一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電池的內(nèi)阻是電池比較重要的特性參數(shù)，它是衡量電池運(yùn)行狀態(tài)的和電池剩余使用壽命的重要參數(shù)，電池內(nèi)阻越大，當(dāng)大電流放電時(shí)會(huì)引起電池內(nèi)部發(fā)熱也越大，電池放電溫度的升高，在電池中會(huì)增加發(fā)生很多的副化學(xué)反應(yīng)，從而降低電池的循環(huán)壽命。
[0003]電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，是一個(gè)變量，在充放電過程中是隨時(shí)間不斷變化的。電池處于不同電量狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)阻大小不一樣，在電池處于不同使用壽命狀態(tài)下它的內(nèi)阻也不一樣，基于此可以從電池內(nèi)阻的大小來快速測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決上述問題而公開了一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，該方法基于電池內(nèi)阻與循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系使得可以根據(jù)測(cè)出的電池的內(nèi)阻而推出與電池內(nèi)阻相對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)，該方法可以快速的獲取電池的使用情況，具有可信度高的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于批量生產(chǎn)或者使用過程中對(duì)電池的檢測(cè)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開了一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，該方法包括以下步驟:
A、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池處于不同的電池的循環(huán)次數(shù)下的內(nèi)阻，并作出內(nèi)阻與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖；
B、將上述曲線圖分成若干個(gè)階段并測(cè)量所使用的同一型號(hào)的電池的內(nèi)阻；
C、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段；
D、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。
[0006]步驟B、C及D中所述的階段為三個(gè)，包括初期、穩(wěn)定器及末期，在所述初期內(nèi)阻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在所述穩(wěn)定器內(nèi)阻呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)，在所述末期內(nèi)阻呈現(xiàn)急劇上升趨勢(shì)。
[0007]所述穩(wěn)定期內(nèi)阻隨循環(huán)次數(shù)的變化為線性變化關(guān)系。
[0008]本發(fā)明還公開了另一種方法，該方法包括以下步驟:
51、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池的電流及電壓，使電壓以充放電方向恒定變化，等間隔的得到一組電壓Λ V，并將電流在每個(gè)Λ V的時(shí)間區(qū)間上積分得到一組Λ Q ;
52、計(jì)算ΛV/ Δ Q，并作出Λ V/ Δ Q與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖；
53、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段；
54、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。
[0009]步驟S2、S3及S4中所述的階段為三個(gè)，包括初期、穩(wěn)定器及末期，在所述初期AN/AQ呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在所述穩(wěn)定器Λ V/AQ呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢(shì)，在所述末期Λ V/Δ Q呈現(xiàn)急劇下降趨勢(shì)。
[0010]所述穩(wěn)定期Λ V/AQ隨循環(huán)次數(shù)的變化為線性變化關(guān)系。
[0011]本發(fā)明的有益效果:電池的使用壽命不能直接測(cè)量也不能通過肉眼直接觀察，本發(fā)明通過找出隨電池循環(huán)次數(shù)呈一定規(guī)律變化的其它可直接測(cè)量或者間接得到的變量-內(nèi)阻及Λ V/AQ來反映電池的使用壽命情況，簡(jiǎn)單可靠，特別是在批量生產(chǎn)或者使用電池時(shí)，通過本發(fā)明即可快速的檢測(cè)出所使用電池的使用壽命情況，避免造成不必要的電池浪費(fèi)及工時(shí)損耗。
【附圖說明】
[0012]1.圖1為本發(fā)明一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法的電池內(nèi)阻-循環(huán)次數(shù)曲線圖；
2.圖2為本發(fā)明一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法的Λ V/ Δ Q-循環(huán)次數(shù)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]實(shí)施例一
本發(fā)明公開了一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，該方法包括以下步驟:
Α、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池處于不同的電池的循環(huán)次數(shù)下的內(nèi)阻，并作出內(nèi)阻與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖；
B、將上述曲線圖分成若干個(gè)階段并測(cè)量所使用的同一型號(hào)的電池的內(nèi)阻；
C、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段；
D、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。
[0015]步驟B、C及D中所述的階段為三個(gè)，包括初期、穩(wěn)定器及末期，在所述初期內(nèi)阻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在所述穩(wěn)定器內(nèi)阻呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)，在所述末期內(nèi)阻呈現(xiàn)急劇上升趨勢(shì)。
[0016]所述穩(wěn)定期內(nèi)阻隨循環(huán)次數(shù)的變化為線性變化關(guān)系。
[0017]如圖1所示為電池內(nèi)阻-循環(huán)次數(shù)曲線圖，從圖中可以看出內(nèi)阻變化經(jīng)歷了 3個(gè)階段:
1.初期，因?yàn)榇嬖陔姵貎?nèi)部材料成分的活化調(diào)整過程，電池進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，所以電池內(nèi)阻有所下降；
2.穩(wěn)定期，在電池正常運(yùn)行的很長(zhǎng)一段時(shí)間，內(nèi)阻保持相對(duì)穩(wěn)定，比較平緩的上升；
3.末期，在電池壽命終結(jié)前的一段時(shí)間為電池放電末期，電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性降低，負(fù)極鋰離子嵌入能力下降，極化電壓增大，內(nèi)阻呈快速上升趨勢(shì)。
