本發(fā)明屬于鋰電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池因具有能量密度高、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、移動(dòng)電源、電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能領(lǐng)域。而電池作為一種電化學(xué)能源，在使用過程中會(huì)發(fā)生性能劣化，甚至由于使用不當(dāng)或惡劣環(huán)境等因素導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控等安全事故，因此在實(shí)際使用過程中，必須對(duì)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，以確保在使用過程中的安全性。

目前對(duì)電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方式基本都是離線的，將電池從終端產(chǎn)品如電腦、電動(dòng)汽車或儲(chǔ)能系統(tǒng)中取出，通過高精度的充放電測(cè)試儀、內(nèi)阻儀、電化學(xué)工作站等設(shè)備測(cè)量電池的各個(gè)參數(shù)，以此來判斷電池的健康狀態(tài)。例如專利公告號(hào)cn107015156b的專利文獻(xiàn)公開了一種電池健康狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：確定電池當(dāng)前狀態(tài)的步驟；選取合適的電流倍率與充放電區(qū)間的步驟，依據(jù)電池的基本參數(shù)，選取充放電電流大小和充放電截止條件；按照選取的充放電區(qū)間對(duì)電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，電壓測(cè)量模塊記錄充放電過程中的電壓值，電流測(cè)量模塊記錄電流值，以及進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)的時(shí)間；控制充放電電流相等，計(jì)算出充放電過程中充入的能量和放出的能量的能量損耗的表征內(nèi)阻，得到電池健康狀態(tài)階段。本發(fā)明的檢測(cè)方法和裝置建立了直接以微循環(huán)表征內(nèi)阻表征鋰離子電池soh的方法與體系，使得檢測(cè)時(shí)間縮短，檢測(cè)方式簡化，能夠極大的推動(dòng)電池的檢測(cè)和維護(hù)的效率。專利公告號(hào)cn103344920a的專利文獻(xiàn)公開了一種檢測(cè)電池健康狀態(tài)的方法，包括：檢測(cè)電池的電池內(nèi)壓；依據(jù)所述電池內(nèi)壓從預(yù)先生成的對(duì)應(yīng)關(guān)系中獲得電池的電池健康狀態(tài)soh；所述對(duì)應(yīng)關(guān)系為電池的soh與電池內(nèi)壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系?，F(xiàn)有技術(shù)尚不能根據(jù)電池工作運(yùn)行過程中采集的參數(shù)進(jìn)行在線分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)，因此所述離線檢測(cè)方法不能及時(shí)的反映電池運(yùn)行過程中的健康狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種鋰離子電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)方法，通過對(duì)電池在工作運(yùn)行過程中的充放電數(shù)據(jù)(容量、能量)等參數(shù)的簡單處理，得到極化電壓增長率來表征電池的健康狀態(tài)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種鋰離子電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)方法，其特征是：根據(jù)測(cè)試樣本電池在歷次充放電過程中的容量及能量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算電池的極化電壓增長率，并通過與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)驗(yàn)電池極化電壓增長率的閾值比對(duì)，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試樣本電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)，具體步驟如下：

第一步：測(cè)試樣本電池在歷次充放電過程中的容量及能量數(shù)據(jù)，以充

-

電總能量除以充電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在充電過程中的平均電壓vc，以

-

放電總能量除以放電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在放電過程中的平均電壓vd，

--

然后據(jù)此計(jì)算電池在每次循環(huán)過程中的極化電壓vp＝1/2(vc-vd)；

第二步：計(jì)算測(cè)試樣本電池在第n次循環(huán)中的極化電壓vp,n相對(duì)于初次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,0的極化電壓增長率δvp,n＝(vp,n-vp,0)/vp,0；

