一種鋰離子電池直流內(nèi)阻推測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋰離子電池直流內(nèi)阻推測方法，包括：將采樣電池在一定的溫濕度環(huán)境下進行循環(huán)測試，每循環(huán)一定次數(shù)測試一定SOC狀態(tài)下的交流內(nèi)阻IR0和直流內(nèi)阻DCIR0；根據(jù)交流內(nèi)阻值IR0與直流內(nèi)阻值DCIR0建立IR-DCIR線性關(guān)系；推測與采樣電池為同款電池直流內(nèi)阻時，按采樣電池交流內(nèi)阻測量時的SOC狀態(tài)及溫濕度條件，以相同頻率測量待測電池的交流內(nèi)阻IR；將測得的交流內(nèi)阻IR對照建立的IR-DCIR線性關(guān)系，并對交流內(nèi)阻進行比例換算，即可推測得到電池的直流內(nèi)阻。本發(fā)明依據(jù)交流內(nèi)阻與直流內(nèi)阻間的線性關(guān)系，對直流內(nèi)阻進行推測，避免了多次大電流放電測試直流內(nèi)阻對電池造成的損害，且可以獲得較高檢測速度與精度。
【專利說明】一種鋰離子電池直流內(nèi)阻推測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋰離子電池直流內(nèi)阻檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋰離子電池直流內(nèi) 阻的推測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電池的內(nèi)阻對電池放電性能的影響很大，尤其是放電電流增大的情況下。一般情 況下測得的都是電池的交流內(nèi)阻，即用交流測試儀在一定的頻率下測得的，交流內(nèi)阻的測 試不會對電池產(chǎn)生太大的損害。而一些正規(guī)和專業(yè)的客戶往往會要求電池的直流內(nèi)阻，電 池的交流內(nèi)阻常稱為歐姆內(nèi)阻。與交流內(nèi)阻相比較，直流內(nèi)阻則包含了歐姆內(nèi)阻和活化阻 抗。因此，直流內(nèi)阻的測定具有很重要的意義。
[0003] 直流內(nèi)阻測試原理是通過對電池或電池組施加較大的電流，持續(xù)較短的時間，在 電池內(nèi)部還沒達到完全極化的情況下，根據(jù)施加電流前后的電壓變化和施加的電流，計算 電池的直流內(nèi)阻。當電池通過大電流時，電池內(nèi)部的電極會發(fā)生極化現(xiàn)象，對電池內(nèi)部的電 極有一定損傷，因此，重復(fù)對電池進行直流內(nèi)阻測試會有損電池的壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題而提供一種鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測 方法，其不需要通過重復(fù)的大電流充放電來推測電池直流內(nèi)阻，不會對電池產(chǎn)生損害，且實 施便利、檢測速度快。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測方法，包括以下步驟：
[0007] 1)對采樣電池在一定溫濕度環(huán)境下進行循環(huán)測試，每循環(huán)一定次數(shù)測試一定S0C 狀態(tài)下的交流內(nèi)阻IRo和直流內(nèi)阻DCI& ;
[0008] 2)根據(jù)測得的交流內(nèi)阻值與直流內(nèi)阻值DCI&，建立IR-DCIR的線性關(guān)系： DCIR。=IRQ+A，其中，A為常數(shù)；
[0009] 3)按采樣電池交流內(nèi)阻測量時的S0C狀態(tài)及溫濕度條件，以相同頻率測量與采樣 電池同款的待測電池的交流內(nèi)阻；
[0010] 4)將測得的交流內(nèi)阻IR對照所述IR-DCIR線性關(guān)系，并對交流內(nèi)阻進行比例 換算，得到相應(yīng)線性關(guān)系，即可推測得到待測電池的直流內(nèi)阻DCIR，該線性關(guān)系為：DCIR= IR+IR/IRq*A。
[0011] 測試交流內(nèi)阻采用3560交流電阻測試儀，測量頻率為1kHz。
[0012] 測試采樣電池直流電阻DCIR。的方式為：先以放電電流L= 1/3C的電流放電2s， 記錄放電截止電壓VI,再以放電電流I2 = 3C的電流放電2s，記錄放電截止電壓V2，采樣電 池直流電阻DCIRQ= (VfDAH)。
[0013] 所述鋰離子電池為方形鋰離子電池。
[0014] 所述待測電池包括未使用過的電池以及使用過的電池。
[0015] 本發(fā)明通過先測量鋰離子電池的交流內(nèi)阻以及直流內(nèi)阻建立交流內(nèi)阻與直流內(nèi) 阻的線性關(guān)系，然后在保證與測量采樣電池交流電阻相同的測量環(huán)境及條件下，直接測量 與采樣電池為同一款的待測電池的交流內(nèi)阻后，根據(jù)該線性關(guān)系進行比例換算，來推測出 待測電池的直流內(nèi)阻，避免了大電流放電對電池造成的損害，而且能夠節(jié)約能源和資源，具 有較高的檢測速度與精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1所示所示為實施例1中根據(jù)循環(huán)次數(shù)及內(nèi)阻值擬合出的線性曲線；
[0017] 圖2所示為實施例2中根據(jù)循環(huán)次數(shù)及內(nèi)阻值擬合出的線性曲線。

【具體實施方式】
[0018] 下面，結(jié)合實例對本發(fā)明的實質(zhì)性特點和優(yōu)勢作進一步的說明，但本發(fā)明并不局 限于所列的實施例。
