电池内阻评估方法、系统及电子设备与流程

文档序号:30959645发布日期:2022-07-30 12:14阅读:222来源:国知局
电池内阻评估方法、系统及电子设备与流程

1.本技术涉及电化学装置领域,尤其涉及一种电池内阻评估方法、系统及电子设备。


背景技术:

2.随着锂离子电池在新能源汽车、智能电网等应用领域的普及,对单体锂电池或者锂电池包的使用寿命和安全性能都提出了很高的要求。内阻参数是反映储能电池功率特性及内部电化学状态的重要标志之一,同时也是电池模组系统的功率特性、容量衰减、寿命衰减评估的重要数据基础。因此,如何准确高效的评估电池的内阻对改善电池性能具有重要实际意义。
3.现有的电池内阻测量方法一般包括以下三种方式:(1)在恒定的脉冲电流下,对电池进行充电(或放电),测量电压的变化,利用欧姆定律计算电池的直流内阻,但脉冲直流内阻法在实际测试中,会产生较大的冲击信号,这使得该负载电流很大,如此大的电流一方面可能对电池造成不可逆的损伤,另一方面脉冲电流对电池产生极化影响,很难准确反映电池实际内阻;(2)给电池系统施加较宽频率范围的小振幅的交流正弦信号,利用频谱分析仪对输出的电流、电势信号进行转换,输出阻抗及其模量,通过正弦波的频率,可以获得一些不同频率下的阻抗、阻抗的模量和相位角等,得出的数据可以进行内阻、一致性分析,但测试频率一般为μhz-mhz的频率范围,不仅增加了测试设备的生产成本,而且测试周期长,直接应用于量产电池测试基本不可行;(3)通过输入固定1khz正弦波频率对电池进行阻抗测试,获取电池在1khz正弦波频率下的阻抗值,但此种测试方式得到的交流内阻包含大量感抗部分,未能真实反映电池实际内阻。


技术实现要素:

4.鉴于上述,本技术提供一种电池内阻评估方法、系统及电子设备,其可准确测量电池内阻,且可缩短测试时间,有效提高电池生产效率。
5.本技术一实施方式提供一种电池内阻评估方法,包括:获取多个样本电池在预设温度与预设频率区间下进行阻抗测试得到的电化学阻抗谱eis数据;基于所述eis数据构建阻抗图谱;根据所述阻抗图谱得到所述多个样本电池的欧姆内阻及电荷转移内阻;基于所述阻抗图谱及所述eis数据得到与所述多个样本电池的欧姆内阻对应的多个第一频率,及与所述多个样本电池的电荷转移内阻对应的多个第二频率;基于所述多个第一频率得到第一测试频率,以在所述预设温度下根据第一测试频率对待测电池进行阻抗测试得到所述待测电池的欧姆内阻;基于所述多个第二频率得到第二测试频率,以在所述预设温度下根据所述第二测试频率对所述待测电池进行阻抗测试,得到所述待测电池的电荷转移内阻;其中所述待测电池与所述多个样本电池具有相同的产品型号与电池规格。
6.在一些实施例中,在所述获取多个样本电池在预设温度与预设频率区间下进行阻抗测试得到的电化学阻抗谱eis数据之前,包括:将所述多个样本电池中的每个样本电池的荷电状态调节至50%,并在所述预设温度下静置预设时间。
7.在一些实施例中,所述获取多个样本电池在预设温度与预设频率区间下进行阻抗测试得到的电化学阻抗谱eis数据,包括:设定电池阻抗测试的环境温度为所述预设温度;将电化学工作站的电池测试频率设定为所述预设频率区间,并启动所述电化学工作站对所述多个样本电池进行阻抗测试;获取所述电化学工作站在所述预设频率区间下对所述多个样本电池进行阻抗测试得到的eis数据。
8.在一些实施例中,所述获取多个样本电池在预设温度与预设频率区间下进行阻抗测试得到的电化学阻抗谱eis数据,包括:设定电池阻抗测试的环境温度为所述预设温度;将电池阻抗分析仪的电池测试频率设定为所述预设频率区间的预设数量的频率点,并启动所述电池阻抗分析仪对所述多个样本电池进行阻抗测试;获取所述电池阻抗分析仪在所述预设数量的频率点下对所述多个样本电池进行阻抗测试得到的eis数据。
9.在一些实施例中,所述基于所述eis数据构建阻抗图谱,包括:基于所述eis数据构建nyquist图谱。
10.在一些实施例中,所述基于所述多个第一频率得到第一测试频率,及基于所述多个第二频率得到第二测试频率,包括:将所述多个第一频率的平均值设定为所述第一测试频率,及将所述多个第二频率的平均值设定为所述第二测试频率;或将所述多个第一频率的中值设定为所述第一测试频率,及将所述多个第二频率的中值设定为所述第二测试频率。
