1.一種鋰離子動(dòng)力電池的內(nèi)短路程度的定量估算方法,包括以下步驟:
S1:選定一款鋰離子動(dòng)力電池;
S2:對(duì)所述鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行性能測試,從而獲得該鋰離子動(dòng)力電池的半電池電化學(xué)特性,即正極材料電勢Vp(y)和負(fù)極材料電勢Vn(x),其中y和x分別為正、負(fù)極材料中Li的化學(xué)計(jì)量數(shù);
S3:在不改變所述鋰離子動(dòng)力電池的電池正負(fù)極電化學(xué)特性的條件下,對(duì)所述鋰離子動(dòng)力電池內(nèi)部誘發(fā)內(nèi)短路從而獲得一內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池;
S4:對(duì)所述內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn),監(jiān)測并記錄該內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池電壓的變化情況,從而獲得該內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池的內(nèi)短路電池實(shí)驗(yàn)電壓曲線V(ti);
S5:根據(jù)正極容量Cp、負(fù)極容量Cn、正極初始SOC(x0)、負(fù)極初始SOC(y0)、電池內(nèi)阻R和內(nèi)短路電阻RISCr,以及Rint內(nèi)短路等效電路模型,建立內(nèi)短路電池充放電模型從而獲得該內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池的內(nèi)短路電池?cái)M合電壓曲線,其中Vsim(t)為擬合電壓,R為電池內(nèi)阻,RISCr為內(nèi)短路電阻,I(t)為給定放電電流;以及
S6:根據(jù)誤差公式通過優(yōu)化算法擬合挑選最小誤差對(duì)應(yīng)的內(nèi)短路電池?cái)M合電壓曲線,從而獲得所述內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池的內(nèi)短路電阻。
2.如權(quán)利要求1所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S2中,選定的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行性能測試,包括給定電流條件下的容量測試,給定電流條件下的電池開路電壓測試,以及電池正負(fù)極材料的電化學(xué)特性測試。
3.如權(quán)利要求1所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S3中,對(duì)所述鋰離子動(dòng)力電池內(nèi)部誘發(fā)內(nèi)短路的方法包括機(jī)械擠壓、穿刺以及過放電。
4.如權(quán)利要求1所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S4中,包括對(duì)所述內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行內(nèi)短路電阻的初步估計(jì),并選擇充放電電流,對(duì)所述內(nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行充放電測試實(shí)驗(yàn)。
5.如權(quán)利要求4所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S4中,所述充放電測試實(shí)驗(yàn)為采用恒定的電流進(jìn)行充放電循環(huán),或?qū)⑺鰞?nèi)短路鋰離子動(dòng)力電池充電后靜置使其自放電。
6.如權(quán)利要求1所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S5中,所述Rint內(nèi)短路等效電路模型是在電池Rint模型的基礎(chǔ)上并聯(lián)一個(gè)內(nèi)短路電阻得到。
7.如權(quán)利要求1所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S6中,所述優(yōu)化算法包括遺傳算法、蟻群算法、模擬退火、禁忌搜索、以及粒子群算法。
8.如權(quán)利要求7所述的定量估算方法,其特征在于,步驟S6中,所述優(yōu)化算法為遺傳算法,并且在MATLAB軟件中直接調(diào)用相關(guān)工具進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。
9.如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的定量估算方法,其特征在于,進(jìn)一步包括一步驟S7,通過比較所述最小誤差對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)短路電池?cái)M合電壓曲線與所述內(nèi)短路電池實(shí)驗(yàn)電壓曲線,來判斷步驟S6中的結(jié)果是否正確。
10.如權(quán)利要求9所述的定量估算方法,其特征在于,做出內(nèi)短路電池實(shí)際電壓曲線和最優(yōu)參數(shù)所對(duì)應(yīng)的內(nèi)短路電池?cái)M合電壓曲線,如果二者相一致則說明擬合程度好,即說明最優(yōu)參數(shù)可信。