CN110109029B - 电芯析锂参数检测方法及装置、电芯检测系统和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电芯析锂参数检测方法及装置、电芯检测系统和计算机可读存储介质，其中，电芯析锂参数检测方法包括：通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电；在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数；根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率。通过本发明的技术方案，无需拆解样本电芯即可自动测量样本电芯的充电参数变化情况，减少了电芯测试消耗的产品成本，并且提升了电芯测试的全面性和准确性，便于对电芯的安全性能的调整和提升。

Description

电芯析锂参数检测方法及装置、电芯检测系统和计算机可读 存储介质

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯析锂参数检测方法及装置、电芯检测系统和计算机可读存储介质。

【背景技术】

近年来，随着智能手机、平板电脑和电动汽车的迅猛发展，锂离子电池的应用日益广泛，但在屡屡发生的动力电池燃烧或爆炸案之后，人们在追求电池高性能的同时更加注重安全。

析锂即是影响电芯安全的罪魁祸首之一，当达到析锂条件，锂离子还原成锂金属析出，附着在阳极表面，金属锂从生长位点开始，随着循环逐步积累，最终形成锂的枝晶，当枝晶生长到一定程度，可能刺破隔离膜使电芯短路、失效，严重者甚至会引发燃烧爆炸等安全问题，是电芯使用时的巨大隐患，因此，在研发设计阶段准确地判定电芯析锂参数对于确保电芯产品安全至关重要。

目前，工业界常用的析锂判定方法是通过人工拆解来肉眼观察电芯的表面是否有析锂现象，此方法不但耗时耗力，还会因拆解电芯对电芯造成无法恢复的破坏，并且，这种人工肉眼判断结果不精确，易发生判断失误的情况，导致实际析锂倍率或电压大于判断得到的析锂倍率或电压，使电芯在使用中存在巨大的安全隐患。

因此，如何有效判断电芯析锂参数以提升电芯安全性，成为目前亟待解决的技术问题。

【发明内容】

本发明实施例提供了一种电芯析锂参数检测方法及装置、电芯检测系统和计算机可读存储介质，旨在解决相关技术中人为判断的电芯析锂参数不准确的技术问题，能够有效检验电芯析锂参数，提升检验结果的精确性和节省人力成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种电芯析锂参数检测方法，包括：通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电；在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数；根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率。

在本发明上述实施例中，可选地，所述根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数的步骤，具体包括：根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，分别生成对应的多条充电参数变化曲线；根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点；将所述析锂膨胀拐点对应的充电参数确定为所述电芯析锂参数。

在本发明上述实施例中，可选地，所述根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点的步骤，具体包括：根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，在所述多条充电参数变化曲线中选择基准曲线；将所述多条充电参数变化曲线中所述基准曲线以外的其他曲线与所述基准曲线分离的起始点确定为所述析锂膨胀拐点。

在本发明上述实施例中，可选地，在所述通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电的步骤之前，还包括：获取电芯的基本参数，所述基本参数包括电压、内阻和电芯厚度；判断所述电芯的基本参数是否符合预定标准；在判断结果为是的情况下，将所述电芯选为所述样本电芯。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：判断任一充电倍率下所述充电参数在上升至最高值后是否出现下降的趋势；在判断结果为是的情况下，确定所述充电参数对应的充电倍率发生析锂。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：依次通过所述多种充放电倍率对单个样本电芯进行充电和放电；在每次对所述单个样本电芯进行充电和放电后，检测本次充电和放电对应的膨胀参数；根据所述多种充放电倍率下所述膨胀参数的变化情况，将所述膨胀参数产生突变时对应的充放电倍率确定为所述单个样本电芯对应的所述析锂充放电倍率。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：通过多种充电倍率分别对多个差异样本电芯进行充电，其中，所述多个差异样本电芯的阳极多出阴极区域的大小不同；在每个所述差异样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述差异样本电芯的充电参数；根据每个所述差异样本电芯的充电参数的变化情况，在所述多个差异样本电芯中选择未发生析锂的目标差异样本电芯；将所述目标差异样本电芯对应的所述阳极多出阴极区域的大小确定为安全阳极多出阴极区域的上限。