第三步：將在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的電池極化電壓增長率δvp,n與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中實(shí)驗(yàn)電池在對(duì)應(yīng)工作條件下測(cè)得的極化電壓增長率的閾值δvp,lim進(jìn)行比對(duì)，來確定測(cè)試樣本電池的健康狀態(tài)：當(dāng)δvp,n<δvp,lim時(shí)，判定電池健康狀態(tài)良好；而當(dāng)δvp,n≥δvp,lim時(shí)，即判定電池發(fā)生或即將發(fā)生失效；所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中不同體系或不同型號(hào)的實(shí)驗(yàn)電池在不同工作條件下的極化電壓增長率的閾值δvp,lim通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試或模擬計(jì)算獲得。

所述實(shí)驗(yàn)電池的不同體系根據(jù)電池的配方組分進(jìn)行區(qū)分，不同型號(hào)包括方型、圓型或軟包裝各個(gè)類型電池的各種尺寸產(chǎn)品，不同工作條件包括充放電電流、電壓、溫度及濕度影響電池性能發(fā)揮的因素。

所述實(shí)驗(yàn)電池在不同工作條件下的循環(huán)測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法：以實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)次數(shù)為橫坐標(biāo)，以循環(huán)過程中的極化電壓增長率為縱坐標(biāo)作圖，得到極化電壓隨循環(huán)過程的變化曲線，當(dāng)極化電壓增長率發(fā)生突然增大時(shí)，且對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)性能發(fā)生快速衰減，將此時(shí)的極化電壓增長率設(shè)為閾值δvp,lim。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于電池在工作運(yùn)行過程中的充放電數(shù)據(jù)(容量、能量)進(jìn)行電池健康狀態(tài)在線檢測(cè)，該方法所需參數(shù)易獲取，因此具有極高的普適性和經(jīng)濟(jì)性。尤其易于整合到電池管理系統(tǒng)中，該方法在電池管理系統(tǒng)中不需增加其他的檢測(cè)部件及高精度的檢測(cè)需求，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)。因此該檢測(cè)方法在各種應(yīng)用環(huán)境中具有普遍的適用性和可行性，實(shí)用價(jià)值高。因此在動(dòng)力及儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域中具有實(shí)時(shí)在線檢測(cè)及提前預(yù)警的優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中測(cè)試樣本電池循環(huán)1000次時(shí)的極化電壓增長率隨循環(huán)過程的變化曲線；

圖2a是實(shí)施例1中測(cè)試樣本電池循環(huán)1000次時(shí)的容量保持率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線；

圖2b是實(shí)施例1中測(cè)試樣本電池循環(huán)1057次時(shí)的容量保持率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線；

圖3是實(shí)施例1中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中電池的極化電壓增長率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線；

圖4是實(shí)施例1中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中電池的容量保持率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線。圖5是實(shí)施例2中測(cè)試樣本電池循環(huán)945次時(shí)的極化電壓增長率隨循環(huán)過程的變化曲線；

圖6a是實(shí)施例2中測(cè)試樣本電池循環(huán)945次時(shí)的容量保持率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線；

圖6b是實(shí)施例2中測(cè)試樣本電池循環(huán)1037次時(shí)的容量保持率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線；

圖7是實(shí)施例2中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中電池的極化電壓增長率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線；

圖8是實(shí)施例2中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中電池的容量保持率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面以商業(yè)化圓柱型鋰離子電池的測(cè)試為例，結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

眾所周知，電池在實(shí)際的充放電使用過程中是存在極化的，且電池在充電過程中由于極化現(xiàn)象導(dǎo)致電池電壓偏高，即充電電壓＝理論電壓+極化電壓，而放電過程中同樣由于極化現(xiàn)象導(dǎo)致電池放電過程電壓偏低，即放電電壓＝理論電壓-極化電壓。將充放電過程綜合起來考慮，則充電電壓-放電電壓＝(理論電壓+極化電壓)+(理論電壓-極化電壓)＝2極化電壓，因此可由此計(jì)算電池的極化電壓＝1/2(充電電壓-放電電壓)，以充放電過程的平均電壓來簡化計(jì)算電池在充放電過程中的平均極化電壓＝1/2(充電平均電壓-放電平均電壓)。

