本技術(shù)涉及測(cè)試，尤其涉及電芯的循環(huán)老化測(cè)試及性能評(píng)估方法、設(shè)備、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、電芯使用過(guò)程中，電芯的sei（solid?electrolyte?interphase，固體電解質(zhì)界面）膜會(huì)出現(xiàn)增厚，以及正負(fù)極極片會(huì)發(fā)生反彈，導(dǎo)致電芯膨脹力發(fā)生不可逆的增大。為了電芯膨脹力不能超過(guò)電芯結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，需要對(duì)電芯進(jìn)行老化測(cè)試。

2、在老化測(cè)試過(guò)程中，一般基于電芯的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，控制電芯循環(huán)充放電。以驗(yàn)證電芯膨脹力的增大程度，是否超過(guò)電芯的結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。從而導(dǎo)致常規(guī)的循環(huán)充放電測(cè)試方式的測(cè)試周期較長(zhǎng)，影響電芯的老化測(cè)試效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問(wèn)題，本技術(shù)提供一種電芯的循環(huán)老化測(cè)試及性能評(píng)估方法、設(shè)備、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在緩解電芯的老化測(cè)試效率低的技術(shù)問(wèn)題。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種電芯的循環(huán)老化測(cè)試方法，包括：對(duì)本輪老化測(cè)試的待測(cè)電芯執(zhí)行充電操作；對(duì)充電結(jié)束的待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作，以使待測(cè)電芯進(jìn)入過(guò)度放電狀態(tài)，其中，過(guò)度放電狀態(tài)為待測(cè)電芯達(dá)到滿放狀態(tài)后，繼續(xù)對(duì)待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作后達(dá)到的狀態(tài)；對(duì)進(jìn)入過(guò)度放電狀態(tài)的待測(cè)電芯進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到本輪老化測(cè)試的總放電量和膨脹力，循環(huán)進(jìn)入下一輪老化測(cè)試，直到停止循環(huán)老化測(cè)試。

3、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)對(duì)待測(cè)電芯依次執(zhí)行充電操作和放電操作，并控制待測(cè)電芯進(jìn)入過(guò)度放電狀態(tài)，采集每一輪老化測(cè)試的總放電量和膨脹力。由于過(guò)度放電會(huì)加速sei膜的破壞和待測(cè)電芯的膨脹，加速待測(cè)電芯的容量衰減和老化，使得待測(cè)電芯能夠更快的達(dá)到eol（end-of-life，設(shè)計(jì)壽命終點(diǎn)）狀態(tài)，提高電芯的加速循環(huán)老化測(cè)試效率。

4、在一實(shí)施例中，在第一放電階段中，基于第一放電倍率對(duì)待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作，若待測(cè)電芯進(jìn)入目標(biāo)虧電狀態(tài)，進(jìn)入第二放電階段；在第二放電階段中，基于第二放電倍率對(duì)待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作，若待測(cè)電芯進(jìn)入滿放狀態(tài)，進(jìn)入第三放電階段；在第三放電階段中，基于第三放電倍率對(duì)待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作；其中，第一放電倍率、第二放電倍率、第三放電倍率依次降低。

5、本技術(shù)實(shí)施例，將待測(cè)電芯的放電過(guò)程劃分為多個(gè)放電階段，在每個(gè)放電階段基于對(duì)應(yīng)的放電倍率進(jìn)行放電，使得待測(cè)電芯達(dá)到不同的狀態(tài)，由于每個(gè)放電階段對(duì)應(yīng)的放電倍率依次降低，使得待測(cè)電芯的放電速度由快到慢，既能提高待測(cè)電芯的放電速度，也能降低析鋰的風(fēng)險(xiǎn)。

6、在一實(shí)施例中，第一放電倍率為1c~2c，第二放電倍率為0.05c~0.33c，第三放電倍率為0.02c~0.1c。

7、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)為每個(gè)放電階段設(shè)置不同的放電倍率，并提供放電倍率的可選范圍，可在不同的放電階段選擇合適的放電倍率進(jìn)行放電，以平衡待測(cè)電芯不同放電階段的放電效率和降低析鋰風(fēng)險(xiǎn)。

