CN115808636A - 电池容量损失测试方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池容量损失测试方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，目标电极包括工作电压处于平台区的电极，基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。采用本方法能够通过简单的测试操作和短时间的电性能测试测得待测电池目标电极的容量损失值，无需仿真建立电池正负极副反应模型，也无需对待测电池进行长期电性能测试，如此，大大提高了电池容量衰减的测试效率。

Description

电池容量损失测试方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电池检测技术领域，特别是涉及一种电池容量损失测试方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

在电池行业内，通常以电池容量作为评价电池寿命的指标。然而，电池在使用阶段会出现容量持续衰减问题。所以，研究分析电池容量衰减的机理变得十分重要。经研究发现，锂离子电池寿命衰减与锂离子内部化学/电化学副反应息息相关，电池正极活性材料的损失、电池负极活性材料的损失正是电池寿命衰减的原因之一。

目前，评估电池正负极材料损失的方法主要包括：仿真建立电池正负极副反应模型，通过模型计算电池存储过程中由于副反应导致的正负极嵌锂量变化，或者通过长期的电性能测试检测正负极材料的损失。

然而，上述方法中，需要通过大量的实验测试获取关键参数，耗时长且操作过程繁琐，测试效率低下。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测试效率的电池容量损失测试方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种电池容量损失测试方法。所述方法包括：

对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，目标电极包括工作电压处于非平台区的电极；

基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池进行恒压充电，获取待测电池在测试时长后的目标电极的漏电流，根据目标电极的漏电流和预设测试时长，确定目标电极的容量损失值。整个过程，利用恒压充电具备充电效率高的特点，缩短了容量损失测试时间，并且无需仿真建立电池正负极副反应模型，也无需对待测电池进行长期电性能测试，通过简单的测试操作和短时间的电性能测试即测得待测电池的目标电极的容量损失值，大大提高了电池容量衰减的测试效率。

在一些实施例中，若待测电池还存在工作电压处于平台区的电极，则方法还包括：

对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，获取正负极总容量损失值；

根据正负极总容量损失值和目标电极的容量损失值，得到待测电池工作电压处于平台区的电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池依次进行完全放电、充电和再次完全放电，能够模拟电池充电存放过程中的容量损耗，获取正负极总容量损失值，进一步，根据正负极总容量损失值和目标电极的容量损失值，得到工作电压处于平台区的电极的容量损失值，解决了无法测得一端电极的漏电流，进而无法评估该电极的容量损失值的问题，实现了正极容量损失值和负极容量损失值的有效区分，有利于设计出更为长寿的电池。

在一些实施例中，对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，获取正负极总容量损失值包括：

对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池进行完全放电，记录第一完全放电容量；

以预设SOC测试值对待测电池进行充电，预设SOC测试值基于待测电池当前的SOC值得到；

对按照预设测试时长进行充电的待测电池进行再次完全放电，记录第二完全放电容量；

根据第一完全放电容量和第二完全放电容量，获取正负极总容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过以预设SOC测试值对待测电池进行充电，分别在以测试SOC值对待测电池进行充电前后进行一次完全放电，能够较为准确地模拟待测电池真实的容量损失情况，使得待测电池进行充电前后的完全放电容量能够较为准确地表征正负极总容量损失值。

在一些实施例中，对待测电池进行恒压充电之前，方法还包括：

获取待测电池的电池状态数据；

根据电池状态数据，确定待测电池的目标电极，电池状态数据包括SOC与 OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)的映射关系、以及当前的SOC值。

本申请实施例的技术方案中，通过电池状态数如包括SOC与OCV的映射关系和当前的SOC值，能够简单快速判定待测电池的电极的状态，进而确定目标电极。

在一些实施例中，若根据电池状态数据，确定待测电池的目标电极包括正极和负极，则对待测电池进行恒压充电之前，方法还包括：

发送三电极电池组装消息；

当三电极电池组装完毕时，获取三电极电池的SOC值，并将三电极电池的 SOC值调整至预设SOC测试值，预设SOC测试值基于待测电池当前的SOC值得到；

对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流包括：

读取预设SOC测试值对应的开路电压值；

以开路电压值对三电极电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的三电极电池的正极漏电流和负极漏电流。

本申请实施例的技术方案中，通过组装三电极电池，并对三电极电池进行恒压充电，能够分别测得正极漏电流和负极漏电流，进而能够便于根据正极漏电流和负极漏电流分别评估得到正极容量损失值和负极容量损失值。