本發(fā)明基于以上分析，通過對(duì)電池充放電過程的常規(guī)數(shù)據(jù)采集，提出一種鋰離子電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)方法。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種鋰離子電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)方法，根據(jù)測(cè)試樣本電池在歷次充放電過程中的容量及能量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算電池的極化電壓增長率，并通過與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)驗(yàn)電池極化電壓增長率的閾值比對(duì)，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試樣本電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)。具體步驟如下：

第一步：測(cè)試樣本電池在歷次充放電過程中的容量及能量數(shù)據(jù)，以充

電總能量除以充電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在充電過程中的平均電壓以

放電總能量除以放電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在放電過程中的平均電壓

然后據(jù)此計(jì)算電池在每次循環(huán)過程中的極化電壓

第二步：計(jì)算測(cè)試樣本電池在第n次循環(huán)中的極化電壓vp,n相對(duì)于初次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,0的極化電壓增長率δvp,n＝(vp,n-vp,0)/vp,0；

第三步：將在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的電池極化電壓增長率δvp,n與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中實(shí)驗(yàn)電池在對(duì)應(yīng)工作條件下測(cè)得的極化電壓增長率的閾值δvp,lim進(jìn)行比對(duì)，來確定測(cè)試樣本電池的健康狀態(tài)：當(dāng)δvp,n<δvp,lim時(shí)，判定電池健康狀態(tài)良好；而當(dāng)δvp,n≥δvp,lim時(shí)，即判定電池發(fā)生或即將發(fā)生失效；所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中不同體系或不同型號(hào)的實(shí)驗(yàn)電池在不同工作條件下的極化電壓增長率的閾值δvp,lim通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試或模擬計(jì)算獲得。

所述實(shí)驗(yàn)電池的不同體系根據(jù)電池的配方組分進(jìn)行區(qū)分，不同型號(hào)包括方型、圓型或軟包裝各個(gè)類型電池的各種尺寸產(chǎn)品，不同工作條件包括充放電電流、電壓、溫度及濕度影響電池性能發(fā)揮的因素。

所述實(shí)驗(yàn)電池在不同工作條件下的循環(huán)測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法：以實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)次數(shù)為橫坐標(biāo)，以循環(huán)過程中的極化電壓增長率為縱坐標(biāo)作圖，得到極化電壓隨循環(huán)過程的變化曲線，當(dāng)極化電壓增長率發(fā)生突然增大時(shí)，且對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)性能發(fā)生快速衰減，將此時(shí)的極化電壓增長率設(shè)為閾值δvp,lim。

在本實(shí)施例中，測(cè)試樣本以商業(yè)化的21700圓柱型鋰離子電池為例，其容量為4.8ah。該電池循環(huán)測(cè)試環(huán)境為常溫，循環(huán)制式為恒流恒壓充電，恒流放電。恒流充電電流為3.36a，充電截止電壓為4.2v，恒壓充電截止電流為0.24a；恒流放電電流為4.8a，截止電壓為2.7v。

電池測(cè)試設(shè)備為常規(guī)的充放電儀，本實(shí)施例中采用設(shè)備為arbinbt2000充放電測(cè)試系統(tǒng)。

第一步：在線檢測(cè)測(cè)試樣本電池在歷次充放電過程中的容量及能量數(shù)據(jù)，以充電總能量除以充電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在充電過程中的平均電壓以放電總能量除以放電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在放電過程中的平均電壓然后據(jù)此計(jì)算電池在每次循環(huán)過程中的極化電壓

表1樣品電池循環(huán)過程中采集的容量及能量數(shù)據(jù)及計(jì)算

第二步：計(jì)算測(cè)試樣本電池在第n次循環(huán)中的極化電壓vp,n相對(duì)于初次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,0的極化電壓增長率δvp,n＝(vp,n-vp,0)/vp,0。

