[发明专利]负极电阻测量方法、负极结构、荷电状态估计方法、电池及电池系统

权利要求书

1.一种负极结构，其特征在于：包括负极极片，常规极耳以及测量极耳，所述常规极耳设置在负极极片一端，所述测量极耳设置在负极极片上与常规极耳相对的另一端的测量位置，所述测量位置为测量极耳在工作状态下的测定的负极电流密度与工作状态下电池负极表面平均电流密度下的电流密度归一化后标准差最小的位置。

2.一种负极电阻测量方法，负极表面一端设置有常规极耳，其特征在于：包括以下步骤：

提供电池负极，其一端设置有常规极耳，另一端设置测试极耳；

通过模拟仿真评估电池负极表面电流密度分布，选取若干典型位置的电流密度值取平均作为负极表面的平均电流密度值；

更改测量极耳于设置端边界的位置，并获取测量极耳设置于不同位置时对应的负极表面平均电流密度值；

对比测量极耳设置于不同位置时，各典型位置的电流密度值与平均电流密度值的归一化后的标准差，并将最小归一化后的标准差对应的测量极耳的位置确定为测量位置；

采集电池处于工作状态时，测量极耳在测量位置处的负极电阻数据作为该负极的电阻。

3.如权利要求2所述的一种负极电阻测量方法，其特征在于：为所述负极电阻数据设置第一范围；当所述负极电阻数据处于第一范围内时为判定其为稳定状态，此时的所述负极电阻数据处于可测量状态。

4.一种荷电状态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供初始数据以训练构建数据驱动模型，所述初始数据包括电流、电压参数和电极电阻数据；

从待测电池上实时获取检测数据，把所述检测数据作为数据驱动模型的输入，并输出SOC的估计值，所述检测数据包括电流参数、电压参数及使用权利要求2-3中的任意一项所述的负极电阻测量方法测得的负极电阻参数。

5.如权利要求4所述的一种荷电状态估计方法，其特征在于：所述数据驱动模型包括但不限于集成决策树模型、支持向量回归以及神经网络中的至少一种。

6.一种电池，其特征在于：包括如权利要求1所述的一种负极结构。

7.如权利要求6所述的一种电池，其特征在于：所述负极极片包括层叠设置的第一集流体层和活性材料层，所述常规极耳和测量极耳分别连接所述第一集流体层和活性材料层。

8.如权利要求7所述的一种电池，其特征在于：所述第一集流体层包括活性材料连接区和极耳连接区；所述活性材料层设置于所述活性材料连接区上，所述常规极耳设置于极耳连接区，所述测量极耳连接设置于活性材料层上；所述活性材料连接区上层叠设置包括但不限于石墨、硅碳、合金、钛酸锂以及各类氧化物等负极材料中的至少一种。

9.如权利要求6所述的一种电池，其特征在于：进一步包括与负极结构相对设置的正极结构以及设置在正负极结构之间的隔膜。

10.一种电池系统，其特征在于：包括如权利要求1所述的一种负极结构或权利要求6所述的一种电池。