第二方面，本发明实施例提供了一种电芯析锂参数检测装置，包括：充电单元，通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电；采样单元，在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数；参数确定单元，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率。

在本发明上述实施例中，可选地，所述参数确定单元包括：曲线生成单元，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，分别生成对应的多条充电参数变化曲线；膨胀拐点确定单元，根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点；所述参数确定单元用于将所述析锂膨胀拐点对应的充电参数确定为所述电芯析锂参数。

在本发明上述实施例中，可选地，所述膨胀拐点确定单元具体用于：根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，在所述多条充电参数变化曲线中选择基准曲线；将所述多条充电参数变化曲线中所述基准曲线以外的其他曲线与所述基准曲线分离的起始点确定为所述析锂膨胀拐点。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：初始检测单元，在所述充电单元通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电之前，获取电芯的基本参数，所述基本参数包括电压、内阻和电芯厚度，判断所述电芯的基本参数是否符合预定标准，其中，在判断结果为是的情况下，将所述电芯选为所述样本电芯。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：第一直接判断单元，判断任一充电倍率下所述充电参数在上升至最高值后是否出现下降的趋势；在判断结果为是的情况下，确定所述充电参数对应的充电倍率发生析锂。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：充放电单元，依次通过所述多种充放电倍率对单个样本电芯进行充电和放电；膨胀参数检测单元，在每次对所述单个样本电芯进行充电和放电后，检测本次充电和放电对应的膨胀参数；析锂充放电倍率确定单元，根据所述多种充放电倍率下所述膨胀参数的变化情况，将所述膨胀参数产生突变时对应的充放电倍率确定为所述单个样本电芯对应的所述析锂充放电倍率。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：有效Overhang宽度确定单元，通过多种充电倍率分别对多个差异样本电芯进行充电，其中，所述多个差异样本电芯的阳极多出阴极区域的大小不同；在每个所述差异样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述差异样本电芯的充电参数；根据每个所述差异样本电芯的充电参数的变化情况，在所述多个差异样本电芯中选择未发生析锂的目标差异样本电芯；将所述目标差异样本电芯对应的所述阳极多出阴极区域的大小确定为安全阳极多出阴极区域的上限。

第三方面，本发明实施例提供了一种电芯检测系统，包括如上述第二方面中任一项所述的电芯析锂参数检测装置。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如上述第一方面中任一项所述的方法流程。

以上技术方案，针对相关技术中的人为判断的电芯析锂参数不准确的技术问题，能够有效检验电芯析锂参数，提升检验结果的精确性和节省人力成本。

具体来说，可以在多种充电倍率分别将多个样本电芯充电至满充，由于充电倍率不同，其充电过程中的充电参数的变化情况也不相同，因此，可得到对应多种充电倍率的多条起始点一致、发展趋势不同的充电参数变化曲线。

接着，可对比多种充电倍率下充电参数的变化情况，当多种充电倍率下的充电参数变化曲线基本一致时，说明电芯膨胀与充电倍率无关，而当多种充电倍率下的充电参数变化曲线不均一致时，可确定充电参数变化曲线开始不一致时的拐点，在该拐点处，若干充电参数变化曲线继续平缓一致变化，而若干其他充电参数变化曲线则高出前述平缓一致变化的充电参数变化曲线，说明高出的若干其他充电参数变化曲线发生了析锂。

由此，可将开始发生析锂的充电倍率确定为析锂充电倍率，将该拐点对应的电压、充电容量和充电状态参数分别确定为析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数。

通过本发明的技术方案，无需拆解样本电芯即可自动测量样本电芯的充电参数变化情况，避免对样本电芯造成不可逆的伤害，减少了电芯测试消耗的产品成本，并且，能够根据充电参数变化情况直接确定出多种电芯析锂参数，提升了电芯测试的全面性和准确性，便于对电芯的安全性能的调整和提升。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1示出了本发明的一个实施例的电芯析锂参数检测方法的流程图；