8、在一實(shí)施例中，確定待測(cè)電芯的剩余電量達(dá)到第一預(yù)設(shè)電量，判定待測(cè)電芯進(jìn)入目標(biāo)虧電狀態(tài)，第一預(yù)設(shè)電量為4%soc~15%soc；和/或，確定待測(cè)電芯的剩余電量達(dá)到第二預(yù)設(shè)電量，判定待測(cè)電芯進(jìn)入滿放狀態(tài)，第二預(yù)設(shè)電量為0%soc~2%soc。

9、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置第一預(yù)設(shè)電量以及第二預(yù)設(shè)電量，在放電過(guò)程中，在每個(gè)放電階段將待測(cè)電芯的剩余電量與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)電量進(jìn)行比較，以能夠準(zhǔn)確的確定待測(cè)電芯的狀態(tài)，以便對(duì)待測(cè)電芯進(jìn)行精確的放電控制。

10、在一實(shí)施例中，確定待測(cè)電芯的嵌鋰度達(dá)到預(yù)設(shè)嵌鋰度，停止放電操作，預(yù)設(shè)嵌鋰度為-10%soc~-5%soc。

11、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置預(yù)設(shè)嵌鋰度，在放電過(guò)程中，通過(guò)待測(cè)電芯的嵌鋰度與預(yù)設(shè)嵌鋰度之間的比對(duì)關(guān)系，確定待測(cè)電芯的狀態(tài)，由于嵌鋰度反映待測(cè)電芯的石墨中嵌鋰的程度，隨著放電時(shí)間的增加，嵌鋰度逐漸降低的，通過(guò)待測(cè)電芯的嵌鋰度控制待測(cè)電芯的放電程度，放電程度抬高會(huì)加速待測(cè)電芯的固體電解質(zhì)界面的分解，再次充電時(shí)會(huì)發(fā)生固體電解質(zhì)界面層的修復(fù)消耗活性鋰，從而使得待測(cè)電芯的壽命加速衰減。

12、在一實(shí)施例中，確定待測(cè)電芯的能量達(dá)到預(yù)設(shè)能量，停止放電操作，預(yù)設(shè)能量為-10%j~-5%j。

13、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置預(yù)設(shè)能量，在放電過(guò)程中，通過(guò)待測(cè)電芯的能量與預(yù)設(shè)能量之間的比對(duì)關(guān)系，確定待測(cè)電芯的狀態(tài)，由于能量反映待測(cè)電芯在一定條件下能夠釋放出的電能總量，隨著放電時(shí)間的增加，待測(cè)電芯的能量是逐漸降低的，通過(guò)待測(cè)電芯的能量控制待測(cè)電芯的放電程度，放電程度抬高會(huì)加速待測(cè)電芯的固體電解質(zhì)界面的分解，再次充電時(shí)會(huì)發(fā)生固體電解質(zhì)界面層的修復(fù)消耗活性鋰，從而使得待測(cè)電芯的壽命加速衰減。

14、在一實(shí)施例中，基于總放電量，確定待測(cè)電芯的容量衰減率；若容量衰減率未達(dá)到預(yù)設(shè)容量衰減率，進(jìn)入下一輪老化測(cè)試；若容量衰減率達(dá)到預(yù)設(shè)容量衰減率，停止循環(huán)老化測(cè)試。

15、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)對(duì)比待測(cè)電芯的當(dāng)前容量衰減率與預(yù)設(shè)容量衰減率，可以量化地評(píng)估待測(cè)電芯的老化程度。

16、在一實(shí)施例中，每輪老化測(cè)試時(shí)的測(cè)試溫度為45℃~60℃。

17、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)在高溫測(cè)試環(huán)境下執(zhí)行老化測(cè)試，以更快的加速待測(cè)電芯的容量衰減和老化，使得待測(cè)電芯能夠更快的達(dá)到eol狀態(tài)。

18、在一實(shí)施例中，執(zhí)行充電過(guò)程中，設(shè)置有至少兩個(gè)充電階段，各個(gè)充電階段對(duì)應(yīng)的充電倍率依次降低。

