[发明专利]充电电池单元及其缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电电池单元及其缺陷检测方法。

背景技术

当前，诸如锂离子电池之类的可充电电池被广泛用于移动终端、电动工具、电动汽车、储能系统等设备中。在诸如锂离子电池之类的可充电电池中一般采用可燃烧的液态有机化合物（如碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯等）作为其电解液溶剂，当其在储存能量状态（高电压充电态）时，这类可充电电池的正、负极材料具有非常强的化学反应活性，因此一旦出现特殊状况，很可能使电池材料组分间发生剧烈化学反应，从而导致电池过热、起火甚至爆炸。可充电电池外部及内部诱因均可能造成上述特殊状况的发生。这里，外部诱因通常指滥用、误操作或不按照要求使用锂电池（如，过充电，外部短路电池，高温环境使用等），而内部诱因为各种原因造成的电芯内短路（如，混入杂质，极片毛刺，隔膜有瑕疵等）。在现有技术中，通常在可充电电池的管理单元中加入了一段、二段保护，甚至对可充电电池的电芯均单独加装了保护器件（如，温度保险丝，Breaker等），从而基本上避免了外部诱因造成的电池安全性风险。然而，目前的可充电电池的制作工艺无法挑出所有的内短路电芯，特别是有些缺陷电芯只有在终端用户的不断使用中才会暴露。因此，需要在可充电电池的管理单元中设置放电和充电侦测机制，从而可在缺陷电芯劣化初期就将其筛选出来并停止使用，从而有效避免了恶性安全事故（起火、爆炸）的发生。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种充电电池单元，应用于终端设备，所述充电电池单元包括：至少一个充电电池串，配置来在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源；电池管理单元，与所述至少一个充电电池串连接，其中所述电池管理单元判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则所述电池管理单元基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则所述电池管理单元判断所述充电电池单元异常。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述预设的条件为所述至少一个充电电池串的电压在第一区间；以及如果所述至少一个充电电池串的电压在第一区间，则电池管理单元以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一放电状态下，所述充电电池单元的放电电流小于50mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第一区间包括4~4.15V以及3.30~3.55V。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述充电电池单元与所述终端设备的适配器连接时，所述电池管理单元指示所述适配器以第一充电状态向所述充电电池单元充电；在所述充电电池单元处于第一充电状态下，则所述电池管理单元以第二时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化小于预设的第二阈值，则所述电池管理单元判断所述充电电池单元中存在内短路。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一充电状态下，所述提供给所述充电电池单元的充电电流小于100mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述电池管理单元基于所述充电电池单元的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新所述第一阈值以及所述第二阈值。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种充电电池单元缺陷检测方法，应用于充电电池单元，所述充电电池单元包括用于在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源的至少一个充电电池串，所述缺陷检测方法包括：判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则判断所述充电电池单元异常。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述预设的条件为所述至少一个充电电池串的电压在第一区间。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一放电状态下，所述充电电池单元的放电电流小于50mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第一区间包括4~4.15V以及3.30~3.55V。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述方法进一步包括：在所述充电电池单元与适配器连接时，指示所述适配器以第一充电状态向所述充电电池单元充电；在所述充电电池单元处于第一充电状态下，以第二时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化小于预设的第二阈值，则判断所述充电电池单元中存在内短路。