电池自放电特性测试方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及电池测试的技术领域，尤其涉及一种电池自放电特性测试方法、电池自放电特性测试装置、电池自放电特性测试设备及计算机可读存储介质。

背景技术

由于具备比能量大、质量小、无记忆性以及无污染等突出优点，锂电池在电气交通、便携式电子设备、储能系统中广泛应用。但在实际使用过程中，因单体电池容量以及自放电特性的差异，多电池组成模块后的系统容量往往偏低。同时，随着充放电次数的增加，电池之间的不一致性进一步加剧，电池系统的循环寿命比单体电池的寿命大幅下降。因此，对锂离子电池的自放电率进行深入研究是电池高效使用的迫切需求。自放电为电池本体自身电荷消耗的过程，自放电可分为两种模式即可恢复性自放电和不可恢复性自放电，该特性伴随着电池的整个生命周期。

现有的测试电池自放电中不可恢复以及可恢复容量的方法是固定的：(1)将全新的电池进行初始满电容量标定，(2)将电池静置于特定温度和时间，(3)利用CC(constantcurrent，恒流)-CV(constant vo ltage，恒压)或者CC放电等方式，检测电容中剩余的电荷量，此剩余电量与初始电量的差值即为静置条件内电池的自放电电荷量，(4)将剩余电量测试完毕后的电池充电至满电，此时充电满电的电荷量与全新初始电池满电电荷量的差值，即为静置条件内电池不可恢复的电荷量，(5)总体自放电电荷量减去不可恢复的电荷量，即为静置条件下的可恢复电荷量。

该测试流程固定且复杂，是因为电池的自放电过程为其内部物理和化学过程，无法通过外部测试系统直接测量。虽然该方法可以区分化学类不可恢复自放电和物理类可恢复自放电，但容量标定过程中充电或者放电测试精度会剧烈影响两种容量的大小。同时，充放电过程也会引起额外的物理和化学类自放电，即测试结果不全是静置条件下的化学类和物理类自放电的精确容量。诚然，行业内部现在还没有能检测并区分特定电池状态下的不可恢复以及可恢复自放电电量或者电流的方法。已有的方法全是测试电池整体的自放电电流或者通过充放电标定，无法进行准确的不可恢复和可恢复自放电电流的区分。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电池自放电特性测试方法、电池自放电特性测试装置、电池自放电特性测试设备及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中难以准确确定电池自放电特性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电池自放电特性测试方法，包括以下步骤：

获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；

在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；

在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

可选地，所述基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

确定脉冲充电的充电电荷量；

基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

可选地，所述确定脉冲充电的充电电荷量的步骤，包括：

根据第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流和第一次静置时长确定脉冲充电的充电电荷量。

可选地，所述基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数的步骤，包括：

根据对所述待测电池进行第一次脉冲充电和第二次脉冲充电后静置时所述待测电池的开路电压线性下降的开始时间、所述开始时间的开始电压、所述待测电池的开路电压线性下降的结束时间、所述结束时间的结束电压，确定第一次静置时间内电压线性下降的第一曲线函数以及第二次静置时间内电压线性下降的第二曲线函数。

可选地，所述基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述第一曲线函数确定第一次静置开始时的第一理论开路电压；

基于所述第二曲线函数确定第二次静置开始时的第二理论开路电压；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

可选地，所述基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电电荷量；

基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流。

可选地，所述待测电池的自放电电荷量包括不可恢复自放电电荷量和可恢复自放电电荷量，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的不可恢复自放电电荷量的步骤，包括：

确定所述第一理论开路电压和所述初始开路电压的第一电压差；

确定所述第二理论开路电压和所述初始开路电压的第二电压差；

基于所述第一电压差和所述第二电压差之差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定不可恢复自放电电荷量；

可选地，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的可恢复自放电电荷量的步骤，包括：

基于所述第一电压差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定可恢复自放电电荷量。

可选地，所述待测电池的自放电平均电流包括不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，所述基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述不可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的不可恢复自放电平均电流；