19、本技術(shù)實(shí)施例，將待測(cè)電芯的充電過(guò)程劃分為多個(gè)充電階段，在每個(gè)充電階段基于對(duì)應(yīng)的充電倍率進(jìn)行放電，使得待測(cè)電芯達(dá)到不同的狀態(tài)，由于每個(gè)充電階段對(duì)應(yīng)的充電倍率依次降低，使得待測(cè)電芯的充電速度由快到慢，既能提高待測(cè)電芯的充電速度，也能降低析鋰的風(fēng)險(xiǎn)。

20、第二方面，本技術(shù)提供了一種電芯的性能評(píng)估方法，包括：獲取待測(cè)電芯老化測(cè)試的總放電量，并基于總放電量，確定待測(cè)電芯的容量衰減率；獲取與容量衰減率對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)膨脹力；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)膨脹力和所述實(shí)測(cè)膨脹力，得到待測(cè)電芯的真實(shí)膨脹力；基于容量衰減率和真實(shí)膨脹力，確定待測(cè)電芯的性能評(píng)估結(jié)果。

21、本技術(shù)實(shí)施例，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)膨脹力和實(shí)測(cè)膨脹力，得到待測(cè)電芯的真實(shí)膨脹力；基于待測(cè)電芯的容量衰減率和真實(shí)膨脹力，確定待測(cè)電芯的性能評(píng)估結(jié)果。由于對(duì)循環(huán)加速測(cè)試得到的膨脹力進(jìn)行修正，得到待測(cè)電芯的真實(shí)膨脹力，進(jìn)而提高待測(cè)電芯的性能評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

22、在一實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)膨脹力包括標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部壓力，實(shí)測(cè)膨脹力包括實(shí)測(cè)外部膨脹力和實(shí)測(cè)內(nèi)部壓力，基于實(shí)測(cè)內(nèi)部壓力和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部壓力，確定實(shí)測(cè)外部膨脹力的修正值；根據(jù)實(shí)測(cè)外部膨脹力和修正值之間的差值，得到待測(cè)電芯的真實(shí)膨脹力。

23、本技術(shù)實(shí)施例，考慮待測(cè)電芯的內(nèi)部氣壓對(duì)待測(cè)電芯的實(shí)測(cè)外部膨脹力的影響，采用待測(cè)電芯的內(nèi)部氣壓對(duì)待測(cè)電芯的實(shí)測(cè)外部膨脹力進(jìn)行修正，使得所確定的真實(shí)膨脹力更加準(zhǔn)確。

24、在一實(shí)施例中，確定實(shí)測(cè)內(nèi)部壓力和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部壓力的差值；獲取待測(cè)電芯的尺寸，修正系數(shù)以及重力常數(shù)；根據(jù)差值、尺寸、修正系數(shù)以及重力常數(shù)，得到實(shí)測(cè)外部膨脹力的修正值。

25、本技術(shù)實(shí)施例，能夠根據(jù)實(shí)測(cè)內(nèi)部壓力和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部壓力的差值、待測(cè)電芯的尺寸，修正系數(shù)以及重力常數(shù)，計(jì)算得到實(shí)測(cè)外部膨脹力的修正值，由于修正值的計(jì)算過(guò)程考慮了實(shí)測(cè)內(nèi)部壓力和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部壓力的影響，能夠提高修正值的準(zhǔn)確性，使得后續(xù)修正得到的真實(shí)外部膨脹力更加準(zhǔn)確。

26、第三方面，本技術(shù)提供了一種電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備，包括：

27、充電模塊，用于對(duì)本輪老化測(cè)試的待測(cè)電芯執(zhí)行充電操作；

28、放電模塊，用于對(duì)充電結(jié)束的待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作，以使待測(cè)電芯進(jìn)入過(guò)度放電狀態(tài)，其中，過(guò)度放電狀態(tài)為待測(cè)電芯達(dá)到滿放狀態(tài)后，繼續(xù)對(duì)待測(cè)電芯執(zhí)行放電操作后達(dá)到的狀態(tài)；

29、數(shù)據(jù)采集模塊，用于對(duì)進(jìn)入過(guò)度放電狀態(tài)的待測(cè)電芯進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到本輪老化測(cè)試的總放電量和膨脹力，循環(huán)進(jìn)入下一輪老化測(cè)試，直到停止循環(huán)老化測(cè)試。