图2示出了本发明的一个实施例的电芯厚度与嵌锂膨胀及析锂层厚度的关系；

图3示出了本发明的一个实施例的不同倍率原位膨胀曲线的示意图；

图4示出了本发明的一个实施例的确定电芯析锂参数的流程图；

图5示出了本发明的一个实施例的由拟合后的总膨胀曲线减去正常嵌锂膨胀曲线得到表观析锂膨胀曲线的示意图；

图6示出了本发明的一个实施例的满放态不可逆膨胀增长的示意图；

图7示出了本发明的一个实施例的LCO/Gr体系中的不同倍率膨胀曲线的示意图；

图8示出了本发明的一个实施例的不同Overhang宽度下的不同倍率膨胀曲线的示意图；

图9示出了本发明的一个实施例的不同Overhang宽度下的不同倍率表观锂层膨胀曲线的示意图；

图10示出了本发明的一个实施例的电芯析锂参数检测装置的框图；

图11示出了根据本发明的一个实施例的电芯检测系统的框图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

图1示出了本发明的一个实施例的电芯析锂参数检测方法的流程图。

如图1所示，电芯析锂参数检测方法包括：

步骤102，通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电。比如，在0.5C、0.7C、1C、2C、2.5C、3.5C六个充电倍率分别对六个样本电芯进行充电，至满充为止。

需要知晓，在执行步骤102之前，需要选择合适的样本电芯。其中，选择样本电芯的方法具体包括：获取电芯的基本参数，所述基本参数包括电压、内阻和电芯厚度；判断所述电芯的基本参数是否符合预定标准；在判断结果为是的情况下，将所述电芯选为所述样本电芯。其中，测量电芯厚度可通过激光检测法。

预定标准指的是电芯能够正常工作或正常出厂的标准，该预定标准内设有电芯的各基本参数应有的阈值范围，只有电芯的电压、内阻和电芯厚度等基本参数符合预定标准，说明该电芯才是能够正常工作或正常出厂的电芯，具备作为样本电芯进行测试电芯性能的资格，以提升对电芯性能测试的准确性和有效性。

步骤104，在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数。

其中，采集的样本电芯的充电参数包括但不限于电芯电压、电芯充电容量以及计算的电芯充电容量与额定容量的比值(即电芯的充电状态参数)，通过采集样本电芯起充至满充的过程的所有充电参数，可掌握样本电芯起充至满充的过程中的实际参数变动情况，便于进一步对电芯析锂参数的确定。

步骤106，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率。

随着电芯在析锂充电倍率及更高倍率下充电时，会发生析锂现象，图2示出了电芯厚度与嵌锂膨胀及析锂层厚度的关系，电芯在正常充电时厚度变化Y1仅与嵌锂容量有关(忽略热膨胀和极化差异)，当大倍率下充电达析锂电压时将在阳极表面额外产生析锂层Y2使总厚度增大。

如图3所示，使用高精度激光测得电芯在不同倍率下膨胀参数随SOC(State ofCharge，电芯充电容量与额定容量的比值)或电芯充电容量变化的实时变化曲线，利用有析锂与无析锂的膨胀参数随SOC或电芯充电容量增长速率不同，即析锂膨胀曲线相对于正常曲线在达到析锂电压时开始出现厚度增长拐点，再通过拐点定量对应得到准确的析锂倍率、析锂电压和析锂SOC。其中，膨胀参数包括但不限于膨胀厚度。

由于激光原位膨胀只需测不同倍率的单次充电即可得到析锂窗口判定结果，比传统方法至少做5-10圈循环提高效率20倍，实现快速判定。并且，激光感测头不与样本电芯直接接触也不需要拆解样本电芯，故实现无损监测。

此外，激光测试分辨率高达0.01um，即使极微小的析锂引起的厚度变化也能监测到，其高精度是肉眼分辨无法比拟的，并且通过原位膨胀数据定量化处理，可实现精确、定量的电芯析锂参数判定。

以上技术方案，针对相关技术中的人为判断的电芯析锂参数不准确的技术问题，能够有效检验电芯析锂参数，提升检验结果的精确性和节省人力成本。

具体来说，可以在多种充电倍率分别将多个样本电芯充电至满充，由于充电倍率不同，其充电过程中的充电参数的变化情况也不相同，因此，可得到对应多种充电倍率的多条起始点一致、发展趋势不同的充电参数变化曲线。

