锂离子电池自放电电流测量方法、控制器及存储介质

289 编辑：中冶有色技术网来源：江苏天合储能有限公司

2024-10-30 15:17:06

权利要求

1.一种锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，所述方法包括：

接收来自测量设备测得的锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流;

根据所述自放电电流和所述自放电电流对应的温度，获得所述温度与所述自放电电流之间的电流拟合关系;

根据所述电流拟合关系和多个所述锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个所述锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，

所述根据所述自放电电流和所述自放电电流对应的温度，获得所述温度与所述自放电电流之间的电流拟合关系，包括：

根据所述自放电电流和所述温度，获取所述温度与所述自放电电流之间的电流拟合公式，作为所述电流拟合关系;

所述电流拟合公式为：y=ax2-bx+c;y为所述自放电电流，x为所述温度，a、b、c为常数。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，

所述根据所述电流拟合关系和多个所述锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个所述锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流，包括：

针对每个所述锂离子电池样本，根据所述电流拟合关系，获取所述测试温度和目标温度之间的自放电电流变化量;

根据所述自放电电流变化量和所述测试电流，获取所述锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，所述方法还包括根据以下步骤获取每个所述锂离子电池样本在测试温度下的测试电流：

获取所述锂离子电池样本的温度和测试电压之间的电压拟合关系;

根据所述电压拟合关系，获取所述锂离子电池样本在所述测试温度下的补偿电压;

根据所述补偿电压，获取所述测试电流。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，

所述获取所述锂离子电池样本的温度和测试电压之间的电压拟合关系，包括：

获取所述锂离子电池样本子在不同温度下的测试电压;

根据不同温度下的获得测试电压，进行温度和电压关系拟合，获得所述电压拟合关系。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，

所述根据所述电压拟合关系，获取所述锂离子电池样本在所述测试温度下的补偿电压，包括：

根据所述电压拟合关系，以初始电压和初始温度为基准，获得所述锂离子电池样本在所述测试温度下的补偿电压;

其中，所述初始电压为获取所述测试电压的初始时刻的测试电压;所述初始温度为测试所述测试电压的初始时刻的温度。

7.根据权利要求4所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，

所述根据所述补偿电压，获取所述测试电流，包括：

根据所述补偿电压，获取所述锂离子电池样本的回路电阻;

根据所述回路电阻，获取所述测试电流。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池自放电电流测量方法，其特征在于，

获得所述锂离子电池样本的在不同温度下的测试电压和/或测试所述锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流的过程，在降温趋势环境中进行。

9.一种控制器，其特征在于，包括：

至少一个处理器;

以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器;

其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的锂离子电池自放电电流测量方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的锂离子电池自放电电流测量方法。

说明书

技术领域

[0001]本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池自放电电流测量方法、控制器及存储介质。

背景技术

[0002]锂离子电池的储存性能与锂离子电池的自放电状态息息相关。锂离子电池的自放电是指电池在开路过程中出现的电压下降的现象。当锂离子电池在某一温度下静置保存一段时间后，电池会出现一部分容量损失，更为直观的表现是电池开路电压的下降。

[0003]目前常见的自放电检测方法有直接测量法、开路电压法、容量保持法。

[0004]上述三种测量方法，直接测量法测量精度高，但测量时间最长，需要一个月的静置时间;开路电压法是目前应用最广泛的自放电测量方法，其利用万用表分辨率高的优势，将测试时间缩短至数天内;容量保持法直接测量单位时间内的容量损失，即自放电电流;受制于测试精度需求极高，测试温度影响极大，以及其他未知因素，目前仍未推广使用。

[0005]相应地，本领域需要一种新的锂离子电池自放电电流测量方案来解决上述问题。

发明内容

[0006]为了克服上述缺陷，提出了本申请，以解决或至少部分地解决如何实现锂离子电池的自放电电流进行更为准确有效的测量的技术问题。

[0007]在第一方面，一种锂离子电池自放电电流测量方法，所述方法包括：

接收来自测量设备测得的锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流;

根据所述自放电电流和所述自放电电流对应的温度，获得所述温度与所述自放电电流之间的电流拟合关系;

根据所述电流拟合关系和多个所述锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个所述锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