在一些实施例中，基于漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值包括：

对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，得到待测电池的目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，能够快速准确地得到待测电池的目标电极的容量损失值。

在一些实施例中，若待测电池还存在工作电压处于平台区的电极则对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流包括：

按照预设测试次数，对待测电池进行多次恒压充电，记录每次按照预设测试时长进行恒压充电后的待测电池的目标电极的漏电流；

基于漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值包括：

对不同预设测试时长下待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池进行多次恒压充电，能够更加真实地模拟出电池在实际使用和存放过程中的容量损失，得到多个预设测试时长下的处于目标电极的漏电流，进而通过对不同预设测试时长下待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，能够得到更为准确的待测电池的目标电极的容量损失值的准确性。

第二方面，本申请还提供了一种电池容量损失测试装置。所述装置包括：

数据获取模块，用于对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，目标电极包括工作电压处于非平台区的电极。

容量损失值确定模块，用于基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电池容量损失测试方法中的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电池容量损失测试方法中的步骤。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电池容量损失测试方法中的步骤。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为一些实施例中电池容量损失测试方法的应用环境图；

图2为一些实施例中电池容量损失测试方法的流程示意图；

图3为另一些实施例中电池容量损失测试方法的流程示意图；

图4为一些实施例中获取正负极总容量损失值步骤的流程示意图；

图5为一些实施例中电池容量损失测试方法的详细流程示意图；

图6为另一些实施例中电池容量损失测试方法的详细流程示意图；

图7为一些实施例中电池容量损失测试装置的结构框图；

图8为另一些实施例中电池容量损失测试装置的结构框图；

图9为一些实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)。

目前，从市场形势的发展来看，电池的应用越加广泛。电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

随着节能减排、绿色环保需求的日益增加，近年来，新能源汽车行业得到了蓬勃发展。动力电池作为电动汽车的核心部件之一，其性能指标如电池容量直接影响了电动汽车的整体性能。为了保障电动汽车的正常行驶及安全性能，当电动汽车行驶到一定的里程路数之后，便需要更换电池，可见电池的寿命评估对于电动汽车的重要性。

然而，电池在使用阶段会出现容量持续衰减问题，研究分析电池容量衰减的机理变得十分重要。经研究发现，如电动汽车常用的锂离子电池(以下简称锂电池)的寿命衰减与锂离子内部化学/电化学副反应息息相关，电池正极活性材料的损失、电池负极活性材料的损失正是电池寿命衰减的主要原因之一。

传统技术针对电池寿命衰减评估的方式主要包括：仿真建立电池正负极副反应模型，通过模型计算电池存储过程中由于副反应导致的正负极嵌锂量变化，或者通过长期的电性能测试检测正负极材料的损失。然而，上述方法中，均是从电池整体的活性材料的损失评估的角度出发，未区分正极活性材料和负极活性材料的损失，且上述方法需要通过大量的实验测试获取关键参数，耗时长且操作过程繁琐，测试效率低下。

为了提高电池寿命衰减测试效率，申请人研究发现，电池正负极的漏电流可表征正负极副反应速率，若能有效区分正负极副反应分别导致的电池性能衰退程度，实现对正负极材料的快速评估，有利于设计出具有更长寿命的电池。且申请人还注意到，相较于传统技术常用的恒流充电方式，恒压充电具备充电时间短、能耗低以及充电效率高的优点。

基于上述考虑，申请人提出了基于恒压充电测试漏电流评估电极容量损失的方案，即通过对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，然后，基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。整个测试过程，无需仿真建立电池正负极副反应模型，也无需对待测电池进行长期电性能测试，操作更为简单、且通过短时间的电性能测试即可测得待测电池电极的容量损失值，大大提高了了电池容量衰减的测试效率。

可以理解的是，本申请的电池容量损失测试方法不仅适用于锂电池，其还适用于其他正极为脱嵌式材料的电池，例如钠离子电池，钾离子电池等；更具体来说，其适用于包括但不局限于正极为镍钴锰酸锂三元材料、镍钴铝酸锂三元材料、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、富锂锰基材料等在内的电池。