接着，可对比多种充电倍率下充电参数的变化情况，当多种充电倍率下的充电参数变化曲线基本一致时，说明电芯膨胀与充电倍率无关，而当多种充电倍率下的充电参数变化曲线不均一致时，可确定充电参数变化曲线开始不一致时的拐点，在该拐点处，若干充电参数变化曲线继续平缓一致变化，而若干其他充电参数变化曲线则高出前述平缓一致变化的充电参数变化曲线，说明高出的若干其他充电参数变化曲线发生了析锂。

由此，可将开始发生析锂的充电倍率确定为析锂充电倍率，将该拐点对应的电压、充电容量和充电状态参数分别确定为析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数。

通过本发明的技术方案，无需拆解样本电芯即可自动测量样本电芯的充电参数变化情况，避免对样本电芯造成不可逆的伤害，减少了电芯测试消耗的产品成本，并且，能够根据充电参数变化情况直接确定出多种电芯析锂参数，提升了电芯测试的全面性和准确性，便于对电芯的安全性能的调整和提升。

图4示出了本发明的一个实施例的确定电芯析锂参数的流程图。

如图4所示，步骤106具体包括：

步骤1062，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，分别生成对应的多条充电参数变化曲线。

步骤1064，根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点。

在本发明的一种实现方式中，步骤1064具体可包括：根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，在所述多条充电参数变化曲线中选择基准曲线；将所述多条充电参数变化曲线中所述基准曲线以外的其他曲线与所述基准曲线分离的起始点确定为所述析锂膨胀拐点。

首先，需定基准曲线，在不析锂的倍率范围内，若干个充电倍率下膨胀曲线基本一致、膨胀与倍率无关的话，即可择一作为基准曲线。

接着，确定充电倍率窗口，也就是析锂充电倍率，确定析锂充电倍率的条件为：达到或大于该析锂充电倍率时，膨胀曲线高于基准曲线的起始倍率。

最后，可确定电压窗口和SOC窗口，也就是析锂电压和析锂充电状态参数，当然，还可以只确定析锂充电容量，再计算析锂充电容量与额定容量的比值作为SOC窗口。

步骤1066，将所述析锂膨胀拐点对应的充电参数确定为所述电芯析锂参数。

在本发明的一种实现方式中，如图5所示，可由拟合后的总膨胀曲线减去正常嵌锂膨胀曲线得到表观析锂膨胀曲线，根据表观析锂膨胀曲线的不析锂基线，定量得出其与其它各倍率膨胀曲线的交点，作为析锂膨胀拐点。

在本发明的一种实现方式中，还包括：判断任一充电倍率下所述充电参数在上升至最高值后是否出现下降的趋势；在判断结果为是的情况下，确定所述充电参数对应的充电倍率发生析锂。

换句话说，可以使用原位膨胀曲线的特征形状来快速判定析锂。如图3所示，在2C和2.5C充电参数变化曲线的末端皆有一定的鱼钩型弯曲下降，这是原位膨胀方法快速判定析锂的一个特征形状，其原因是由于大倍率下电极极化很大导致阳极电位过低而析锂，在充电参数变化曲线的末端阶段随着极化减小阳极电位升高，部分析出的锂失去电子而消失，使膨胀曲线出现鱼钩型的弯曲下降特征，该特征越大意味着析锂越严重，该特征越小意味着析锂越轻微，甚至可轻微到用常规方法难以察觉。由此方式，可快速判断出大致的析锂充电倍率，提升电芯检测效率。

在本发明的一种实现方式中，还包括：依次通过所述多种充放电倍率对单个样本电芯进行充电和放电；在每次对所述单个样本电芯进行充电和放电后，检测本次充电和放电对应的膨胀参数；根据所述多种充放电倍率下所述膨胀参数的变化情况，将所述膨胀参数产生突变时对应的充放电倍率确定为所述单个样本电芯对应的所述析锂充放电倍率。

