以是指已经采集了SOC和内阻数据的间断期间中的各个间断期间，而不是必须采集所有的间断期间的SOC和内阻数据，只要能采集到足够数量的SOC和内阻数据，得到第一曲线即可。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。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5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5，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析锂减少操作，提高电化学装置的使用安全性。

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。本申请实施例中，第三曲线的纵坐标是二阶微分内阻，第三曲线的横坐标是SOC。

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。

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，不同电化学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电化学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电化学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电化学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，对于同一电化学体系的电化学装置，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。

在一种实施方案中，属于同一电池模组的电化学装置的电化学体系相同，使电池模组中的电化学装置具有良好的一致性。

本申请实施例通过对同一电化学体系、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电化学体系的电化学装置的析锂SOC。

本申请提供的一种电化学装置管理方法、系统、电化学装置及电子设备，以充电电流对电化学装置进行第一充放电循环后，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，基于该相关数据确定电化学装置的析锂SOC，能够准确检测到锂离子的电池析锂风险，提高了电化学装置在使用过程中的安全性；通过响应于析锂SOC小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作，即控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，能够减少电化学装置已经产生的析锂，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系统，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，实现上述任一实施方案所述的电化学装置管理方法。

本申请实施例还提供了一种系统，如图6所示，该系统400包括充放电装置401、SOC分析装置402和管理单元403，充放电装置401用于以充电电流对电化学装置进行第一充放电循环；SOC分析装置402用于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；管理单元403用于响应于析锂SOC小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作或者控制电化学装置停止工作，析锂减少操作包括：控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环。

在一种实施方案中，管理单元具体用于：响应于析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作，其中，第二SOC阈值小于第一SOC阈值。

在一种实施方案中，管理单元还用于：响应于析锂SOC小于或等于第二SOC阈值，控制电化学装置停止工作；和生成提示信息。

在一种实施方案中，管理单元还用于：响应于析锂SOC大于第三SOC阈值且小于或等于第二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。

在一种实施方案中，管理单元具体用于：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二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。

在一种实施方案中，电化学装置的内部和/或电化学装置的外表面设置有加热元件。

在一种实施方案中，加热元件的材料包括镍、镍铝合金、铜、聚酰亚胺、硅胶或正温度系数材料中的至少一种；加热元件的阻抗的范围为0.01Ω至50Ω。

在一种实施方案中，第一温度的范围为30℃至70℃，第一充放电倍率的范围为0.01C至0.5C。

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，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，第一曲线为电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线；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；确定第二曲线首次出现斜率为负的点对应的SOC为析锂SOC。

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；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，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，

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)中的任一个：

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。

本申请实施例提供的系统，充放电装置以充电电流对电化学装置进行第一充放电循环后，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，基于该相关数据确定电化学装置的析锂SOC，能够准确检测到锂离子的电池析锂风险，提高了电化学装置在使用过程中的安全性；管理单元通过响应于析锂SOC小于或等于第一SOC阈值，控制电化学装置执行析锂减少操作，即控制电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，能够减少电化学装置已经产生的析锂，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池模组，包括上述实施方案所述的系统。

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模组。

本申请实施例还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，实现上述任一实施方案所述的电化学装置管理方法。

在一种示例中，参考图7，充电装置包括壳体4和加热元件2。其中，壳体4的内部可以容纳电池模组3，加热元件2设置于壳体4与电池模组3之间。具体地，加热元件2可以设置在壳体4的内壁。加热元件2还可以设置有开关，当需要加热时，控制单位控制开关闭合，加热元件2通电开始加热，电池模组3升温，从而执行析锂减少操作。

本申请实施例还提供了一种充电装置，如图8所示，该充电装置500包括处理器501和机器可读存储介质502，该充电装置500还可以包括检测电路模块503、充放电电路504、接口505、电源接口506、整流电路507。其中，充放电电路504用于接收处理器501发出的指令，对锂离子电池605进行充放电操作；检测电路模块503用于对锂离子电池605进行间歇式充电操作，以检测电化学装置的析锂SOC，并将检测结果发送至处理器501；接口505用于与锂离子电池605电连接；电源接口506用于与外部电源连接；整流电路507用于对输入电流进行整流；机器可读存储介质502存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器501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。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，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，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。

对于系统/电池模组/电子设备实施例而言，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

镍钴锰酸锂体系电化学装置的制备：

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。

含加热元件的电化学装置的制备：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，将加热片(阻抗可选)置于电化学装置的最内层，即卷绕最开始一圈的隔离膜中间，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、整形等工序得到电化学装置，额定容量为5Ah。

制备例2

磷酸铁锂体系电化学装置的制备：

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、电化学装置的制备方法与制备例1相同。电化学装置的额定容量为4Ah。