本申请实施例提供的电池容量损失测试方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，控制器102对电池容量损失测试装置进行测试管理与控制，并对电池容量损失测试装置104中的待测电池的副反应容量损失进行评估。具体的，可以是测试人员发送测试指令至控制器102，控制器102响应测试指令，对待测电池进行恒压充电，按照预设测试时长进行恒压充电后，获取预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，然后，基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值，其中，目标电极包括工作电压处于非平台区的电极。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电池容量损失测试方法，以该方法应用于图1中的控制器102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤200，对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，目标电极包括工作电压处于非平台区的电极。

待测电池可以是锂电池。漏电流是指对电容器施加额定直流工作电压后，充电电流的变化随着时间推移而下降，当电流变化处于一个较稳定状态时的电流值，即将电流变化处于较稳定状态时的电流确定为漏电流。目标电极的漏电流可以表征电极的副反应速率。本实施例中，目标电极包括工作电压处于非平台区的电极，即可能包括正极和负极，也可能只包括正极，或者只包括负极，具体可根据待测电池的电池状态确定。相较于恒流充电，恒压充电具备充电时间短、充电效率高的特点，因此，本实施例中，可以是对待测电池进行恒压充电，以完成待测电池的快速充电。具体的，容量损失测试装置可以是充放电仪，如图1所示，容量损失测试装置包括两个电压表、两个电流表(电流表1和电流表2)和待测电池，可以是读取待测电池的开路电压值，记为OCV1，通过恒压源以OCV1对电池进行恒压充电，此时，电流表1输出不同时间下的目标电极的漏电流。待充电完成后，将待测电池搁置预设测试时长如10天，然后记录测试时长如1-10天下的漏电流。

步骤400，基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

本实施例中，容量损失值指在电池的存储过程和使用过程中产生的容量损失量。容量损失值包括副反应容量损失值和产生的副产物所导致的容量损失值，实际的容量损失量以副反应容量损失值为主，副反应容量损失值是指由电池内部发生副反应导致的容量损失量。在获取目标的漏电流之后，可以是基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。具体的，若容量损失测试装置的精度足够高，电流表测得的漏电流的值足够准确，则可以是获取目标电极的漏电流与预设测试时长的乘积，以确定目标电极的容量损失值。若容量损失测试装置的精度为正常水平，则可以是以预设测试时长对目标电极的漏电流进行积分，将积分结果确定为目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池进行恒压充电，获取待测电池在测试时长后的目标电极的漏电流，根据目标电极的漏电流和预设测试时长，确定目标电极的容量损失值。整个过程，利用恒压充电具备充电效率高的特点，缩短了容量损失测试时间，并且无需仿真建立电池正负极副反应模型，也无需对待测电池进行长期电性能测试，通过简单的测试操作和短时间的电性能测试即测得待测电池的目标电极的容量损失值，大大提高了电池容量衰减的测试效率。

如图3所示，在一些实施例中，步骤400包括：步骤420，对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，得到待测电池的目标电极的容量损失值。

具体实施时，根据漏电流和目标电极的容量损失值可以是对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算得到。若目标电极的漏电流包括正极漏电流和负极漏电流，则可以是分别对预设测试时长下的正极漏电流值和负极漏电流值进行积分运算，得到该测试时长下正极容量损失值∫I_leak_neg.(t)dt和负极容量损失值∫I_leak_neg.(t)dt。

本申请实施例的技术方案中，通过对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，能够快速准确地得到待测电池的目标电极的容量损失值。

如图3所示，在一些实施例中，对待测电池进行恒压充电之前，方法还包括：步骤100，获取待测电池的电池状态数据，根据电池状态数据，确定待测电池的目标电极，电池状态数据包括SOC与OCV的映射关系，以及当前的SOC 值。

电池状态数据包括SOC与OCV的映射关系，以及当前的SOC值、SOH (State ofHealth，健康状态)、SOF(State of Function，功能状态)或者其他电池状态参数。SOC与OCV的映射关可以是SOC-OCV曲线，还可以是SOC 与OCV的映射关系表。本实施例中，SOC与OCV的映射关系以待测电池的正极的放电SOC-OCV曲线和负极的放电SOC-OCV曲线为例。放电SOC-OCV曲线的获取方式可以是获取待测电池当前的SOC值，进而获取待测电池的正极和负极的SOC-OCV曲线，在该SOC-OCV曲线中，每一SOC值均有对应的OCV 值。