11.在一些实施例中,电池内阻评估方法还包括:根据获取到的多个待测电池的欧姆内阻进行欧姆内阻一致性分析,及根据获取到的所述多个待测电池的电荷转移内阻进行电荷转移内阻一致性分析;根据欧姆内阻一致性分析结果及电荷转移内阻一致性分析结果从所述多个待测电池中挑选用于组装电池包的电池。
12.电池内阻评估方法,电池内阻评估方法还包括:获取所述待测电池在多个不同的预设温度下的欧姆内阻及电荷转移内阻;基于所述多个不同的预设温度下的欧姆内阻获取所述待测电池的欧姆内阻与温度的线性关系,及基于所述多个不同的预设温度下的电荷转移内阻获取所述待测电池的电荷转移内阻与温度的线性关系;根据所述待测电池的欧姆内阻与温度的线性关系及电荷转移内阻与温度的线性关系,确定所述待测电池的工作温度区间。
13.本技术一实施方式提供一种电子设备,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于调用所述存储器中的指令,使得所述电子设备执行上述的电池内阻评估方法。
14.本技术一实施方式提供一种电池内阻评估系统,用于对处于预设温度下的n个电池进行内阻评估,包括电化学工作站、电池阻抗分析仪及电子设备,所述电化学工作站及所述电池阻抗分析仪均与所述电子设备通信连接。所述电化学工作站用于对从所述n个电池中随机挑选的m个电池进行阻抗测试,得到所述m个电池的电化学阻抗谱eis数据,所述电化学工作站的电池内阻测试频率设置为预设频率区间;所述电子设备用于基于所述m个电池的eis数据构建阻抗图谱,根据所述阻抗图谱得到所述m个电池的欧姆内阻及电荷转移内阻;所述电子设备还用于基于所述阻抗图谱及所述eis数据得到与所述m个电池的欧姆内阻对应的多个第一频率,及与所述m个电池的电荷转移内阻对应的多个第二频率;所述电子设备还用于基于所述多个第一频率得到第一测试频率,及基于所述多个第二频率得到第二测
试频率;所述电池阻抗分析仪用于采用所述第一测试频率对其余的n-m个电池进行阻抗测试,获取每个电池的欧姆内阻,及采用所述第二测试频率对其余的n-m个电池进行阻抗测试,获取每个电池的电荷转移内阻;其中,所述n个电池具有相同的产品型号与电池规格,n、m为正整数,且n大于m。
15.上述电池内阻评估方法、系统及电子设备,可以有效评估电池在不同温度下的欧姆阻抗和电荷转移内阻的差异,提高出货电池组的单体电池的一致性筛选精度,实现对单体电池的合理配组,保证电池组在多种温度下的充放电时均具有优异的性能,同时,通过将固定的特征频率点的欧姆阻抗和电荷转移内阻作为测试结果,可以避免第四象限高频部分电感的影响,可以提高内阻一致性分析的准确性,此外,相比现有需要对每个电池进行全频内阻测试的方法相比,本技术通过先确定内阻的特征频率点,再基于特征频率点进行内阻测试,不仅可以简化测试方法,降低测试设备成本,而且可以缩短测试时间,有效提高电池生产效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案,下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术一实施例中的电池内阻评估方法的步骤流程图。
18.图2是本技术一实施例中的基于randel等效电路构建的电池内阻的nyquist图谱的示意图。
19.图3是本技术一实施例中的电池的欧姆内阻对应的第一频率与温度之间的关系图。
20.图4是本技术一实施例中的电池的电荷转移内阻对应的第二频率与温度之间的关系图。
21.图5是本技术另一实施例中基于多个不同频率点进行阻抗测试而绘制得到的电池内阻的nyquist图谱的示意图。
22.图6是本技术一实施例中基于阿伦尼乌斯方程得到的电池欧姆内阻与温度的线性关系图。
23.图7是本技术一实施例中对同一电池在相同的特定频率点下进行多次阻抗测试得到的欧姆内阻的示意图。
24.图8是本技术一实施例中对多个电池在相同的特定频率点下进行阻抗测试得到的欧姆内阻的阻值分布示意图。
25.图9为本技术一实施例中电池内阻评估装置的功能模块图。
26.图10为本技术一实施例中电池内阻评估系统的架构示意图。
27.图11为本技术一实施例中电子设备的架构示意图。
具体实施方式