制备例3

钴酸锂、磷酸铁锂混合体系电化学装置的制备：

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。电化学装置的额定容量为4.5Ah。

实施例1

<加热元件设置>

按照制备例1的方法制得两颗电化学装置，两颗电化学装置串联组成一个电池模组。其中，每个电化学装置的最内层设置一片阻抗2Ω的镍加热片。

<析锂SOC的检测>

对电化学装置进行充放电循环操作，并在每次对电化学装置充电时进行间歇式充电操作，直到检测出析锂SOC。充放电循环操作过程为：以1C充电倍率将电化学装置恒流充电至4.4V，再恒压充电至充电电流下降为250mA，静置15min，再以5A电流恒流放电至2.8v，静置15min。记录第一次放电容量为Q₀，之后每次充放电循环的放电容量为Q_n，则第n次充放电循环的容量保留率为：Q_n/Q₀×100％。

<电化学装置的保护操作>

若析锂SOC＞第一SOC阈值，控制电化学装置正常使用；

若第二SOC阈值＜析锂SOC≤第一SOC阈值，对电化学装置进行析锂减少操作：控制所述电化学装置在35℃下以0.01C进行9次第二充放电循环，从而减少电化学装置的析锂；

若析锂SOC≤第二SOC阈值，控制电化学装置停止使用，并提示用户更换。

其中，第一SOC阈值为30％，第二SOC阈值为29％。记录电化学装置的析锂SOC、充放电循环次数，以及最后一次充放电循环的容量保持率。

实施例2

除了镍加热片放置在电化学装置与电化学装置之间，形成如图2所示的结构以外，其余与实施例1相同。

实施例3

除了镍加热片放置电池模组的壳体与电化学装置之间的空隙，形成如图3所示的结构以外，其余与实施例1相同。

实施例4

除了将电化学装置放入如图7所示的充电装置中，充电装置内壁放置镍加热片以外，其余与实施例1相同。

实施例5

<加热元件设置>、<析锂SOC的检测>与实施例1相同。

<电化学装置的保护操作>

若析锂SOC＞第一SOC阈值，控制电化学装置正常使用；

若第二SOC阈值＜析锂SOC≤第一SOC阈值，对电化学装置进行析锂减少操作：控制所述电化学装置在45℃下以0.5C进行6次第二充放电循环，从而减少电化学装置的析锂；

若析锂SOC≤第三SOC阈值，控制电化学装置停止使用，并提示用户更换；

若第三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，将第二SOC阈值和第三SOC阈值分别降低2.5％，再次判断析锂SOC与第二SOC阈值、第三SOC阈值之间的大小关系，以此类推。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，控制电化学装置停止工作，并提示用户更换电化学装置，记录电化学装置的总循环次数。其中第三SOC阈值为10％，电压差阈值为0.1V。

实施例6

<加热元件设置>、<析锂SOC的检测>与实施例1相同。

<电化学装置的保护操作>

若析锂SOC＞第一SOC阈值，控制电化学装置正常使用；

若第二SOC阈值＜析锂SOC≤第一SOC阈值，对电化学装置进行析锂减少操作：控制所述电化学装置在55℃下以0.3C进行7次第二充放电循环，从而减少电化学装置的析锂；

若析锂SOC≤第三SOC阈值，控制电化学装置停止使用，并提示用户更换；

若第三SOC阈值＜析锂SOC≤第二SOC阈值，以第一幅度降低充电电流，第一幅度为：0.1×电化学装置容量，电化学装置继续使用，并在下次进行析锂检测时，再次判断析锂SOC与第二SOC阈值、第三SOC阈值之间的大小关系，以此类推。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，控制电化学装置停止工作，并提示用户更换电化学装置，记录电化学装置的总循环次数。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，电化学装置的额定容量为5Ah，则电流差阈值为0.25×5＝1.25。

实施例7

除了采用制备例2的电化学装置，在<析锂SOC的检测>中，调整充放电循环操作的充电电压至3.6V、放电电压至2.5V，其余与实施例1相同。

实施例8

除了采用制备例3的电化学装置以外，其余与实施例1相同。

对比例1

除了<电化学装置的保护操作>与实施例1不同以外，其余与实施例1相同。

<电化学装置的保护操作>

若析锂SOC＞第一SOC阈值，控制电化学装置正常使用；

若析锂SOC≤第二SOC阈值，控制电化学装置停止使用，记录电化学装置的总循环次数。

对比例2

除了<电化学装置的保护操作>与对比例1不同以外，其余与对比例1相同。

<电化学装置的保护操作>

若析锂SOC＞第一SOC阈值，控制电化学装置正常使用；

若析锂SOC≤第三SOC阈值，控制电化学装置停止使用；

若第三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，将第二SOC阈值和第三SOC阈值分别降低2.5％，再次判断析锂SOC与第二SOC阈值、第三SOC阈值之间的大小关系，以此类推。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，控制电化学装置停止工作，记录电化学装置的总循环次数。