具体的，SOC与OCV的曲线以正极放电SOC-OCV曲线和负极放电SOC- OCV曲线为例，锂电池的放电曲线基本反映电极的状态，是正负两个电极状态变化的叠加。在整个放电过程中，锂电池的电压曲线可以分为以下3个阶段：1、电池在初始阶段端电压快速下降，放电倍率越大，电压下降得越快。2、电池电压进入一个缓慢变化的时期，这段时期可称为电池的平台区，放电倍率越小，平台区持续的时间越长，平台电压越高，电压下降越缓慢。3、在电池电量接近放完时，电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。本实施例中，根据SOC-OCV曲线中各曲线线段的斜率大小(可视为电压降)，可将SOC-OCV曲线划分为平台区、非平台区和过渡区。具体的，若SOC-OCV曲线某一曲线线段的斜率

为0或接近0，则将该曲线线段定义为SOC-OCV曲线的平台区，若SOC-OCV曲线某一曲线线段的斜率不为0且有明显坡度，则将该曲线线段定义为SOC-OCV曲线的非平台区(斜坡区)，剩余的曲线线段定义为过渡区。

具体实施时，根据电池状态数据，确定待测电池的目标电极可以是：读取待测电池当前的SOC值，然后，判断当前的SOC值对应的电压是否处于负极的 SOC-OCV曲线和负极的SOC-OCV曲线的非平台区，若当前的SOC值对应的电压处于正极的SOC-OCV曲线的非平台区，且处于负极的SOC-OCV曲线的平台区，则确定目标电极为正极，若当前SOC值对应的电压处于正极的SOC-OCV 曲线的平台区，且处于负极的SOC-OCV曲线的非平台区，则确定目标电极为负极，若当前SOC值对应的电压处于正极的SOC-OCV曲线的平台区且处于负极的SOC-OCV曲线的平台区，则确定目标电极包括正极和负极。

本申请实施例的技术方案中，通过待测电池的当前的SOC值、以及SOC与 OCV的映射关系，能够简单快速地确定目标电极。

如图3所示，在一些实施例中，若待测电池还存在工作电压处于平台区的电极，则方法还包括：

步骤600，对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，获取正负极总容量损失值。

步骤800，根据正负极总容量损失值和目标电极的容量损失值，得到待测电池工作电压处于平台区的电极的容量损失值。

正负极总容量损失值是指正极容量损失值和负极容量损失值之和。在实际应用中，若电压进入缓慢变化的阶段，该电极的电压变化很小，故通过恒压充电无法有效获取该电极的漏电流。因此，本申请针对目标电极包括正极和负极的情况，提供了第一容量损失测试方法对待测电池进行测试；针对目标电极包括正极或负极的情况，提供了第二容量损失测试方法对待测电池进行测试。具体的，第一容量损失测试方法即是指将待测电池组装为三电极电池，并通过恒压充电法测试三电极电池的正极漏电流值和负极漏电流值，进而通过正极漏电流值和负极漏电流值评估得到正极和负极的容量损失量的测试方法。第二容量损失测试方法即是指通过恒压充电方式测试电池漏电流值，并通过对待测电池进行充放电测试，获取电池正负极容量损失值的测试方法。

本实施例中，针对目标电极包括正极或负极，则采用上述第二容量损失测试方法对待测电池进行容量损失测试。具体的，可以是在根据目标电极的漏电流和预设测试时长，确定目标电极的容量损失值后，可以是对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，通过对待测电池进行充放电测试，获取电池的正负极的总容量损失值即正负极容量损失值，进而将正负极副反应导致的总容量损失值减去目标电极的容量损失值，得到另一电极的容量损失值。例如，若目标电极为正极，正极的容量损失值记为Q_loss_pos.(t)，正负极总容量损失值记为Q_loss_total(t)，则负极的容量损失值则为 Q_loss_neg.(t)＝Q_loss_total(t)-Q_loss_pos.(t)。