基于所述可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的可恢复自放电平均电流；

基于不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，确定所述待测电池的自放电平均电流。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电池自放电特性测试装置，所述电池自放电特性测试装置，用于：

第一充电静置模块，用于获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；

第二充电静置模块，用于在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；

计算模块，用于在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电池自放电特性测试设备，所述电池自放电特性测试设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上所述的电池自放电特性测试方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如上所述的电池自放电特性测试方法的步骤。

本发明实施例提出的一种电池自放电特性测试方法、电池自放电特性测试装置、电池自放电特性测试设备及计算机可读存储介质，获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

通过对处于静置稳定状态的待测电池进行两次相同的脉冲充电并静置，确定出待测电池在两次脉冲充电过程中的电压随时间的变化情况，从而基于电压随时间的变化情况进一步确定第一次脉冲充电后静置时待测电池的自放电平均电流以及不可恢复以及可恢复自放电电流大小，以该不可恢复以及可恢复自放电平均电流表征待测电池的自放电特性。依据两次脉冲充电及静置过程的精确电压采样实现了电池自放电过程中自放电特性的评估，测试得到的电池自放电特性精准可靠。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的运行设备的结构示意图；

图2是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的流程示意图；

图3是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的锂电池理想等效电路模型示意图；

图4是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的稳定锂电池充电后开路电压电压变化示意图；

图5是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的待测电池前后两次脉冲充电的开路电压变化示意图；

图6是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的应用示意图；

图7是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的装置示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的运行设备的结构示意图。

如图1所示，该运行设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcess i ng Un it，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Disp l ay)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WI re less-F I de l ity，WI-F I)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Vo l at i l eMemory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对运行设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及计算机程序。

在图1所示的运行设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明运行设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在运行设备中，所述运行设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的计算机程序，并执行以下操作：

获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；

在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；

在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

确定脉冲充电的充电电荷量；

基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述确定脉冲充电的充电电荷量的步骤，包括：

根据第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流和第一次静置时长确定脉冲充电的充电电荷量。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数的步骤，包括：

根据对所述待测电池进行第一次脉冲充电和第二次脉冲充电后静置时所述待测电池的开路电压线性下降的开始时间、所述开始时间的开始电压、所述待测电池的开路电压线性下降的结束时间、所述结束时间的结束电压，确定第一次静置时间内电压线性下降的第一曲线函数以及第二次静置时间内电压线性下降的第二曲线函数。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述第一曲线函数确定第一次静置开始时的第一理论开路电压；

基于所述第二曲线函数确定第二次静置开始时的第二理论开路电压；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电电荷量；

基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述待测电池的自放电电荷量包括不可恢复自放电电荷量和可恢复自放电电荷量，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的不可恢复自放电电荷量的步骤，包括：

确定所述第一理论开路电压和所述初始开路电压的第一电压差；

确定所述第二理论开路电压和所述初始开路电压的第二电压差；

基于所述第一电压差和所述第二电压差之差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定不可恢复自放电电荷量。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的可恢复自放电电荷量的步骤，包括：

基于所述第一电压差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定可恢复自放电电荷量。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述待测电池的自放电平均电流包括不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，所述基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述不可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的不可恢复自放电平均电流；

基于所述可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的可恢复自放电平均电流；

基于不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，确定所述待测电池的自放电平均电流。

参照图4，图4是本发明一种电池自放电特性测试方法一实施例的流程示意图。本发明实施例提供了一种电池自放电特性测试方法，本实施例中，所述电池自放电特性测试方法，包括以下步骤：