如表1，每次循環(huán)對(duì)應(yīng)的充電和放電的容量和能量數(shù)據(jù)為充放電儀所采集的數(shù)據(jù)。如第1次循環(huán)，電池充電能量為18.296wh，充電容量為4.766ah，以充電能量除以充電容量，計(jì)算電池第1次循環(huán)時(shí)的充電平均電壓電池放電能量為16.636wh，放電容量為4.762ah，以放電能量除以放電容量，計(jì)算電池第1次循環(huán)時(shí)的放電平均電壓則第1次循環(huán)中，電池的極化電壓為第1次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,1作為初次循環(huán)的極化電壓vp,0＝0.173v，因此第1次循環(huán)的極化電壓增長率為δvp,1＝(vp,1-vp,0)/vp,0＝(0.173-0.173)/0.173＝0％。

如第2次循環(huán)，電池充電能量為18.291wh，充電容量為4.766ah，以充電能量除以充電容量，計(jì)算電池第2次循環(huán)時(shí)的充電平均電壓電池放電能量為16.636wh，放電容量為4.762ah，以放電能量除以放電容量，計(jì)算電池第2次循環(huán)時(shí)的放電平均電壓則第2次循環(huán)中，電池的極化電壓為以第2次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,2＝0.173v相對(duì)初次循環(huán)的極化電壓vp,0＝0.173v，計(jì)算第2次循環(huán)的極化電壓增長率為δvp,2＝(vp,2-vp,0)/vp,0＝(0.171-0.173)/0.173＝-1.1％。

當(dāng)然，對(duì)于數(shù)據(jù)處理，可以在excel軟件中直接設(shè)置相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算，即可得到每次循環(huán)過程中的極化電壓增長率δvp,n。

第三步：將在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)試樣本電池的極化電壓增長率δvp,n與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中電池在對(duì)應(yīng)工作條件下正常衰減時(shí)測(cè)得的極化電壓增長率的閾值δvp,lim進(jìn)行比對(duì)，來確定電池的健康狀態(tài)：當(dāng)δvp,n<δvp,lim時(shí)，判定電池健康狀態(tài)良好；而當(dāng)δvp,n≥δvp,lim時(shí)，即判定電池發(fā)生或即將發(fā)生失效。

當(dāng)電池循環(huán)至1000次時(shí)，電池充電能量為15.906wh，充電容量為4.102ah，以充電能量除以充電容量，計(jì)算電池第1000次循環(huán)時(shí)的充電平均電壓電池放電能量為14.248wh，放電容量為4.098ah，以放電能量除以放電容量，計(jì)算電池第1000次循環(huán)時(shí)的放電平均電壓則第1000次循環(huán)中，電池的極化電壓為以第1000次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,2＝0.201v相對(duì)初次循環(huán)的極化電壓vp,0＝0.173v，計(jì)算第1000次循環(huán)的極化電壓增長率為δvp,1000＝(vp,1000-vp,0)/vp,0＝(0.201-0.173)/0.173＝16.2％。

對(duì)電池在整個(gè)循環(huán)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖分析，如附圖1，以循環(huán)次數(shù)為橫坐標(biāo)，以極化電壓增長率為做縱坐標(biāo)作圖，當(dāng)電池循環(huán)至1000次時(shí)，由上計(jì)算可知其極化電壓增長率為16.2％，高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中13.0％的閾值(詳見附圖3-4)，因此判斷該電池即將發(fā)生失效。

雖然從附圖2a電池在1000次循環(huán)時(shí)的容量保持率及循環(huán)趨勢(shì)并不能看出電池性能的顯著衰減，但是通過繼續(xù)循環(huán)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，如附圖2b該電池在1000次循環(huán)后很快發(fā)生容量的快速衰減而失效。因此在線檢測(cè)的極化電壓增長率對(duì)電池健康狀態(tài)診斷具有一定的提前警示性，當(dāng)極化電壓增長率超出閾值后，電池將在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效。