[0008]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，所述根据所述自放电电流和所述自放电电流对应的温度，获得所述温度与所述自放电电流之间的电流拟合关系，包括：

根据所述自放电电流和所述温度，获取所述温度与所述自放电电流之间的电流拟合公式，作为所述电流拟合关系;

所述电流拟合公式为：y=ax2-bx+c;y为所述自放电电流，x为所述温度，a、b、c为常数。

[0009]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，所述根据所述电流拟合关系和多个所述锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个所述锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流，包括：

针对每个所述锂离子电池样本，根据所述电流拟合关系，获取所述测试温度和目标温度之间的自放电电流变化量;

根据所述自放电电流变化量和所述测试电流，获取所述锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

[0010]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，所述方法还包括根据以下步骤获取每个所述锂离子电池样本在测试温度下的测试电流：

获取所述锂离子电池样本的温度和测试电压之间的电压拟合关系;

根据所述电压拟合关系，获取所述锂离子电池样本在所述测试温度下的补偿电压;

根据所述补偿电压，获取所述测试电流。

[0011]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，所述获取所述锂离子电池样本的温度和测试电压之间的电压拟合关系，包括：

获取所述锂离子电池样本子在不同温度下的测试电压;

根据不同温度下的获得测试电压，进行温度和电压关系拟合，获得所述电压拟合关系。

[0012]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，所述根据所述电压拟合关系，获取所述锂离子电池样本在所述测试温度下的补偿电压，包括：

根据所述电压拟合关系，以初始电压和初始温度为基准，获得所述锂离子电池样本在所述测试温度下的补偿电压;

其中，所述初始电压为获取所述测试电压的初始时刻的测试电压;所述初始温度为测试所述测试电压的初始时刻的温度。

[0013]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，所述根据所述补偿电压，获取所述测试电流，包括：

根据所述补偿电压，获取所述锂离子电池样本的回路电阻;

根据所述回路电阻，获取所述测试电流。

[0014]在上述锂离子电池自放电电流测量方法的一个技术方案中，获得所述锂离子电池样本的在不同温度下的测试电压和/或测试所述锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流的过程，在降温趋势环境中进行。

[0015]在第二方面，提供一种控制器，该控制器包括至少一个处理器;以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行时实现上述锂离子电池自放电电流测量方法的技术方案中任一项技术方案所述的方法。

[0016]在第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述锂离子电池自放电电流测量方法的技术方案中任一项技术方案所述的方法。

[0017]本申请上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

在实施本申请提供的锂离子电池自放电电流测量方法技术方案中，本申请根据多个锂离子电池样本，测试锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流，根据自放电电流和自放电电流对应的温度，获得温度和自放电电流直接的电流拟合关系，根据电流拟合关系和多个锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个锂离子电池样本在目标温度下的补偿后的自放电电流。根据上述配置方式，本申请根据锂离子电池样本的温度和自放电电流直接的电流拟合关系，来对锂离子电池样本在测试温度下的测试电流进行补偿，使得获得的自放电电流能够修正多个锂离子电池样本测试过程中的温度干扰，提高测量准确性，便于锂离子电池的自放电电流更为准确有效的测量。

附图说明

[0018]参照附图，本申请的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围组成限制。其中：

图1是根据本申请的一个实施例的锂离子电池自放电电流测量方法的主要步骤流程示意图;

图2是根据本申请实施例的一个示例的锂离子电池样本的自放电电流和温度测试结果示意图;

图3是根据本申请实施例的一个示例的锂离子电池样本的电压和温度相关性曲线示意图;

图4是根据本申请实施例的一个示例的锂离子电池样本补偿前后的测试电流对比示意图;

图5是根据本申请实施例的一个示例的自放电电流与温度之间的相关性曲线示意图;

图6是根据本申请实施例的一个示例的锂离子电池样本的补偿前后的自放电电流对比示意图;

图7是根据本申请实施例的一个实施方式的降温环境测试柜主要组成结构示意图。

具体实施方式

[0019]下面参照附图来描述本申请的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。

[0020]在本申请的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。

[0021]参阅附图1，图1是根据本申请的一个实施例的锂离子电池自放电电流测量方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本申请实施例中的锂离子电池自放电电流测量方法主要包括下列步骤S101至步骤S103。