可恢复性自放电为电池正负极两端物理学自放电的过程，其自放电电流为正负压差条件下电池内部绝缘材料的微放电。该过程虽然可引起电池整体电荷量的降低，一般通过补电的方式，可使得电池恢复初始满电的电荷量。但不同于物理学自放电的过程，化学类自放电，即不可恢复性自放电，为电池内部活性物质的不可逆化学反应导致的容量降低的过程。该现象不能通过补电的方式使得电池恢复原本满电电荷量。由于不可恢复以及可恢复自放电分别对应于电池内部化学反应以及物理放电过程，是同时存在于电池静置或者运行过程中的，因此，为了确定电池的可用容量、日历寿命和可靠性的关键特性，需要能在评估电池总体自放电的基础上，有效分离电池的不可恢复以及可恢复自放电特性，从而有效表征电池物理类以及不可逆化学类特性。

参照图3，V为电池电化学体系决定的开路电压、Rs为电池的欧姆阻抗，Rct和CPE为电池的电极-电解液界面的电荷转移电阻和电容，W为Warburg阻抗(瓦尔堡阻抗)，其为电化学反应中的扩散阻抗，代表了离子的固体扩散阻抗。

参照图4，为脉冲充电电流激励后，锂电池开路电压的变化过程。当脉冲充电电流结束后，由于Rs的缘故，开路电压快速降低，此过程为电压骤降的阶段。此后，由于电极界面双电层效应，开路电压出现快速的指数级别下降，该过程持续时间一般为ms-s级别。经过前期的快速电压变化过程后，由于电池中活性物质的缓慢扩散效应，开路电压会非常缓慢的下降的过程，趋势近似于指数下降。随着时间的延长，后续开路电流由于电池的自放电过程，一般会呈现线性的下降。以上四个阶段中，可认为双电层效应和扩散效应不影响电池稳定的电荷量，那个电容容量的衰减仅仅与电池的自放电过程有关，即与开路电压的线性自放电阶段有关。电池的自放电过程是永远存在的，在双电层及扩散效应阶段，电池也存在自放电过程。故利用电池电压稳定线性下降过程的曲线延伸，即可得到仅仅考虑自放电过程的电池脉冲充电后的理论稳定的开路电压。所以，在本实施例中，所述待测电池为符合双电层效应和扩散效应的电池，仅以锂电池为例进行说明。

同时，需要重点说明的是，锂电池不可逆自放电的过程是其内部活性物质的不可逆损失的过程。也就是说，一个电池充电后，静置，当充电电荷消耗完毕后，由于不可逆活性物质的损伤，再进行同等容量的脉冲充电后，其电压值会高于第一次脉冲充电的稳定电压。如果要维持第二次脉冲充电后电池的稳定电压和第一次脉冲充电稳定电压相同，需要降低第二次脉冲充电的电荷量(在本实施例中并未真正实际执行该操作)，该降低的电荷量就是不可逆自放电引起的电池的永久性容量损失。

步骤S10：获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；

参照图5，待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压为t1时刻的电压Voc_0，在t1时刻对所述待测电池进行第一次脉冲充电，在t2时刻对所述待测电池进行静置处理。

步骤S20：在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；

在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压的t3时刻，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电，在t4时刻对所述待测电池进行静置处理。其中，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电是指第一次脉冲充电和第二次脉冲充电的充电电荷量相同。

步骤S30：在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压的t5时刻，停止对待测电池的自放电特性测试，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的不可恢复及可恢复自放电平均电流。其中，自放电电路特性为平均不可恢复自放电电流与平均可恢复自放电电流的各自占比和绝对大小。从而通过前后两次脉冲充电及静置，实现第一次脉冲充电后静置时间内，平均自放电电流中平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流的拆分和获取。