28.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实
施方式对本技术进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术,所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式,而不是全部的实施方式。
30.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。
31.本技术的电池内阻评估方法可应用在一个或者多个电子设备中。所述电子设备是一种能够按照事先设定或存储的指令,自动进行数值计算和/或信息处理的设备,其硬件包括但不限于处理器、微程序控制器(microprogrammed control unit,mcu)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、数字处理器(digital signal processor,dsp)、嵌入式设备等。
32.所述电子设备可以是桌上型计算机、工业电脑、电化学装置测试设备、服务器等计算设备。
33.图1是本技术电池内阻评估方法一实施例的步骤流程图。根据不同的需求,所述流程图中步骤的顺序可以改变,某些步骤可以省略。该实施例的电池内阻评估方法可以应用在电子设备中。
34.参阅图1所示,所述电池内阻评估方法可以包括以下步骤。
35.步骤s11、获取多个样本电池在预设温度与预设频率区间下进行阻抗测试得到的eis数据。
36.在一实施方式中,多个样本电池可以选自于量产的某款锂电池a1。例如,量产了1000颗某款锂电池(具有相同的产品型号与电池规格),为了实现对量产的锂电池进行内阻评估,可以从1000颗锂电池中随机挑选10颗或者30颗作为样本电池,其余电池作为待测电池。样本电池的数量可以根据实际需求进行设定,本技术对此不作限定。
37.当确定了样本电池之后,可以将所有样本电池置于预设温度环境下,将每个样本电池的荷电状态(state of charge,soc)调节至50%,并在预设温度环境下静置预设时间。预设温度及预设时间均可以根据实际需求进行设定,例如预设时间为8小时,预设温度可以设定为-30℃、-25℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、25℃中的一者,进而便于分析电池在不同温度下的欧姆内阻与电荷转移内阻。
38.例如,可以使用现有的充放电装置对样本电池进行充放电,当电池的soc达到50%时,停止对样本电池进行充放电,然后将样本电池静置8小时。
39.在一些实施例中,可以根据电池的产品型号与电池规格搭配合适的电池负载装置,设定电化学工作站的电池内阻测试频率为预先设定的频率区间(例如为10khz~10mhz),选择扰动模式为电压扰动或者电流扰动之后启动电化学工作站对样本电池进行交流阻抗测试。当电化学工作站测试完成之后,可以读取电化学工作站对每个样本电池进行阻抗测试得到的eis数据。例如,电子设备可以与电化学工作站通信,来获取每个样本电池在25℃下进行10khz~10mhz全频率的阻抗测试得到的eis数据,eis数据包括频率、实部阻抗及虚部阻抗。
40.步骤s12、基于eis数据构建阻抗图谱。
41.在一些实施例中,当得到每个样本电池的eis数据之后,可以基于eis数据构建阻抗图谱。例如,阻抗图谱可以为nyquist图谱,nyquist图谱可反映阻抗实部与阻抗虚部的关系。
42.在一些实施例中,电子设备可以通过预先安装的绘图软件/插件/算法实现基于eis数据构建阻抗图谱,例如利用origin软件或者matlab软件基于eis数据构建阻抗图谱。
43.步骤s13、根据阻抗图谱得到多个样本电池的欧姆内阻及电荷转移内阻。
44.在一些实施例中,可以基于每个样本电池的eis数据构建得到对应的阻抗图谱,再通过分析与每个样本电池对应的阻抗图谱,得到每个样本电池的欧姆内阻及电荷转移内阻。
45.在一些实施例中,可以基于eis等效电路模型从阻抗图谱中分解出样本电池的欧姆内阻及电荷转移内阻。如图2所示,基于randel等效电路的nyquist图谱为一个半圆,欧姆内阻rs定义为nyquist图谱起源的截点o1的实轴值,另一截点o2的实轴值为电荷转移内阻r