[0018]因此，若想知道電池剩余的使用次數(shù)，就得先判斷出電池的內(nèi)阻是處于壽命周期的哪個(gè)階段，第一階段的壽命約占電池能夠完整循環(huán)充放電總次數(shù)的大約7%左右，第二階段內(nèi)阻上升的趨勢(shì)是成比例上升的，存在著r=kt+b的線性關(guān)系，所以t=(r-b)/k，進(jìn)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算得出b=98.75、k=0.125，因此剩余使用的次數(shù)tl=550_t就可方便的求出，第三階段差不多也占了電池壽命的％7左右。因此要快速的檢測(cè)出電池剩余使用的次數(shù)，就只要判斷電池的內(nèi)阻處于哪個(gè)階段即可。
[0019]實(shí)施例二
本發(fā)明還公開了另外一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，包括如下步驟:
51、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池的電流及電壓，使電壓以充放電方向恒定變化，等間隔的得到一組電壓Λ V，并將電流在每個(gè)Λ V的時(shí)間區(qū)間上積分得到一組Λ Q ;
52、計(jì)算ΛV/ Δ Q，并作出Λ V/ Δ Q與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖；
53、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段；
54、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。
[0020]步驟S2、S3及S4中所述的階段為三個(gè)，包括初期、穩(wěn)定器及末期，在所述初期AN/AQ呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在所述穩(wěn)定器Λ V/AQ呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢(shì)，在所述末期Λ V/Δ Q呈現(xiàn)急劇下降趨勢(shì)。
[0021]所述穩(wěn)定期Λ V/AQ隨循環(huán)次數(shù)的變化為線性變化關(guān)系。
[0022]如圖2所示為Λ V/ Δ Q-循環(huán)次數(shù)曲線圖，從圖中可以看出電池的Λ V/ Λ Q也大致分為三個(gè)對(duì)應(yīng)的階段:初期、穩(wěn)定期及末期。穩(wěn)定期近似于一條線性關(guān)系，Λ V/ Δ Q=kt+b，因此剩余使用循環(huán)次數(shù)(t) = ( Λ V/ Λ Q)- b /k，進(jìn)計(jì)算得出k=-0.128，b=78.72，所以剩余使用循壞次數(shù)t= (78.72- ( Λ V/ Λ Q)) /0.128，初期及末期分別約占總循環(huán)次數(shù)的7%及15%，因此，同實(shí)施例一，要快速的檢測(cè)出電池剩余使用的次數(shù)，就只要判斷電池的內(nèi)阻處于哪個(gè)階段即可。
[0023]本發(fā)明通過找出隨電池循環(huán)次數(shù)呈一定規(guī)律變化的其它可直接測(cè)量或者間接得到的變量-內(nèi)阻及Λ V/AQ來反映電池的使用壽命情況，變不可測(cè)量為可測(cè)量，簡(jiǎn)單可靠，特別是在批量生產(chǎn)或者使用電池時(shí)，通過本發(fā)明即可快速的檢測(cè)出所使用電池的使用壽命情況，避免造成不必要的電池浪費(fèi)及工時(shí)損耗。
[0024]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: A、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池處于不同的電池的循環(huán)次數(shù)下的內(nèi)阻，并作出內(nèi)阻與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖； B、將上述曲線圖分成若干個(gè)階段并測(cè)量所使用的同一型號(hào)的電池的內(nèi)阻； C、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段； D、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，其特征在于:步驟B、C及D中所述的階段為三個(gè)，包括初期、穩(wěn)定器及末期，在所述初期內(nèi)阻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在所述穩(wěn)定器內(nèi)阻呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)，在所述末期內(nèi)阻呈現(xiàn)急劇上升趨勢(shì)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，其特征在于:所述穩(wěn)定期內(nèi)阻隨循環(huán)次數(shù)的變化為線性變化關(guān)系。4.一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 51、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池的電流及電壓，使電壓以充放電方向恒定變化，等間隔的得到一組電壓Λ V，并將電流在每個(gè)Λ V的時(shí)間區(qū)間上積分得到一組Λ Q ; 52、計(jì)算ΛV/ Δ Q，并作出Λ V/ Δ Q與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖； 53、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段； 54、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，其特征在于:步驟S2、S3及S4中所述的階段為三個(gè)，包括初期、穩(wěn)定器及末期，在所述初期Λ V/Λ Q呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在所述穩(wěn)定器Λ V/AQ呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢(shì)，在所述末期Λ V AQ呈現(xiàn)急劇下降趨勢(shì)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，其特征在于:所述穩(wěn)定期Λ V/AQ隨循環(huán)次數(shù)的變化為線性變化關(guān)系。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速檢測(cè)電池剩余使用次數(shù)的方法，涉及電池技術(shù)領(lǐng)域。該方法基于電池內(nèi)阻與循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系使得可以根據(jù)測(cè)出的電池的內(nèi)阻而推出與電池內(nèi)阻相對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)，該方法包括如下步驟：A、在同一室溫下測(cè)量同一型號(hào)電池處于不同的電池的循環(huán)次數(shù)下的內(nèi)阻，并作出內(nèi)阻與電池的循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線圖；B、將上述曲線圖分成若干個(gè)階段并測(cè)量所使用的同一型號(hào)的電池的內(nèi)阻；C、根據(jù)上一步驟中所測(cè)的內(nèi)阻判斷出電池所處的對(duì)應(yīng)的階段；D、根據(jù)判斷出電池所處的階段即可快速檢測(cè)出電池所處的循環(huán)次數(shù)及剩余的循環(huán)次數(shù)。本發(fā)明具有可信度高的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于批量生產(chǎn)或者使用過程中對(duì)電池的檢測(cè)。
【IPC分類】G01R31/36
【公開號(hào)】CN105005001
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510357661
【發(fā)明人】馮玉川, 李錚, 楊帆, 南策文
【申請(qǐng)人】江蘇北新能源科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日