以根据正负极的SOC-OCV曲线判定目标电极包括正极或负极为例进行说明，则对待测电池进行测试的过程可以是：结合图1，将容量损失测试装置的正负极接待测电池的正负极，断开开关1，然后通过电压表读取待测电池的开路电压值，记为OCV1，然后，恒压源以读取到的OCV1对待测电池进行恒压充电，此时，负极电压不变或变化很小，则只有电流表1输出随着时间推移不同时间下的正极漏电流，此过程中，将电流变化状态平衡稳定时的正极漏电流记为 I_leak_pos._0，其表征正极副反应速率。然后，对完成恒压充电后的待测电池，依次进行完全放电、充电和再次完全放电，模拟电池在充电存放(存储)过程中副反应容量损耗过程，记录待测电池在对应的预设测试时长如3天下的处于非平台区的正极漏电流，获取正负极总容量损失值Q_loss_total(t)。然后，由正极漏电流和预设测试时长，得到正极容量损失值Q_loss_pos.(t)，则负极容量损失值则为Q_loss_neg.(t)＝Q_loss_total(t)-Q_loss_pos.(t)。可以理解的是，若根据正负极的SOC-OCV曲线判定电池的正极处于平台区，负极处于非平台区，则通过恒压充电的方式测量负极漏电流，进而由负极漏电流和预设测试时长，得到负极容量损失值。接着，将正极总容量损失值减去负极容量损失值，即得到正极容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池依次进行完全放电、充电和再次完全放电，能够模拟电池存放过程中的容量损耗，获取正负极总容量损失值，进一步的，根据正负极总容量损失值和目标电极的容量损失值，得到工作电压处于平台区的电极的容量损失值，解决了无法测得一端电极的漏电流，进而无法评估该电极的容量损失值的问题，实现了正极容量损失值和负极容量损失值的有效区分，有利于设计出更为长寿的电池。

如图4所示，在一些实施例中，步骤600包括：

步骤620，对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池进行完全放电，记录第一完全放电容量。

步骤640，以预设SOC测试值对待测电池进行充电，预设SOC测试值基于待测电池当前的SOC值得到。

步骤660，对按照预设测试时长进行充电的待测电池进行再次完全放电，记录第二完全放电容量。

步骤680，根据第一完全放电容量和第二完全放电容量，获取正负极总容量损失值。

承接上述实施例，在恒压充电完成后，对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电的过程可以是：可先对待测电池进行完全放电，记录待测电池在完全放电状态下的完全放电容量，得到第一完全放电容量，记为Q1。然后，再对完全放电后待测电池进行充电，可以是按照预设测试时长，并以预设SOC存储值对完全放电后的待测电池进行充电，该SOC存储值可以是待测电池测试之前的当前实际SOC值，模拟电池在充电存放过程中所发生的容量损耗过程，记录充电后的待测电池目标电极的漏电流，建立测试时长与目标电极的漏电流的对应关系。然后，再次对待测电池进行完全放电，记录待测电池在再次完全放电状态下的放电容量，记为第二放电容量Q2，然后，根据第一完全放电容量Q1和第二完全放电容量Q2，获取正负极总容量损失值 Q_loss_total(t)＝Q1-Q2。可以理解的是，以预设SOC存储值对完全放电后的待测电池进行充电的测试时长，可以与恒压充电的预设时长相等，也可以不相等，具体可根据情况而定。

本申请实施例的技术方案中，通过以预设SOC测试值对待测电池进行充电，分别在以测试SOC值对待测电池进行充电前后进行一次完全放电，能够较为准确地模拟待测电池真实的容量损失情况，使得待测电池进行充电前后的完全放电容量能够较为准确地表征正负极总容量损失值。

如图5所示，在一些实施例中，若根据电池状态数据，确定待测电池的目标电极包括正极和负极，则对待测电池进行恒压充电之前，方法还包括：

步骤120，发送三电极电池组装消息。

步骤140，当三电极电池组装完毕时，获取三电极电池的SOC值，并将三电极电池的SOC值调整至预设SOC测试值，预设SOC测试值基于待测电池当前的SOC值得到。

步骤200包括：步骤220，读取预设SOC测试值对应的开路电压值，以开路电压值对三电极电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的三电极电池的正极漏电流和负极漏电流。

步骤400包括：步骤420，分别对预设测试时长下待测电池的正极漏电流和负极漏电流进行积分运算，确定待测电池的正极的容量损失值和负极容量损失值。

三电极电池是为了排除电极电势因极化电流而产生的较大误差而设计的，其包括工作电极、参比电极和辅助电极(又称对电极)，其在普通的两电极体系 (工作电极与对电极)的基础上引入了用以稳定工作电极的参比电极。