ct
和欧姆内阻rs的和,即半圆的直径为电荷转移内阻r
ct

46.步骤s14、基于阻抗图谱及eis数据得到与多个样本电池的欧姆内阻对应的多个第一频率,及与多个样本电池的电荷转移内阻对应的多个第二频率。
47.在一些实施例中,由于阻抗图谱只展示了样本电池的实部阻抗与虚部阻抗的关系,当得到每个样本电池的欧姆内阻及电荷转移内阻之后,可以基于阻抗图谱及eis数据得到与每个样本电池的欧姆内阻对应的第一频率,及与每个样本电池的电荷转移内阻对应的第二频率。例如,在图2的nyquist图谱中,第一个截点o1所对应的频率即为与欧姆内阻对应的第一频率,第二个截点o2所对应的频率即为与电荷转移内阻对应的第二频率。
48.步骤s15、基于多个第一频率得到第一测试频率,以在预设温度下根据第一测试频率对待测电池进行阻抗测试得到待测电池的欧姆内阻。
49.在一些实施例中,可以将多个第一频率的平均值设定为第一测试频率,或者将多个第一频率的中值设定为第一测试频率,或者将多个第一频率中的众数设定为第一测试频率等。当确定第一测试频率之后,可以利用电池阻抗分析仪(可调频的电池阻抗分析仪)基于第一测试频率对待测电池进行阻抗测试。例如,配置利用电池阻抗分析仪对待测电池进行内阻测试的测试环境,设定电池阻抗分析仪的内阻测试频率为第一测试频率,启动电池阻抗分析仪对待测电池进行阻抗测试,进而可以获取在预设温度下基于第一测试频率对待测电池进行阻抗测试得到的欧姆内阻,相比现有采用电化学工作站对每个量产电池进行全频率的阻抗测试与阻抗图谱分析得到欧姆内阻,本技术先选取一些电池作为样本电池进行全频率的阻抗测试,得到用于进行欧姆内阻测试的第一测试频率,后续直接利用电池阻抗分析仪对其他电池进行阻抗测试,获取每个电池的欧姆内阻,可以大幅缩短测试时间,有效提高电池生产测试效率,且测试结果准确性高。
50.步骤s16、基于多个第二频率得到第二测试频率,以在预设温度下根据第二测试频率对待测电池进行阻抗测试,得到待测电池的电荷转移内阻。
51.在一些实施例中,同样可以将多个第二频率的平均值设定为第二测试频率,或者将多个第二频率的中值设定为第二测试频率,或者将多个第二频率中的众数设定为第二测试频率等。当确定第二测试频率之后,可以利用电池阻抗分析仪基于第二测试频率对待测
电池进行阻抗测试,进而可以获取在预设温度下基于第二测试频率对待测电池进行阻抗测试得到的电荷转移内阻,相比现有采用电化学工作站对每个量产电池进行全频率的阻抗测试与阻抗图谱分析得到电荷转移内阻,本技术先选取一些电池作为样本电池进行全频率的阻抗测试,得到用于进行电荷转移内阻测试的第二测试频率,后续直接利用电池阻抗分析仪对其他电池进行阻抗测试,获取每个电池的电荷转移内阻,可以大幅缩短测试时间,有效提高电池生产测试效率,且测试结果准确性高。
52.在一些实施例中,当得到每个电池的欧姆内阻与电荷转移内阻之后,可以进行欧姆内阻一致性分析与电荷转移内阻一致性分析,筛选内阻一致性的电池进行配组,形成电池包或电池组,使得电池组在该预设温度下的充放电均具有优异的性能。例如,根据获取到的每个电池的欧姆内阻进行欧姆内阻一致性分析,及根据获取到的每个电池的电荷转移内阻进行电荷转移内阻一致性分析,根据欧姆内阻一致性分析结果及电荷转移内阻一致性分析结果从多个电池中挑选用于组装电池包/电池组的电池,使得电池包/电池组中的单体电池的欧姆内阻与电荷转移内阻均较接近。
53.可以理解的,当需要分析电池在不同温度下的内阻一致性时,通过重复上述步骤s11~s16,调节预设温度为-30℃、-25℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、35℃等,得到每个电池在该些温度下的欧姆内阻与电荷转移内阻,再进行内阻一致性分析与电池组的单体电池筛选,实现有效识别量产电池在不同温度下的欧姆内阻、电荷转移内阻的差异,提高出货电池一致性筛选的精度,实现对电池合理的配组,保证电池组在低温以及常温下进行充放电均具有优异的性能。