此原理为：样本电芯发生析锂后，由于存在额外的析锂层，在放电过程中厚度不能完全恢复，即满放态出现不可逆膨胀参数增长(在排除其它异常的情况下)，因此，可用连续不同的充放电倍率满放膨胀对比来快速找到析锂充放电倍率的大致范围。例如，在挑选一致性良好的出单个样本电芯后，设定合理的倍率间隔，使用单个样本电芯连续测试不同充放电倍率下的原位膨胀，如图6所示，第一圈为0.7C充电0.7C放电，第二圈为1C充电1C放电，第三圈为2C充电2C放电，第四圈为2.5C充电2.5C放电；

将连续不同倍率下的满放膨胀进行关联对比，如图6所示0.7C和1C满放态厚度一致、无增长，当达到2C时，满放态不可逆膨胀参数明显增加，说明发生了析锂且倍率窗口介于1C至2C之间。

此种方式所需样品量少且测试效率高，能便捷地大致判断析锂充放电倍率，虽无法测试出析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数等，但可以很好地满足实际研发设计工作中需要快速判定倍率窗口的需求，提升了电芯测试效率，如需进一步确定准确确定电芯析锂参数，可将两种方式结合起来。比如，可通过图1示出的实施例的方法再次在多种倍率下对多个已膨胀的单个样本电芯进行测试，得到析锂窗口为1.5C左右。

下面结合电芯析锂参数检测方法对钴酸锂(LCO)/石墨(Gr)叠片电芯的实际应用对上述实施例进行进一步描述。

以消费类电子(CE)电池经典的LCO/Gr体系为例，为了快速分析验证材料设计及判定该化学体系叠片电芯的析锂倍率，按以下步骤进行：

1、电芯0.5C满放后测初始的电芯电压、电芯内阻和电芯厚度，挑选一致性良好的样本电芯。

2、以该体系正常不析锂倍率0.5C和0.7C为基准，以及根据实际考察需求设置的1C、2C、2.5C、3.5C，共计6个充电倍率，分别测试不同充电倍率下第一个满充过程的原位膨胀曲线，其测量结果如图7所示。

3、对比各倍率膨胀曲线可知，0.5C、0.7C重合，与已知这两个充电倍率不析锂一致，1C曲线与作为基准曲线的0.5C、0.7C的曲线在误差范围内基本重合，判定未发生明显析锂。

4、从2C开始与基准曲线相比，原位膨胀参数曲线出现明显上翘的增长拐点，可判断发生析锂的充电倍率为2C，同时通过增长拐点对应的容量和电压，可以快速判定电芯析锂容量为15mAh，即析锂充电状态参数为21％SOC，以及电芯析锂电压为4.1V。

在本发明的一种实现方式中，还包括：通过多种充电倍率分别对多个差异样本电芯进行充电，其中，所述多个差异样本电芯的阳极多出阴极区域的大小不同；在每个所述差异样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述差异样本电芯的充电参数；根据每个所述差异样本电芯的充电参数的变化情况，在所述多个差异样本电芯中选择未发生析锂的目标差异样本电芯；将所述目标差异样本电芯对应的所述阳极多出阴极区域的大小确定为安全阳极多出阴极区域的上限。

实际电芯产品由于阳极/阴极容量比的存在，阳极极片四周无法满嵌而出现Overhang区域(阳极多出阴极的一块区域)，阳极多出阴极区域的大小即Overhang宽度，该区域的大小可能由于工艺偏差出现宽度异常导致电芯容易发生析锂。因此，可通过分析不同Overhang宽度的样本电芯的电芯析锂参数，帮助确定合适的Overhang宽度，避免析锂风险。

