[发明专利]一种锂电池的析锂检测方法及装置

说明书

本申请提供一种锂电池的析锂检测方法及装置，涉及电动汽车技术领域，用于提高析锂诊断的可靠性。该方法包括：分别使用至少两个充电倍率对锂电池进行循环充电，至少两个充电倍率包括第一充电倍率和第二充电倍率，第一充电倍率大于第二充电倍率且与第二充电倍率的差值大于预设倍率阈值；在循环充电过程中，分别检测锂电池的状态参数，对应得到至少两个压力信息；根据至少两个压力信息，确定锂电池的析锂效应所导致的压力信息，析锂效应所导致的压力信息用于指示锂电池在不同SOC下由析锂效应所导致的压力值变化；当析锂效应所导致的压力信息中存在连续的多个SOC对应的压力值大于零时，确定锂电池发生析锂。

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种锂电池的析锂检测方法及装置。

背景技术

锂电池因其污染小、能量密度高、循环寿命长和自放电率低等优点，被广泛应用在手机、平板电脑、便携式设备等电子设备上，以及电动汽车、电动摩托车等各种电动车辆上，成为这些设备或车辆中不可或缺的部件。因此，关于锂电池的安全性的问题受到人们越来越多的关注，析锂作为锂电池在充电过程中的一种异常现象，是近年来人们关注的热点问题之一。

在对锂电池充电的过程中，锂离子会从正极脱嵌并嵌入负极。当从正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极时，这些锂离子会析出在负极表面，形成金属锂，这就叫作析锂。析锂发生的条件可以分为内部因素和外部因素两种。内部因素通常包括负极对锂电位小于0，这样导致锂离子不再全部嵌入负极，而是一部分嵌入负极，一部分以锂金属态析出。外部因素通常包括低温、高电荷状态(state of charge，SOC)和高倍率充电。其中，低温会造成锂离子扩散动力变慢，高电荷状态时的负极对锂电位相对较低，从而低温和高电荷状态都不利于锂离子嵌入负极；高倍率充电会生成较强电场推动大量锂离子从正极脱嵌并嵌入负极，当脱嵌的锂离子数量大于负极能够接收的锂离子数量时就会导致析锂产生。

析锂的发生和累积会降低库伦效率，导致锂电池的容量降低，析出的锂金属容易造成负极膨胀和颗粒破裂，使更多负极新鲜界面暴露在电解液中形成新的固体电解质界面(solid electrolyte interface，SEI)膜，导致阻抗的增加。另外，析出的锂金属持续生长会引发锂枝晶的形成，进而诱发内部短路带来安全风险，析出的锂金属也会与电解液缓慢反应，大大降低热失控的起始温度。因此，存在锂电池的析锂检测需求。

现有技术中，析锂检测技术主要包括三种，即利用锂电池析锂后造成的电压异常判断是否析锂、在拆解电池后利用特殊观测技术判断是否析锂、以及实时析锂检测技术。前两种析锂检测技术要求析锂量相对较大，且属于析锂后检测，无法在使用过程中及时对析锂现象进行检测，从而适用范围有限。第三种实时析锂检测技术是目前最常用的析锂检测技术。

对于实时析锂检测技术，目前的析锂检测方法为：在对锂电池充电的过程中，监测锂电池的充电电压和荷电状态，该充电电压作为第一电压；从预设的开路电压与荷电状态之间对应关系中，获取当前荷电状态所对应的电压值作为第二电压；根据第一电压与第二电压的差值(即极化电压)与事先测量得到的极化电压阈值的大小关系，判断充电过程中是否发生析锂，若该差值大于极化电压阈值，则可确定该锂电池发生了析锂。但是，该方法需要通过大量测试来获取锂电池在不同温度、不同荷电状态、以及不同老化状态时的极化电压阈值，该极化电压阈值的标定过程相对较为耗时且工艺复杂，标定结果的准确程度将直接关系到析锂判定的可靠性。

发明内容

本申请提供一种锂电池的析锂检测方法及装置，用于提高析锂诊断的可靠性。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：