本实施例是针对第一容量损失测试方法对待测电池进行容量损失测试展开说明的。具体的，容量损失测试装置可以是充放电仪，包括两个电压表、两个电流表和待测电池。结合图1，通过第一容量损失测试方法对待测电池进行容量损失测试可以是：发送三电极电池组装消息，测试人员基于待测电池，配置组装三电极电池。可以理解的是，三电极电池的组装也可以是由机器进行组装，或者由计算机通过构建三电极仿真模型实现，具体可视实际情况而定。后，将三电极电池静置一定时间如20天，待电池充分区去极化，以减少三电极电池的极化作用。然后，将容量损失测试装置的正负极分别接电池正负极，参比电极接电池参比电极，闭合开关1，并反馈三电极电池组装完毕消息至控制器。然后，控制器获取三电极电池的SOC值，并通过充放电设备将待测电池的SOC值调整至预设SOC 测试值，该测试SOC值可以是待测电池当前的所处的实际SOC值也可以是基于该实际SOC值确定的测试值，通过电压表读取上述预设SOC测试值对应的电池开路电压值，记为OCV1，通过恒压源以OCV1对电池进行恒压充电，此时，电流表1输出不同时间下的正极漏电流值，记为I_leak_pos，正极漏电流值可表征正极副反应速率，电流表2输出不同时间下的负极漏电流值，记为 I_leak_neg，负极漏电流值可表征负极副反应速率。然后，获取预设测试时长如 1-10天下的正极漏电流和负极漏电流。进一步的，分别对预设测试时长下的正极漏电流值和负极漏电流值进行积分运算，得到该测试时长下正极容量损失值∫I_leak_neg.(t)dt和负极容量损失值∫I_leak_neg.(t)dt。

本申请实施例的技术方案中，通过组装三电极电池，并对三电极电池进行恒压充电，快速测得测试时长下的正负极漏电流，进而通过对测试时长下正负极漏电流进行积分，分别得到正极容量损失值和负极容量损失值，操作简单，且实现通过短暂电性能测试测得正负极容量损失值，提高了测试效率。

如图5所示，在一些实施例中，若待测电池还存在工作电压处于平台区的电极，则步骤200包括：

步骤240，按照预设测试次数，对待测电池进行多次恒压充电，记录每次按照预设测试时长进行恒压充电后的待测电池的目标电极的漏电流。

步骤400包括：步骤440，对不同预设测试时长下待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

预设测试次数可根据测试设备的精度决定，一般不少于3次。本实施例是针对采用第二容量损失测试方法对待测电池进行测试展开说明的。具体实施时，为了确保容量损失值的准确性，在确定预设测试次数之后，可以是读取待测电池的开路电压值，按照预设测试时长，以开路电压值对待测电池进行恒压充电，充电至预设测试时长后，再次读取待测电池的开路电压值，按照预设测试时长以开路电压值对待测电池进行恒压充电。如此，反复执行上述步骤，直至测试次数达到预设测试次数。以此方式，得到多个测试时长下的目标电极的漏电流，进而对多个测试时长下的目标电极的漏电流进行积分，得到目标电极的容量损失值。举例说明，若多个目标电极的漏电流以正极漏电流稳定值I_leak_pos_t为例，多个预设测试时长为t1，t2，t3，则可以是根据多个I_leak_pos_t和多个预设测试时长，构建I_leak_pos._t与t的关系曲线I_leak_pos._t-t，对I_leak_pos._t-t曲线的面积做积分，得到正极容量损失值，记为Q_loss_pos.(t)＝∫I_leak_pos._tdt。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池进行多次恒压充电，能够更加真实地模拟出电池在实际使用和存放过程中的容量损失，得到多个预设测试时长下的处于目标电极的漏电流，进而通过对不同预设测试时长下待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，能够得到更为准确的待测电池的目标电极的容量损失值的准确性。

为了对本申请提供的电池容量损失测试方法做出更为清楚的说明，下面结合图6和一个具体实施例进行说明，该具体实施例包括以下步骤：

步骤1：获取待测电池的正极的放电SOC-OCV曲线和负极的放电SOC-OCV 曲线。

步骤2：若根据正极和负极的放电SOC-OCV曲线的斜率，判定待测电池的正极和负极的工作电压均处于非平台区(斜坡区)，则确定容量损失检测方法为第一容量损失检测方法，进入步骤3-1；若判定待测电池有一极(正极或负极) 的工作电压处于平台区，则确定容量损失检测方法为第二容量损失检测方法，进入步骤3-2；

步骤3-1-1：发送三电极组装消息。

步骤3-1-2：当三电极电池组装完毕时，获取三电极电池的SOC值，并将三电极电池的SOC值调整至预设SOC测试值。

步骤3-1-3：读取预设SOC测试值对应的开路电压值。

步骤3-1-4：以开路电压值对三电极电池进行恒压充电，得到不同时间下的正极漏电流和负极漏电流。

步骤3-1-5：获取预设测试时长下的正极漏电流和负极漏电流，并分别对预设测试时长下的正极漏电流和负极漏电流进行积分运算，得到待测电池的正极容量损失值和负极容量损失值。