Overhang正常宽度1.5mm已确认不析锂，异常宽度类型分为三组：S1<1.5mm，1.5mm<S2<1.6mm，S3>1.6mm。执行判断步骤如下：

1、电芯1C满放后测初始的电芯电压、电芯内阻和电芯厚度，挑选一致性良好的样本电芯。

2、以该体系正常不析锂倍率0.5C为基准，根据实际考察需求设置1C、1.5C、2C共计4个倍率点，分别测试不同倍率下第一个满充过程的原位膨胀曲线。

如图8所示，S1四个倍率膨胀曲线重合度最好，初步判定无明显析锂；S2在2C有较小鼓包初步判定有析锂，S3在2C有比S2更大的鼓包初步判定有较明显析锂。

3、以所考察的最大倍率2C膨胀曲线的容量采点为基准容量，用插值法将其它各个倍率的膨胀曲线拟合至统一的基准容量值下，确保每条拟合曲线与原曲线重合且不同倍率在相同容量下每个数据点能够作代数运算，得到各个倍率的拟合膨胀曲线。以0.5C拟合膨胀曲线为基准，将其它各倍率拟合膨胀曲线减去0.5C拟合膨胀曲线，得到图9示出的不同倍率下表观锂层膨胀曲线。

如图9所示，可以看到S1表观锂层膨胀曲线仅在软包平行样误差范围内波动，S2和S3在2C时表观锂层膨胀明显超过误差范围，故判定S2和S3析锂充电倍率为2C。

4、将S2和S3析锂膨胀曲线与零线误差上限作交点即可得到准确的电芯析锂容量、析锂SOC和析锂电压。

综上所述，Overhang宽度控制在正常1.5mm以内时，不会发生析锂，Overhang单边宽度超过1.5mm将在2C充电至1458.45mAh、49.6％SOC、4.35V的情况下开始发生析锂，Overhang单边宽度超过1.6mm将在2C充电至1443.98mAh、49.1％SOC、4.35V的情况下开始发生析锂。

图10示出了本发明的一个实施例的电芯析锂参数检测装置的框图。

如图10所示，本发明实施例提供了一种电芯析锂参数检测装置1000，包括：充电单元1002，通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电；采样单元1004，在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数；参数确定单元1006，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率。

该电芯析锂参数检测装置1000使用上述任一实施例所述的方案，因此，具有上述所有技术效果，在此不再赘述。电芯析锂参数检测装置1000还具有以下技术特征：

在本发明上述实施例中，可选地，所述参数确定单元1006包括：曲线生成单元，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，分别生成对应的多条充电参数变化曲线；膨胀拐点确定单元，根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点；所述参数确定单元用于将所述析锂膨胀拐点对应的充电参数确定为所述电芯析锂参数。

在本发明上述实施例中，可选地，所述膨胀拐点确定单元具体用于：根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，在所述多条充电参数变化曲线中选择基准曲线；将所述多条充电参数变化曲线中所述基准曲线以外的其他曲线与所述基准曲线分离的起始点确定为所述析锂膨胀拐点。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：初始检测单元，在所述充电单元1002通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电之前，获取电芯的基本参数，所述基本参数包括电压、内阻和电芯厚度，判断所述电芯的基本参数是否符合预定标准，其中，在判断结果为是的情况下，将所述电芯选为所述样本电芯。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：第一直接判断单元，判断任一充电倍率下所述充电参数在上升至最高值后是否出现下降的趋势；在判断结果为是的情况下，确定所述充电参数对应的充电倍率发生析锂。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：充放电单元，依次通过所述多种充放电倍率对单个样本电芯进行充电和放电；膨胀参数检测单元，在每次对所述单个样本电芯进行充电和放电后，检测本次充电和放电对应的膨胀参数；析锂充放电倍率确定单元，根据所述多种充放电倍率下所述膨胀参数的变化情况，将所述膨胀参数产生突变时对应的充放电倍率确定为所述单个样本电芯对应的所述析锂充放电倍率。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：有效Overhang宽度确定单元，通过多种充电倍率分别对多个差异样本电芯进行充电，其中，所述多个差异样本电芯的阳极多出阴极区域的大小不同；在每个所述差异样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述差异样本电芯的充电参数；根据每个所述差异样本电芯的充电参数的变化情况，在所述多个差异样本电芯中选择未发生析锂的目标差异样本电芯；将所述目标差异样本电芯对应的所述阳极多出阴极区域的大小确定为安全阳极多出阴极区域的上限。

图11示出了根据本发明的一个实施例的电芯检测系统的框图。

如图11所示，本发明的一个实施例的电芯检测系统1100，包括图10示出的电芯析锂参数检测装置1000，因此，该电芯检测系统1100具有和图10示出的电芯析锂参数检测装置1000相同的技术效果，在此不再赘述。

