[发明专利]基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法

权利要求书

1.基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.设定测量频率f_i，获取待测锂电池的电化学阻抗谱，得到相应的阻抗测量值；

S2.通过所述阻抗测量值计算出所述待测锂电池的相位角

S3.根据同型号锂电池在测量频率f_i相同的情况下的相位角与电池内部温度关系标准曲线，获取所述待测锂电池的相位角所对应的所述待测锂电池内部的温度，从而实现对同型号锂电池进行早期热失控预警。

2.根据权利要求1所述的基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，S1中测量待测锂电池的电化学阻抗谱的具体内容为：

对阻抗测试仪进行调零；将待测锂电池通过导线与所述阻抗测试仪相连，获取电化学阻抗谱，从而得到阻抗测量值。

3.根据权利要求2所述的基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，所述导线为单股纯铜线，且所述待测锂电池与所述阻抗测试仪采用锡焊连接。

4.根据权利要求1所述的基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，S2中通过所述阻抗测量值计算所述待测锂电池的相位角的具体方法为：

|Z|＝[(Z′)2+(Z″)2]1/2

其中，Z为电池交流阻抗的总阻抗；Z'为待测锂电池的阻抗测量值的实部；Z″为待测锂电池的阻抗测量值的虚部。

5.根据权利要求1所述的基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，S3中同型号锂电池在测量频率f_i相同的情况下的相位角与电池内部温度关系标准曲线的获取方法为：

1)选择与待测锂电池相同型号的未使用过的锂离子电池作为样品电池，将所述样品电池放入恒温箱中并监测电池表面温度；恒温箱从常温至高温设置温度梯度，到达每个温度梯度后将所述样品电池在当前温度下静置，将静置后的所述样品电池的内部温度视为与表面温度相同；

2)将静置后的所述样品电池与所述阻抗测试仪相连接，针对不同的测量频率测量所述样品电池的电化学阻抗谱，得到所述样品电池的阻抗测量值；

3)通过所述样品电池的阻抗测量值计算相位角建立不同温度下所述样品电池的相位角与测量频率的关系图，其中，出现拐点的测量频率为S1中的测量频率f_i；

4)根据3)中获得的所述测量频率f_i所对应的相位角和温度之间的关系，建立所述样品电池的交流阻抗相位角与内部温度的拟合关系曲线，即为标准曲线。

6.根据权利要求5所述的基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，获取所述样品电池的电化学阻抗谱的过程中，输入的正弦波频率范围不小于1000～1Hz，振幅为5mV～10mV。

7.根据权利要求5所述的基于交流阻抗的圆柱形锂离子电池热失控早期预警方法，其特征在于，拟合关系曲线基于最小二乘算法并结合二项线性模型y＝β₀+β₁x+β₂x²对所述样品电池温度与测量频率f_i对应的相位角进行拟合，其中y为电池在单频率相位角，x为电池内部温度，β₀，β₁和β₂为模型参数。