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中實(shí)驗(yàn)電池在常溫模式相同循環(huán)制式下極化電壓增長率閾值δvp,lim的獲得過程如下：

采集實(shí)驗(yàn)電池在循環(huán)過程中充電和放電的容量及能量數(shù)據(jù)，與樣品電池相同的方法計(jì)算出各個(gè)循環(huán)下的電池極化電壓增長率數(shù)據(jù)，如表2所示。

以此數(shù)據(jù)繪圖分析，如附圖3，以實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)次數(shù)為橫坐標(biāo)，以循環(huán)過程中的極化電壓增長率為縱坐標(biāo)作圖，得到極化電壓隨循環(huán)過程的變化曲線；

表2實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)過程中采集的容量及能量數(shù)據(jù)及計(jì)算

結(jié)合表2數(shù)據(jù)及附圖3分析，當(dāng)電池循環(huán)至1186次時(shí)，其極化電壓增長率為13.0％，當(dāng)電池再繼續(xù)循環(huán)時(shí)，其極化電壓增長率快速升高，1190次時(shí)極化電壓增長率已快速增長至17.0％，從附圖4可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)極化電壓增長率發(fā)生突然增大后，電池循環(huán)性能也在隨后發(fā)生快速衰減，因此，將此循環(huán)制式下的電池極化電壓增長率閾值設(shè)置為13.0％，即δvp,lim＝13.0％。

實(shí)施例2

在本實(shí)施例中，測(cè)試樣本以商業(yè)化的21700圓柱型鋰離子電池為例，其容量為4.8ah。該電池循環(huán)測(cè)試環(huán)境為45℃，循環(huán)制式為恒流恒壓充電，恒流放電。恒流充電電流為3.36a，充電截止電壓為4.2v，恒壓充電截止電流為0.24a；恒流放電電流為4.8a，截止電壓為2.7v。

電池測(cè)試設(shè)備為常規(guī)的充放電儀，本實(shí)施例中采用設(shè)備為arbinbt2000充放電測(cè)試系統(tǒng)。電池放在設(shè)置于45℃的愛斯佩克ph101高溫試驗(yàn)箱中，以保持45℃±2℃環(huán)境下的恒溫測(cè)試。

第一步：在線檢測(cè)測(cè)試樣本電池在歷次充放電過程中的容量及能量數(shù)據(jù)，以充電總能量除以充電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在充電過程中的平均電壓以放電總能量除以放電總?cè)萘坑?jì)算得到電池在放電過程中的平均電壓然后據(jù)此計(jì)算電池在每次循環(huán)過程中的極化電壓

表3樣品電池循環(huán)過程采集數(shù)據(jù)及計(jì)算

第二步：計(jì)算測(cè)試樣本電池在第n次循環(huán)中的極化電壓vp,n相對(duì)于初次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,0的極化電壓增長率δvp,n＝(vp,n-vp,0)/vp,0。

如表3，每次循環(huán)對(duì)應(yīng)的充電和放電的容量和能量數(shù)據(jù)為充放電儀所采集的數(shù)據(jù)。如第1次循環(huán)，電池充電能量為18.423wh，充電容量為4.774ah，以充電能量除以充電容量，計(jì)算電池第1次循環(huán)時(shí)的充電平均電壓電池放電能量為16.725wh，放電容量為4.750ah，以放電能量除以放電容量，計(jì)算電池第1次循環(huán)時(shí)的放電平均電壓則第1次循環(huán)中，電池的極化電壓為第1次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp，1作為初次循環(huán)的極化電壓vp,0＝0.169v，因此第1次循環(huán)的極化電壓增長率為δvp,1＝(vp,1-vp,0)/vp,0＝(0.169-0.169)/0.169＝0％。