对比例3

除了<电化学装置的保护操作>与对比例1不同以外，其余与对比例1相同。

<电化学装置的保护操作>

若析锂SOC＞第一SOC阈值，控制电化学装置正常使用；

若析锂SOC≤第三SOC阈值，控制电化学装置停止使用；

若第三SOC阈值＜析锂SOC≤第二SOC阈值，以第一幅度降低充电电流，第一幅度为：0.1×电化学装置容量，电化学装置继续使用，并在下次进行析锂检测时，再次判断析锂SOC与第二SOC阈值、第三SOC阈值之间的大小关系，以此类推。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，控制电化学装置停止工作，记录电化学装置的总循环次数。

对比例4

除了采用制备例2的电化学装置，在<析锂SOC的检测>中，调整充放电循环操作的充电电压至3.6V、放电电压至2.5V，其余与对比例1相同。

对比例5

除了采用制备例3的电化学装置以外，其余与对比例1相同。

实施例1至实施例8和对比例1至对比例5的数据如表1所示：

表1

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从实施例1与对比例1、实施例5与对比例2、实施例6与对比例3、实施例7和对比例4、实施例8和对比例5可以看出，各实施例与对比例检测得到的电化学装置的析锂SOC基本一致，在电化学装置衰减到相同容量保留率的情况下，电化学装置的循环次数明显增加，表明本申请实施例的电化学装置管理方法能够有效减少电化学装置已产生的析锂，显著提高电化学装置的循环寿命，提升了用户体验。

从实施例1至实施例4可以看出，当加热元件阻抗相同时，加热元件放置在电化学装置不同的位置其加热效果不同，析锂减少操作后对电化学装置寿命提升效果也有差异。加热元件的加热效果通常按如下顺序排列：内置于电化学装置中>在电化学装置与电化学装置之间>电池模组壳体与电化学装置之间的空隙>充电装置的壳体与电池模组之间。但从实施例1至实施例4与对比例1可以看出，本申请通过设置加热元件对电化学装置进行析锂减少操作，均能够增加电化学装置的循环次数，从而提高电化学装置的循环寿命。

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。

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 (17)

1.一种电化学装置管理方法，其中，所述方法包括：

以充电电流对所述电化学装置进行第一充放电循环；

对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所述电化学装置相关的数据，基于与所述电化学装置相关的数据确定所述电化学装置的析锂SOC；

响应于所述析锂SOC大于第二SOC阈值且小于或等于第一SOC阈值，控制所述电化学装置执行析锂减少操作，所述析锂减少操作包括：

控制所述电化学装置在第一温度下以第一充放电倍率进行第二充放电循环，其中，所述第二SOC阈值小于所述第一SOC阈值。

2.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法，其中，所述方法还包括：

响应于所述析锂SOC小于或等于所述第二SOC阈值，控制所述电化学装置停止工作；和

生成提示信息。

3.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法，其中，所述方法还包括：

响应于所述析锂SOC大于第三SOC阈值且小于或等于所述第二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。

4.根据权利要求3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，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二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。

5.根据权利要求4所述的电化学装置管理方法，其中，所述方法还包括：

ii-1以第三降幅分别降低所述第二SOC阈值和所述第三SOC阈值，得到更新后的第二SOC阈值和更新后的第三SOC阈值；

iii-1以充电电流对所述电化学装置进行第三充放电循环；

iv-1响应于电化学装置完成第三充放电循环，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，基于与所述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与所述更新后的第二SOC阈值和所述更新后的第三SOC阈值之间的大小关系；

v-1当所述析锂SOC大于所述更新后的第三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。

6.根据权利要求4所述的电化学装置管理方法，其中，所述方法还包括：

ii-2响应于电化学装置完成第三充放电循环，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，基于与所述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与所述第二SOC阈值和所述第三SOC阈值之间的大小关系；

iii-2当析锂SOC大于所述第三SOC阈值且小于所述第二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。

7.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法，其中，所述电化学装置的内部和/或所述电化学装置的外表面设置有加热元件。

8.根据权利要求7所述的电化学装置管理方法，其中，所述加热元件的材料包括镍、镍铝合金、铜、聚酰亚胺、硅胶或正温度系数材料中的至少一种；所述加热元件的阻抗的范围为0.01Ω至50Ω。

9.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法，其中，所述第一温度的范围为30℃至70℃，所述第一充放电倍率的范围为0.01C至0.5C。

10.根据权利要求1所述的电化学装置管理方法，其中，所述与所述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所述电化学装置相关的数据，基于与所述电化学装置相关的数据确定所述电化学装置的析锂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，获取所述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，所述第一曲线为所述电化学装置的SOC和内阻对应的映射曲线；

基于所述第一曲线，确定所述电化学装置的析锂SOC。

11.根据权利要求10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。

12.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。

13.根据权利要求12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。

14.根据权利要求13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)中的任一个：

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。

15.一种系统，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1-14任一项所述的方法。

16.一种电池模组，所述电池模组包括如权利要求15所述的系统。

17.一种电子设备，其中，所述电子设备包括如权利要求16所述的电池模组。

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