54.如图3所示,在25℃下,记录得到与电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为245hz,在10℃下,记录得到与该电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为398hz,在0℃下,记录得到与该电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为501hz,在-10℃下,记录得到与该电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为631hz,在-20℃下,记录得到与该电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为713hz,在-25℃下,记录得到与该电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为794hz,在-30℃下,记录得到与该电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为1000hz,即对于同一个电池而言,不同温度下的欧姆内阻rs对应的特征频率是变化的。
55.如图4所示,在25℃下,记录得到与电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为9.835hz,在10℃下,记录得到与该电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为1.627hz,在0℃下,记录得到与该电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为0.549hz,在-10℃下,记录得到与该电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为0.158hz,在-20℃下,记录得到与该电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为0.048hz,在-25℃下,记录得到与该电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为0.027hz,在-30℃下,记录得到与该电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为0.015hz,即对于同一个电池而言,不同温度下的电荷转移内阻r
ct
对应的特征频率是变化的。
56.在一些实施例中,也可以使用可调频的电池阻抗分析仪对电池进行阻抗测试来绘制nyquist图谱。例如,预设温度为25℃,设定阻抗测试频率分别为0.1hz~1khz之间100个频率点,记录在100个频率点对某款锂电池a2进行阻抗测试,得到的实部阻抗与虚部阻抗,绘制得到如图5所示的nyquist图谱。可以理解的,可以根据实际需求设定电池阻抗分析仪的测试频率点的频率值与数量,本技术对此不作限定。
57.从图5可以分析得知,该款电池的欧姆内阻rs对应的第一频率为900hz,电池的电荷转移内阻r
ct
对应的第二频率为5hz,再将可调频的电池阻抗分析仪的阻抗测试频率设定为900hz,对该批量产的其他电池进行阻抗测试,获取在相同温度下进行阻抗测试得到的欧姆内阻rs,对比电池的欧姆内阻rs,进行一致性分析;将可调频的电池阻抗分析仪的阻抗测试频率设定为5hz,对该批量产的其他电池进行阻抗测试,获取在相同温度下进行阻抗测试得到的电荷转移内阻r
ct
,对比电池的电荷转移内阻r
ct
,进行一致性分析。
58.在一些实施例中,当采用上述任意一种方式得到电池在不同温度下的欧姆内阻rs、电荷转移内阻r
ct
时,可以基于多个不同的预设温度下的欧姆内阻获取电池的欧姆内阻与温度的线性关系,及基于多个不同的预设温度下的电荷转移内阻获取电池的电荷转移内阻与温度的线性关系,及根据电池的欧姆内阻与温度的线性关系及电荷转移内阻与温度的线性关系,确定电池的较佳的工作温度区间。例如,通过阿伦尼乌斯方程得到电池在不同温度下的欧姆内阻rs呈现如图6的关系,从图6可以分析得到,电池的欧姆内阻rs在-20℃~10℃之间具有良好的线性关系,表明基于具有此线性关系的单体电池构建的电池组在-20℃~10℃之间进行充放电均具有优异的性能。