[0022]步骤S101：接收来自测量设备测得的锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流。

[0023]在本实施例中，可以测试多个锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流。其中，锂离子电池样本可以为同一批次同一型号的锂离子电池。可以将多个锂离子电池样本划分为多组，不同组的锂离子电池在不同的温度下进行测试，从而获得不同温度下的自放电电流。

[0024]步骤S102：根据自放电电流和自放电电流对应的温度，获得温度与自放电电流之间的电流拟合关系。

[0025]在本实施例中，可以基于自放电电流和对应温度，获取温度和自放电电流之间的电流拟合关系。

[0026]一个实施方式中，可以根据自放电电流和温度，获取温度与自放电电流之间的电流拟合公式，作为电流拟合关系;

其中，电流拟合公式如公式(1)所示：

y=ax2-bx+c(1)

y为自放电电流，x为温度，a、b、c为常数。

[0027]一个示例中，可以参阅附图5，图5是根据本申请实施例的一个示例的自放电电流与温度之间的相关性曲线示意图。如图5所示，根据测试的自放电电流和温度进行公式拟合，获得的拟合公式，可以入以下公式(2)所示：

y=3E-05x²-0.0007x+0.0053(2)

[0028]步骤S103：根据电流拟合关系和多个锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

[0029]在本实施例中，可以根据电流拟合关系以及多个锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

[0030]基于上述步骤S101至步骤S103所述的方法，本申请实施例根据多个锂离子电池样本，测试锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流，根据自放电电流和自放电电流对应的温度，获得温度和自放电电流直接的电流拟合关系，根据电流拟合关系和多个锂离子电池样本在测试温度下的测试电流，获取每个锂离子电池样本在目标温度下的补偿后的自放电电流。根据上述配置方式，本申请实施例根据锂离子电池样本的温度和自放电电流直接的电流拟合关系，来对锂离子电池样本在测试温度下的测试电流进行补偿，使得获得的自放电电流能够修正多个锂离子电池样本测试过程中的温度干扰，提高测量准确性，便于锂离子电池的自放电电流更为准确有效的测量。

[0031]下面对步骤S103作进一步地说明。

[0032]在本申请实施例的一个实施方式中，步骤S103可以进一步包括以下步骤S1031和步骤S1032：

步骤S1031：针对每个锂离子电池样本，根据电流拟合关系，获取测试温度和目标温度之间的自放电电流变化量。

[0033]在本实施方式中，针对每个锂离子电池样本，可以根据电流拟合关系，来获取测试温度和目标温度之间的自放电电流变化量。

[0034]步骤S1032：根据自放电电流变化量和测试电流，获取锂离子电池样本在目标温度下补偿后的自放电电流。

[0035]在本实施方式中，可以根据自放电电流变化量和测试电流，来获取锂离子电池样本在目标温度下的自放电电流。

[0036]一个实施方式中，可以根据以下步骤S201至步骤S203来获取测试温度下的测试电流：

步骤S201：获取锂离子电池样本的温度和测试电压之间的电压拟合关系。

[0037]在本实施方式中，步骤S201可以进一步包括以下步骤S2011和步骤S2012：

步骤S2011：获取锂离子电池样本子在不同温度下的测试电压。

[0038]步骤S2012：根据不同温度下的获得测试电压，进行温度和电压关系拟合，获得电压拟合关系。

[0039]在本实施方式中，针对每个锂离子电池样本，可以测试其在不同温度下的测试电压，并根据不同温度的测试电压，获取温度和电压的电压拟合关系。

[0040]步骤S202：根据电压拟合关系，获取锂离子电池样本在测试温度下的补偿电压。

[0041]在本实施方式中，可以根据电压拟合关系，以初始电压和初始温度为基准，获得锂离子电池样本在测试温度下的补偿电压。其中，初始电压为获取测试电压的初始时刻的测试电压;初始温度为测试测试电压的初始时刻的温度。