[0019] 本發(fā)明所述鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測方法，包括以下步驟，
[0020] 1)將采樣電池在一定的溫度、濕度環(huán)境下進行循環(huán)測試，每循環(huán)一定的次數(shù)測試 一定S0C狀態(tài)下的采樣電池的交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻DCI&;
[0021] 2)將測得的采樣電池的交流內(nèi)阻值IR〇與直流內(nèi)阻值DCIRo錄入電腦中，通過數(shù) 據(jù)處理軟件，建立IR-DCIR的線性關(guān)系：DCI& =I&+A，A為常數(shù)；
[0022] 3)在日后的使用過程中，需要推測同一款電池的直流內(nèi)阻DCIR時，只需測量與之 前采集采樣電池交流內(nèi)阻IR〇時相同S0C狀態(tài)、相同溫度濕度時，以相同頻率測量待測電池 的交流內(nèi)阻IR，即保證交流電池測試時的測試條件與環(huán)境與采樣電池測試交流電池的測試 條件及環(huán)境相同的情況下，以相同的測量頻率對待測電池的交流內(nèi)阻進行測量；
[0023] 4)將測得的待測電池的交流內(nèi)阻IR對照之前建立的IR-DCIR線性關(guān)系，并對交流 內(nèi)阻進行比例換算，即可推測得到電池的直流內(nèi)阻：
[0024]DCIR=IR+IR/IR〇*A，A為常數(shù)。
[0025] 本發(fā)明測試交流內(nèi)阻IR用的是3560表，在頻率為1kHz測得的交流阻抗；測試 DCI&的方式為：以= 1/3C的電流放電2s，記錄放電截止電壓％，以I2 = 3C的電流放電 2s，記錄放電截止電壓V2，則DCIR。= (￥「^"(12-1)。
[0026] 實施例1
[0027] 選用標稱容量為16. 5Ah的鋰離子電池1# (即1C= 16. 5A)。在常溫條件下進行 1C充放電循環(huán)，測試流程：
[0028] 1、1C恒流充電至截止電壓3. 65V，再恒壓充電至電流減小到0. 05C(即0. 825A);
[0029] 2、休眠lOmin ;
[0030] 3、使用1C電流放電至2. 0V，放電截止；
[0031] 4、休眠lOmin。
[0032] 重復(fù)步驟1-4進行多次循環(huán)。
[0033] 本實施例的電池在循環(huán)測試過程的中途，分別在第0次（即循環(huán)前）、500次、1000 次、1900次、2200次、2500次……循環(huán)后，在常溫條件下，測量并記錄了當時電池的交流內(nèi) 阻I&和直流內(nèi)阻DCIRlt)
[0034] 取X軸為循環(huán)次數(shù)，Y軸為內(nèi)阻值，做散點圖，并通過數(shù)據(jù)處理軟件，如采用Excel 與MiniTab，擬合出線性曲線。
[0035] 測量值與散點圖如表1所示，根據(jù)散點圖可以得到一個與循環(huán)次數(shù)無關(guān)的線性關(guān) 系：DCIRi=IRi+1. 8893 (1)
[0036] 表中，"實測DCIR"為實際測試得到的DCIR值，"推測DCIR"為根據(jù)線性關(guān)系式（1) 推測得到的DCIR值。"偏差"為二者差值與實際DCIR值的比值。

【權(quán)利要求】
1. 一種鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 對采樣電池在一定溫濕度環(huán)境下進行循環(huán)測試，每循環(huán)一定次數(shù)測試一定SOC狀態(tài) 下的交流內(nèi)阻IR。和直流內(nèi)阻DCIR。； 2) 根據(jù)測得的交流內(nèi)阻值風與直流內(nèi)阻值DCI&，建立IR-DCIR的線性關(guān)系：DCI& = IR0+A，其中，A為常數(shù)； 3) 按采樣電池交流內(nèi)阻測量時的SOC狀態(tài)及溫濕度條件，以相同頻率測量與采樣電池 同款的待測電池的交流內(nèi)阻IR ; 4) 將測得的交流內(nèi)阻IR對照所述IR-DCIR線性關(guān)系，并對交流內(nèi)阻進行比例換算，得 到相應(yīng)線性關(guān)系，即可推測得到待測電池的直流內(nèi)阻DCIR，該線性關(guān)系為：DCIR= IR+IR/ IR0*A〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測方法，其特征在于，測試交流內(nèi)阻 采用3560交流電阻測試儀，測量頻率為1kHz。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測方法，其特征在于，測試采樣電池 直流電阻0〇^的方式為：先以放電電流= 1/3C的電流放電2s，記錄放電截止電壓VI， 再以放電電流I2 = 3C的電流放電2s，記錄放電截止電壓V2，采樣電池直流電阻DCI& = (Vl_V2)/(l2_Ii)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電池直流內(nèi)阻的推測方法，其特征在于，所述鋰離子電 池為方形鋰離子電池。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的直流內(nèi)阻推測方法，其特征在于，所述待測電 池包括未使用過的電池以及使用過的電池。
【文檔編號】G01R27/02GK104330636SQ201410665490
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】秦紅蓮, 刁志中, 高飛, 張娜 申請人:天津力神電池股份有限公司