30、第四方面，本技術(shù)提供了一種電芯的性能評(píng)估設(shè)備，包括：

31、獲取模塊，用于獲取待測(cè)電芯的容量衰減率，以及獲取容量衰減率對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)膨脹力和標(biāo)準(zhǔn)膨脹力；

32、修正模塊，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)膨脹力和實(shí)測(cè)膨脹力，得到待測(cè)電芯的真實(shí)膨脹力；

33、評(píng)估模塊，用于基于待測(cè)電芯的容量衰減率和真實(shí)膨脹力，確定待測(cè)電芯的性能評(píng)估結(jié)果。

34、第五方面，本技術(shù)提供了一種電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序配置為實(shí)現(xiàn)如上的電芯的循環(huán)老化測(cè)試方法的步驟。

35、第六方面，本技術(shù)提供了一種電芯的性能評(píng)估設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序配置為實(shí)現(xiàn)如上的電芯的性能評(píng)估方法的步驟。

36、第七方面，本技術(shù)提供了一種電芯的測(cè)試和評(píng)估系統(tǒng)，包括：電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備；電芯的性能評(píng)估設(shè)備；以及，用于監(jiān)測(cè)所述待測(cè)電芯老化測(cè)試產(chǎn)生的膨脹力的膨脹力監(jiān)測(cè)模塊；電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備和膨脹力監(jiān)測(cè)模塊，分別與電芯的性能評(píng)估設(shè)備連接。

37、本技術(shù)實(shí)施例，可以通過(guò)電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備進(jìn)行待測(cè)電芯的加速循環(huán)老化測(cè)試，通過(guò)膨脹力監(jiān)測(cè)模塊采集待測(cè)電芯在加速循環(huán)老化測(cè)試過(guò)程中的膨脹力，通過(guò)電芯的性能評(píng)估設(shè)備可以對(duì)待測(cè)電芯的性能進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)該電芯的測(cè)試和評(píng)估系統(tǒng)，緩解電芯的老化測(cè)試效率低的技術(shù)問(wèn)題，提高待測(cè)電芯的加速循環(huán)老化測(cè)試效率以及性能評(píng)估效率。

38、在一實(shí)施例中，膨脹力監(jiān)測(cè)模塊包括：外部膨脹力監(jiān)測(cè)模塊以及內(nèi)部壓力監(jiān)測(cè)模塊。

39、本技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)外部膨脹力監(jiān)測(cè)模塊以及內(nèi)部壓力監(jiān)測(cè)模塊對(duì)待測(cè)電芯加速測(cè)試過(guò)程中的外部膨脹力和內(nèi)部壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)外部膨脹力和內(nèi)部壓力的有效采集。

40、在一實(shí)施例中，電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備包括：

41、電芯充放控制模塊，用于對(duì)待測(cè)電芯進(jìn)行本輪老化測(cè)試的充電操作和/或放電操作；

42、控制模塊，用于基于總放電量，確定待測(cè)電芯的容量衰減率；若容量衰減率未達(dá)到預(yù)設(shè)容量衰減率，控制電芯充放控制模塊進(jìn)入下一輪老化測(cè)試的充電操作和/或放電操作；或者，若容量衰減率達(dá)到預(yù)設(shè)容量衰減率，控制電芯充放控制模塊停止工作。

43、本技術(shù)實(shí)施例，基于電芯的循環(huán)老化測(cè)試設(shè)備，可以通過(guò)電芯充放控制模塊進(jìn)行充電操作和/或放電操作，在放電操作過(guò)程中，還能對(duì)待測(cè)電芯進(jìn)行加速放電，實(shí)現(xiàn)了加速循環(huán)老化測(cè)試的加速，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試時(shí)間短的待測(cè)電芯的加速循環(huán)老化測(cè)試。此外，通過(guò)控制模塊對(duì)待測(cè)電芯進(jìn)行循環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)待測(cè)電芯的加速循環(huán)老化測(cè)試。

44、第八方面，本技術(shù)提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)為計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的電芯的循環(huán)老化測(cè)試方法的步驟，或者，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的電芯的性能評(píng)估方法的步驟。