步骤3-2：读取待测电池的开路电压值。

步骤3-2-2，按照预设测试时长，以开路电压值对待测电池进行一段时间的恒压充电，得到不同时间下目标电极的漏电流。

步骤3-2-3，对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池进行完全放电，记录第一完全放电容量。

步骤3-2-4，以预设SOC测试值对待测电池进行充电。

步骤3-2-5，按照预设测试次数，对按照预设测试时长进行充电后的待测电池进行多次恒压充电，并记录每次以预设测试长进行恒压充电的待测电池目标电极的漏电流，得到不同测试时长下目标电极的漏电流。

步骤3-2-6，对经多次恒压充电后的待测电池再次进行完全放电，记录第二完全放电容量。

步骤3-2-7，根据第一完全放电容量和第二完全放电容量，获取正负极总容量损失值。

步骤3-2-8，对多个预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，得到待测电池目标电极的容量损失值。

步骤3-2-9，根据待测电池目标电极的容量损失值和正负极总容量损失值，得到待测电池工作电压处于平台区的电极的容量损失值。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电池容量损失测试方法的电池容量损失测试装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电池容量损失测试装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电池容量损失测试方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种电池容量损失测试装置，包括：数据获取模块710和容量损失值方法确定模块720，其中：

数据获取模块710，用于对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流，目标电极包括工作电压处于非平台区的电极。

容量损失值确定模块720，用于基于目标电极的漏电流和预设测试时长，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池进行恒压充电，获取待测电池在测试时长后的目标电极的漏电流，根据目标电极的漏电流和预设测试时长，确定目标电极的容量损失值。整个过程，利用恒压充电具备充电效率高的特点，缩短了容量损失测试时间，并且无需仿真建立电池正负极副反应模型，也无需对待测电池进行长期电性能测试，通过简单的测试操作和短时间的电性能测试即测得待测电池的目标电极的容量损失值，大大提高了电池容量衰减的测试效率。

如图8所示，在一些实施例中，装置还包括充放电容量测试模块730，用于对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，获取正负极总容量损失值，根据正负极总容量损失值和目标电极的容量损失值，得到待测电池工作电压处于平台区的电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池依次进行完全放电、充电和再次完全放电，能够模拟电池存放过程中的容量损耗，获取正负极总容量损失值，进一步，根据正负极总容量损失值和目标电极的容量损失值，得到工作电压处于平台区的电极的容量损失值，解决了无法测得一端电极的漏电流，进而无法评估该电极的容量损失值的问题，实现了正极容量损失值和负极容量损失值的有效区分，有利于设计出更为长寿的电池。

在一些实施例中，充放电容量测试模块730还用于对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池进行完全放电，记录第一完全放电容量，以预设SOC测试值对待测电池进行充电，预设SOC测试值基于待测电池当前的SOC值得到，对按照预设测试时长进行充电的待测电池进行再次完全放电，记录第二完全放电容量，根据第一完全放电容量和第二完全放电容量，获取正负极总容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，充放电容量测试模块通过以预设SOC测试值对待测电池进行充电，分别在以测试SOC值对待测电池进行充电前后进行一次完全放电，能够较为准确地模拟待测电池真实的容量损失情况，使得待测电池进行充电前后的完全放电容量能够较为准确地表征正负极总容量损失值。

在一些实施例中，装置还包括目标电极确定模块702，用于获取待测电池的电池状态数据，根据电池状态数据，确定待测电池的目标电极，电池状态数据包括SOC与OCV的映射关系，以及当前的SOC值。

本申请实施例的技术方案中，通过电池状态数如包括SOC与OCV的映射关系，能够简单快速判定待测电池的电极是否都处于非平台区，进而确定目标电极。

在一些实施例中，装置还包括三电极组装模块704，用于发送三电极电池组装消息，当三电极电池组装完毕时，获取三电极电池的SOC值，并将三电极电池的SOC值调整至预设SOC测试值，预设SOC测试值基于待测电池当前的 SOC值得到；数据获取模块710还用于读取预设SOC测试值对应的开路电压值，以开路电压值对三电极电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的三电极电池的正极漏电流和负极漏电流。