59.在一些实施例中,为了验证本方案的内阻评估准确性,可以在量产电池产线上加入可调频的电池内阻分析仪,结合温度可调的烘箱实测量产电池在特定频率点的对应的欧姆内阻rs或电荷转移内阻r
ct
的分布水平。例如,如图7所示,同一电池分别在相同的特定频率点下测试32次欧姆内阻rs,从测试结果可知,测定的欧姆内阻rs偏差很小,表明电池内阻分析仪的测量波动性小,方法可靠。如图8所示,测试量产290颗电池在相同的特定频率点下的欧姆内阻rs,从测试结果可知,欧姆内阻rs基本满足正态分布图,测定的欧姆内阻rs标准偏差较小,电池的欧姆内阻rs一致性较好。
60.上述电池内阻评估方法,可以有效评估电池在不同温度下的欧姆阻抗和电荷转移内阻的差异,提高出货电池组的单体电池的一致性筛选精度,实现对单体电池的合理配组,保证电池组在低温以及常温充放电时均具有优异的性能,同时,通过将固定的特征频率点的欧姆阻抗和电荷转移内阻作为测试结果,可以避免第四象限高频部分电感的影响,可以提高内阻一致性分析的准确性,此外,相比现有需要对每个电池进行全频内阻测试的方法相比,本技术通过先确定内阻的特征频率点,再基于特征频率点进行内阻测试,不仅可以简化测试方法,降低测试设备成本,而且可以缩短测试时间,有效提高电池生产效率。
61.图9为本技术电池内阻评估装置较佳实施例的功能模块图。
62.参阅图9所示,电池内阻评估装置10可应用于电子设备。电池内阻评估装置10可以包括一个或多个模块。例如,参阅图9所示,电池内阻评估装置10可以包括获取模块101、构建模块102、第一分析模块103、第二分析模块104、第一频率确定模块105及第二频率确定模块106。
63.可以理解的是,对应于上述电池内阻评估方法中的各实施方式,电池内阻评估装置10可以包括图9中所示的各功能模块中的一部分或全部,各模块101~106的功能将在以下具体介绍。需要说明的是,以上电池内阻评估方法的各实施方式中相同的名词相关名词及其具体的解释说明也可以适用于以下对各模块101~106的功能介绍。为节省篇幅及避免重复起见,在此就不再赘述。
64.获取模块101,用于获取多个样本电池在预设温度与预设频率区间下进行阻抗测
试得到的电化学阻抗谱eis数据。
65.构建模块102,用于基于所述eis数据构建阻抗图谱。
66.第一分析模块103,用于根据所述阻抗图谱得到所述多个样本电池的欧姆内阻及电荷转移内阻。
67.第二分析模块104,用于基于所述阻抗图谱及所述eis数据得到与所述多个样本电池的欧姆内阻对应的多个第一频率,及与所述多个样本电池的电荷转移内阻对应的多个第二频率。
68.第一频率确定模块105,用于基于所述多个第一频率得到第一测试频率,以使得电池内阻分析仪可在预设温度下根据第一测试频率对待测电池进行阻抗测试得到所述待测电池的欧姆内阻。
69.第二频率确定模块106,用于基于所述多个第二频率得到第二测试频率,以使得电池内阻分析仪可在预设温度下根据所述第二测试频率对所述待测电池进行阻抗测试,得到所述待测电池的电荷转移内阻。
70.图10是本技术电池内阻评估系统一实施例的架构示意图。
71.电池内阻评估系统1包括电子设备100、电化学工作站200及电池阻抗分析仪300。电化学工作站200及电池内阻分析仪300均可以与电子设备100通信连接,电化学工作站200可以是普林斯顿电化学工作站,电池阻抗分析仪300可以是可调频的电池阻抗分析仪。
72.举例而言,为了实现对某款量产的锂电池进行内阻评估,该某款量产的锂电池包括n个,设定测量环境的温度为预设温度,电化学工作站200可用于对从n个电池中随机挑选的m个电池进行阻抗测试,得到m个电池的电化学阻抗谱eis数据,电化学工作站的电池内阻测试频率设置为预设频率区间,例如,电化学工作站的电池内阻测试频率设置为10khz~10mhz。n个电池具有相同的产品型号与电池规格,n、m为正整数,且n大于m。
73.电子设备100可基于m个电池的eis数据构建阻抗图谱,根据阻抗图谱得到m个电池的欧姆内阻及电荷转移内阻。电子设备100还可基于阻抗图谱及eis数据得到与m个电池的欧姆内阻对应的多个第一频率,及与m个电池的电荷转移内阻对应的多个第二频率。电子设备100还可基于多个第一频率得到第一测试频率,及基于多个第二频率得到第二测试频率。电池内阻分析仪300可采用第一测试频率对其余的n-m个电池进行阻抗测试,获取每个电池的欧姆内阻,及采用第二测试频率对其余的n-m个电池进行阻抗测试,获取每个电池的电荷转移内阻。
