[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，属于电池技术领域，可以应用在新能源汽车、电动汽车、智能汽车、网联汽车上，以提高析锂诊断的可靠性。该方法包括：根据锂电池的电池健康状态SOH、锂电池的温度，以及锂电池的SOH和锂电池的温度与目标参数的对应关系，确定锂电池对应的目标参数；将锂电池对应的目标参数代入预设析锂估算模型中，得到锂电池的析锂估算模型；锂电池的充电电流、锂电池的电压、锂电池的温度和锂电池的SOH输入锂电池的析锂估算模型，得到该锂电池的负极的实时电位值；若该锂电池的负极的实时电位值小于零，则确定该锂电池发生析锂。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，可以应用在新能源汽车、电动汽车、智能汽车、网联汽车上，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，对于目前的实时析锂检测技术，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，该方法中的锂电池的极化电压不能区分正负极极化电压，而析锂主要发生在锂电池的负极。因此通过锂电池的极化电压和极化电压阈值来确定锂电池是否发生析锂，可能会使得析锂检测的可靠性较低。

发明内容

本申请提供一种锂电池的析锂检测方法及装置，根据锂电池的电压、锂电池的充电电流、锂电池的温度、锂电池的SOH，以及锂电池的温度、SOH与目标参数的对应关系，确定锂电池的析锂估算模型，进而确定锂电池的负极实时电位值，以使得本申请可以根据该负极实时电位值对锂电池是否发生析锂进行检测，提高析锂检测的可靠性。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种锂电池的析锂检测方法，包括：根据锂电池的电池健康状态SOH和(锂电池的)温度，以及锂电池的温度、SOH与目标参数的对应关系，确定该锂电池对应的目标参数。将该锂电池对应的目标参数代入预设析锂估算模型中，从而得到该锂电池的析锂估算模型。随后，将锂电池的充电电流、电压、温度和SOH输入到该锂电池的析锂估算模型中，得到该锂电池的负极的实时电位值。若利用上述析锂估算模型所得锂电池的负极的实时电位值小于零，则确定该锂电池发生析锂。