如第2次循環(huán)，電池充電能量為18.361wh，充電容量為4.758ah，以充電能量除以充電容量，計(jì)算電池第2次循環(huán)時(shí)的充電平均電壓電池放電能量為16.690wh，放電容量為4.740ah，以放電能量除以放電容量，計(jì)算電池第2次循環(huán)時(shí)的放電平均電壓則第2次循環(huán)中，電池的極化電壓為以第2次循環(huán)時(shí)的極化電壓vp,2＝0.169v相對(duì)初次循環(huán)的極化電壓vp,0＝0.169v，計(jì)算第2次循環(huán)的極化電壓增長率為δvp,2＝(vp,2-vp,0)/vp,0＝(0.169-0.169)/0.169＝0％。

當(dāng)然，對(duì)于數(shù)據(jù)處理，可以在excel軟件中直接設(shè)置相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算，即可得到每次循環(huán)過程中的極化電壓增長率。

第三步：將在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)試樣本電池的極化電壓增長率δvp,n與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中電池在45℃環(huán)境及相同循環(huán)制式下正常衰減時(shí)測(cè)得的極化電壓增長率的閾值δvp,lim進(jìn)行比對(duì)，來確定電池的健康狀態(tài)：當(dāng)δvp,n<δvp,lim時(shí)，判定電池健康狀態(tài)良好；而當(dāng)δvp,n≥δvp,lim時(shí)，即判定電池發(fā)生或即將發(fā)生失效。

如附圖5，以循環(huán)次數(shù)為橫坐標(biāo)，以極化電壓增長率為做縱坐標(biāo)作圖，當(dāng)電池循環(huán)至945次時(shí)，其極化電壓增長率為20.0％，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中20.0％的閾值(詳見附圖7)，因此判斷該電池即將發(fā)生失效。

從附圖6a電池在945次循環(huán)時(shí)的容量保持率及循環(huán)趨勢(shì)看，該電池仍保持良好的性能，但是通過繼續(xù)循環(huán)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，如附圖6b該電池在980次次循環(huán)開始發(fā)生衰減的加速。因此在線檢測(cè)的極化電壓增長率對(duì)電池健康狀態(tài)診斷具有一定的提前警示性，當(dāng)極化電壓增長率超出閾值后，電池將在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效。

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中實(shí)驗(yàn)電池在45℃恒溫相同循環(huán)制式下極化電壓增長率閾值δvp,lim的獲得過程如下：

采集實(shí)驗(yàn)電池在循環(huán)過程中充電和放電的容量及能量數(shù)據(jù)，與樣品電池相同的方法計(jì)算出各個(gè)循環(huán)下的電池極化電壓增長率數(shù)據(jù)，如表4所示。

以此數(shù)據(jù)繪圖分析，如附圖7，以實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)次數(shù)為橫坐標(biāo)，以循環(huán)過程中的極化電壓增長率為縱坐標(biāo)作圖，得到極化電壓隨循環(huán)過程的變化曲線；

表4實(shí)驗(yàn)電池循環(huán)過程中采集的容量及能量數(shù)據(jù)及計(jì)算

結(jié)合表4數(shù)據(jù)及附圖7分析，當(dāng)電池循環(huán)至951次時(shí)，其極化電壓增長率為20.0％，當(dāng)電池再繼續(xù)循環(huán)時(shí)，極化電壓增長率曲線因增長率增大而偏離原來趨勢(shì)，結(jié)合附圖8的電池容量保持率曲線，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)極化電壓增長率發(fā)生增大后，電池循環(huán)性能也在隨后發(fā)生快速衰減，因此，將此循環(huán)制式下的電池極化電壓增長率閾值設(shè)置為20.0％，即δvp,lim＝20.0％。

上述參照實(shí)施例對(duì)該一種鋰離子電池健康狀態(tài)的在線檢測(cè)方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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