本申请实施例的技术方案中，通过组装三电极电池，并对三电极电池进行恒压充电，能够分别测得正极漏电流和负极漏电流，进而能够便于根据正极漏电流和负极漏电流分别评估得到正极容量损失值和负极容量损失值。

在一些实施例中，容量损失值确定模块720还用于对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，得到待测电池的目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对预设测试时长下目标电极的漏电流进行积分运算，能够快速准确地得到待测电池的目标电极的容量损失值。

在一些实施例中，数据获取模块710还用于按照预设测试次数，对待测电池进行多次恒压充电，记录每次按照预设测试时长进行恒压充电后的待测电池的目标电极的漏电流；

副反应容量损失确定模块720还用于对不同预设测试时长下待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，确定待测电池的目标电极的容量损失值。

本申请实施例的技术方案中，通过对待测电池进行多次恒压充电，能够更加真实地模拟出电池在实际使用和存放过程中的副反应容量损失，得到多个预设测试时长下的处于目标电极的漏电流，进而通过对不同预设测试时长下待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，能够得到更为准确的待测电池的目标电极的容量损失值的准确性。

上述容量损失测试装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储待测电池正负极SOC与OCV的映射关系、预设SOC测试值、预设测试时长等数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池容量损失测试方法。可以理解的是，在其他实施例中，该计算机设备还可以是终端，该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池容量损失测试方法。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一些实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述电池容量损失测试方法中的步骤。

在一些实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述电池容量损失测试方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电池容量损失测试方法中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器 (Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory， DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种电池容量损失测试方法，其特征在于，所述方法包括：

对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的所述待测电池的目标电极的漏电流，所述目标电极包括工作电压处于非平台区的电极；

基于所述目标电极的漏电流和所述预设测试时长，确定所述待测电池的目标电极的容量损失值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待测电池还存在工作电压处于平台区的电极，则所述方法还包括：

对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，获取正负极总容量损失值；

根据所述正负极总容量损失值和所述目标电极的容量损失值，得到所述待测电池的工作电压处于平台区电极的容量损失值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池依次进行完全放电、充电和完全放电，获取正负极总容量损失值包括：

对按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池进行完全放电，记录第一完全放电容量；

以预设SOC测试值对所述待测电池进行充电，所述预设SOC测试值基于所述待测电池当前的SOC值得到；

对按照预设测试时长进行充电的待测电池进行再次完全放电，记录第二完全放电容量；

根据所述第一完全放电容量和所述第二完全放电容量，获取正负极总容量损失值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待测电池进行恒压充电之前，所述方法还包括：

获取所述待测电池的电池状态数据；

根据所述电池状态数据，确定所述待测电池的目标电极，所述电池状态数据包括SOC与OCV的映射关系，以及当前的SOC值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若根据所述电池状态数据，确定所述待测电池的目标电极包括正极和负极，则所述对待测电池进行恒压充电之前，所述方法还包括：

发送三电极电池组装消息；

当三电极电池组装完毕时，获取所述三电极电池的SOC值，并将所述三电极电池的SOC值调整至预设SOC测试值，所述预设SOC测试值基于所述待测电池当前的SOC值得到；

所述对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的待测电池的目标电极的漏电流包括：

读取所述预设SOC测试值对应的开路电压值；

以所述开路电压值对所述三电极电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的三电极电池的正极漏电流和负极漏电流。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述漏电流和所述预设测试时长，确定所述待测电池的目标电极的容量损失值包括：

对预设测试时长下所述目标电极的漏电流进行积分运算，得到所述待测电池的目标电极的容量损失值。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，若所述待测电池还存在工作电压处于平台区的电极，则所述对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的所述待测电池的目标电极的漏电流包括：

按照预设测试次数，对待测电池进行多次恒压充电，记录每次按照预设测试时长进行恒压充电后的所述待测电池的目标电极的漏电流；

所述基于所述漏电流和所述预设测试时长，确定所述待测电池的目标电极的容量损失值包括：

对不同预设测试时长下所述待测电池的目标电极的漏电流的进行积分运算，确定所述待测电池的目标电极的容量损失值。

8.一种电池容量损失测试装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于对待测电池进行恒压充电，获取按照预设测试时长进行恒压充电的所述待测电池的目标电极的漏电流，所述目标电极包括工作电压处于非平台区的电极；

容量损失值确定模块，用于基于所述目标电极的漏电流和所述预设测试时长，确定所述待测电池的目标电极的容量损失值。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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