在本发明的一种实现方式中，电芯检测系统1100可包括激光原位厚度测试仪，电池充放电测试平台以及数据处理器。

另外，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如上述第一方面中任一项所述的方法流程。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，无需拆解样本电芯即可自动测量样本电芯的充电参数变化情况，避免对样本电芯造成不可逆的伤害，减少了电芯测试消耗的产品成本，并且，能够根据充电参数变化情况直接确定出多种电芯析锂参数，提升了电芯测试的全面性和准确性，便于对电芯的安全性能的调整和提升。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅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，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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一个单元中。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单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电芯析锂参数检测方法，其特征在于，包括：

通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电；

在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数；

根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数三种参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率；

所述根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数的步骤，具体包括：

根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，分别生成对应的多条充电参数变化曲线；

根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点；

将所述析锂膨胀拐点对应的充电参数确定为所述电芯析锂参数；

所述根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点的步骤，具体包括：

根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，在所述多条充电参数变化曲线中选择基准曲线；

将所述多条充电参数变化曲线中所述基准曲线以外的其他曲线与所述基准曲线分离的起始点确定为所述析锂膨胀拐点。

2.根据权利要求1所述的电芯析锂参数检测方法，其特征在于，在所述通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电的步骤之前，还包括：

获取电芯的基本参数，所述基本参数包括电压、内阻和电芯厚度；

判断所述电芯的基本参数是否符合预定标准；

在判断结果为是的情况下，将所述电芯选为所述样本电芯。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的电芯析锂参数检测方法，其特征在于，还包括：

判断任一充电倍率下所述充电参数在上升至最高值后是否出现下降的趋势；

在判断结果为是的情况下，确定所述充电参数对应的充电倍率发生析锂。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的电芯析锂参数检测方法，其特征在于，还包括：

依次通过所述多种充放电倍率对单个样本电芯进行充电和放电；

在每次对所述单个样本电芯进行充电和放电后，检测本次充电和放电对应的膨胀参数；

根据所述多种充放电倍率下所述膨胀参数的变化情况，将所述膨胀参数产生突变时对应的充放电倍率确定为所述单个样本电芯对应的所述析锂充放电倍率。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的电芯析锂参数检测方法，其特征在于，还包括：

通过多种充电倍率分别对多个差异样本电芯进行充电，其中，所述多个差异样本电芯的阳极多出阴极区域的大小不同；

在每个所述差异样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述差异样本电芯的充电参数；

根据每个所述差异样本电芯的充电参数的变化情况，在所述多个差异样本电芯中选择未发生析锂的目标差异样本电芯；

将所述目标差异样本电芯对应的所述阳极多出阴极区域的大小确定为安全阳极多出阴极区域的上限。

6.一种电芯析锂参数检测装置，其特征在于，包括：

充电单元，通过多种充电倍率分别对多个样本电芯进行充电；

采样单元，在每个所述样本电芯起充至满充的过程中，采集每个所述样本电芯的充电参数；

参数确定单元，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，确定电芯析锂参数，其中，所述电芯析锂参数包括析锂电压、析锂充电容量和析锂充电状态参数三种参数中的一项或多项，以及析锂充电倍率；

所述参数确定单元包括：曲线生成单元，根据所述多种充电倍率对应的所述充电参数的变化情况，分别生成对应的多条充电参数变化曲线；膨胀拐点确定单元，根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，确定析锂膨胀拐点；所述参数确定单元用于将所述析锂膨胀拐点对应的充电参数确定为所述电芯析锂参数；

所述膨胀拐点确定单元具体用于：根据所述多条充电参数变化曲线的分离情况，在所述多条充电参数变化曲线中选择基准曲线；将所述多条充电参数变化曲线中所述基准曲线以外的其他曲线与所述基准曲线分离的起始点确定为所述析锂膨胀拐点。

7.一种电芯检测系统，其特征在于，包括如权利要求6所述的电芯析锂参数检测装置。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如权利要求1至5中任一项所述的方法流程。

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