74.图11为本技术电子设备较佳实施例的示意图。
75.电子设备100包括存储器20、处理器30以及存储在存储器20中并可在处理器30上运行的计算机程序40,例如电池内阻评估装置10。处理器30执行计算机程序40时实现上述电池内阻评估方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤s11~s16。或者,处理器30执行计算机程序40时实现上述电池内阻评估装置实施例中各模块的功能,例如图9中的模块101~106。
76.示例性的,计算机程序40可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中,并由处理器30执行,以完成本技术。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,所述指令段用于描述计算机程序40在电子设备100中的执行过程。例如,计算机程序40可以被分割成图9中的获取模块
101、构建模块102、第一分析模块103、第二分析模块104、第一频率确定模块105及第二频率确定模块106。各模块具体功能参见上述实施例。
77.电子设备100可以是桌上型计算机、工业电脑、电化学装置测试设备、服务器等计算设备。本领域技术人员可以理解,所述示意图仅是电子设备100的示例,并不构成对电子设备100的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如电子设备100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
78.处理器30可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者处理器30也可以是任何常规的处理器等,处理器30是电子设备100的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分。
79.存储器20可用于存储计算机程序40和/或模块/单元,处理器30通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块/单元,以及调用存储在存储器20内的数据,实现电子设备100的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据电子设备100的使用所创建的数据等。此外,存储器20可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
80.电子设备100集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信号。
81.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的电子设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的电子设备实施例仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
82.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在相同处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
83.对于本领域技术人员而言,显然本技术不限于上述示范性实施例的细节,而且在
不背离本技术的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本技术。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
84.最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本技术技术方案的精神和范围。
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