[0042]步骤S203：根据补偿电压，获取测试电流。

[0043]在本实施方式中，步骤S203可以进一步包括以下步骤S2031和步骤S2032：

步骤S2031：根据补偿电压，获取锂离子电池样本的回路电阻。

[0044]步骤S2032：根据回路电阻，获取测试电流。

[0045]在本实施方式中，可以根据补偿电压，获取锂离子电池样本的回路电阻，根据回路电阻来获取锂离子电池样本的测试电流。

[0046]下面结合图2至图6，来对获取锂离子电池样本补偿后的自放电电流的过程进行说明。

[0047]针对测试时间内的温度变化，可以先计算测试温度下的补偿电压，根据补偿电压获取测试电流：

首先，使用单个锂离子电池样本，在不同温度条件下对测试电压进行测试，从而获得温度和电压之间的拟合关系，其拟合关系可以参阅附图3。

[0048]温度/电压拟合公式如公式(3)所示：

y=-0.15619x+3227.02126(3)

其中，x为温度，y为电压。

[0049]在获得温度电压拟合关系公式后，可以以测试电压的初始时刻的初始电压U1和初始温度T1为基准，得到测试温度T2下的补偿电压U3，具体可以参照以下公式(4)：

U3=0.15619×(T1-T2)+U1(4)

[0050]可以根据以下公式(5)获取锂离子电池样本的回路电阻R：

R =U2/I2 (5)

其中，R为回路电阻，U2为原始测试电压，I2为原始测试电流。

[0051]可以根据以下公式(6)来获取补偿后的测试电流：

I3=U3/R =(0.15619×(T1-T2)+U1) ×I2/U2 (6)

其中，I3为补偿后的测试电流。

[0052]可以参阅附4，图4中示出了对单个锂离子电池样本的测试电流进行补偿前后的对比情况。

[0053]针对多个锂离子电池样本，可以进一步对其自放电电流进行补偿，具体地，可以应用多个锂离子电池样本，可以在不同温度下测试自放电电流，获得温度和自放电电流之间的电流拟合关系，在本示例中，拟合关系可以如公式(2)所示。

[0054]可以以测试温度T下的补偿后的测试电流I3为基准，根据以下公式(7)得到目标温度补偿后的自放电电流，其中，目标温度可以取一般批次的温度的中位值18℃：

I4=I3+△I=I3+((0.0000289)×(18²-T2²)-0.0008(18-T2) )(7)

其中，I4为补偿后的自放电电流，△I自放电电流变化量。

[0055]可以参阅附图6，图6中示出了多个锂离子电池样本的自放电电流补偿前后的对比示意图。

[0056]一个实施方式中，获得锂离子电池样本的在不同温度下的测试电压和/或测试锂离子电池样本在不同温度下的自放电电流的过程，可以在降温趋势环境中进行。研究发现，在测试周期内，锂离子电池样本升温或降温条件下，多个锂离子电池样本的自放电电流的相对趋势是完全不同的，这种现象会导致测试结果的误判。进一步分析发现，测试锂离子电池样本表面的起止温度不能直接表现锂离子电池样本的升温降温趋势。因而，锂离子电池样本内部的温度变化较慢，环境温度的微小波动将直接影响电芯表面温度。因此，可以在降温环境中进行测试，从而确保测试过程的准确性。

[0057]一个实施方式中，可以参阅附图7，可以在图7所示的降温环境测试柜中进行。降温环境测试柜4中设计了降温措施，测试会接入冷水箱3，通过进水管1和出水管2实现冷水箱中的冷水循环，从而使得测试柜处于降温环境中。如，测试车间的环境温度为25℃，冷水满足<20℃即可，这样就能够保证常温存储的锂离子电池样本投入测试后，1h测试时间内，锂离子电池样本持续处于降温趋势下。

[0058]需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本申请的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些调整之后的方案与本申请中描述的技术方案属于等同技术方案，因此也将落入本申请的保护范围之内。

[0059]本领域技术人员能够理解的是，本申请实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

[0060]本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质。

[0061]在根据本申请的一个计算机可读存储介质的实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的锂离子电池自放电电流测量方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述锂离子电池自放电电流测量方法。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本申请实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

[0062]本申请的另一方面还提供了一种控制器。

[0063]在根据本申请的一个控制器的实施例中，控制器可以包括至少一个处理器;以及，与至少一个处理器通信连接的存储器;其中，存储器中存储有计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法。

[0064]至此，已经结合附图所示的一个实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

说明书附图(7)