参照图6，在本发明一实施例中，(1)将被测静置稳定的待测电池放入温箱内，设定温箱温度并静置待测电池，待温箱及电池温度稳定后，精确测试电池初始的开路电压。此后过程始终维持温箱温度不变。(2)对电池进行脉冲充电，详细记录该过程充电电流和时间，确定充电电荷量。充电电流不超过电池0.1C，充电总电荷量不超过电池总容量的1/1000。其中，原则上是脉冲电流，脉冲形式不限定，只要能精确测试电荷量即可。但并无充电形式的要求，脉冲恒流、脉冲恒压均可。此后开启待测电池的静置过程。精确监控电池充电和静置过程的电压和开路电压。(3)待电池的开路电压缓慢下降至其初始开路电压后，再次对待测电池进行第一次脉冲充电时相同的脉冲充电并静置。记录第二次脉冲充电过程及电池后续静置时的开路电压情况。(4)在待测电池第二次脉冲充电后静置电压降低至初始开路电压后，停止该测试。取出电池放置于室温至稳定状态。(5)利用两次脉冲充电过程中电压随时间的变化情况，详细求解两次静置时间内电压线性下降的曲线函数，进而求解第一次脉冲充电后静置时电池的不可恢复及可恢复自放电平均电流。优选的，充电过程为窄脉冲，充电设备的充电开启速度不要过快，否则可能导致电池瞬时电压过冲。原则上，只需保证充电期间充入电池内部的总电荷量精确可得即可，不限定具体的充电形式。

在本实施例中，获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

通过对处于静置稳定状态的待测电池进行两次相同的脉冲充电并静置，确定出待测电池在两次脉冲充电过程中的电压随时间的变化情况，从而基于电压随时间的变化情况进一步确定第一次脉冲充电后静置时待测电池的不可恢复以及可恢复自放电平均电流，以表征待测电池的自放电特性。依据两次脉冲充电及静置过程的精确电压采样实现现了电池自放电过程中自放电电流的特性评估，测试得到的电池自放电特性精准可靠。

在本发明提供一种电池自放电特性测试方法另一实施例中，所述基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

确定脉冲充电的充电电荷量；

参照图5，假定电池初始稳定状态时开路电压为Voc_0,且该状态时电池的电荷量为固定的(Q0)，此后任何过程，只要电池稳定的开路电压到达Voc_0后，电池的容量恢复到初始电荷量Q0。第一次脉冲充电和第二次脉冲充电相同的充电电荷量是指t1-t2时刻脉冲充电的电荷量为ΔQ以及t3-t4时刻脉冲充电的电荷量为ΔQ。

基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数；

其中，两次静置时间内电压线性下降的曲线函数包括第一次静置时间内t2’-t3时段的电压线性下降的曲线函数，以及第二次静置时间内t4’-t5时段的电压线性下降的曲线函数，根据两次脉冲充电过程中待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降过程的坐标点位置即可求解确定得到两次静置时间内电压线性下降的曲线函数。

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

基于曲线函数可以确定第一次静置开始时t2的第一理论开路电压，以及第二次静置开始时t4的第二理论开路电压；之后再基于电压和电荷量在电池自放电过程中的变化关系确定得到第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

可选的，所述确定脉冲充电的充电电荷量的步骤，包括：

根据第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流和第一次静置时长确定脉冲充电的充电电荷量。

取第一次静置过程中电池的平均自放电电流为I_cha1，充电电荷量为ΔQ，第一次脉冲充电后的静置时长为Δt1(Δt1＝t3-t2)，由于第一次充电的充电电荷量全部在第一次静置过程中待测电池的电压降低至初始开路电压时被消耗掉，所以I_cha1·Δt1＝ΔQ，根据第一次脉冲充电后静置时待测电池的自放电平均电流和第一次静置时长确定脉冲充电的充电电荷量。

在本发明提供一种电池自放电特性测试方法另一实施例中，所述基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数的步骤，包括：

根据对所述待测电池进行第一次脉冲充电和第二次脉冲充电后静置时所述待测电池的开路电压线性下降的开始时间、所述开始时间的开始电压、所述待测电池的开路电压线性下降的结束时间、所述结束时间的结束电压，确定第一次静置时间内电压线性下降的第一曲线函数以及第二次静置时间内电压线性下降的第二曲线函数。

参照图5，对所述待测电池进行第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的开路电压线性下降的开始时间为t2’，所述待测电池的开路电压线性下降的结束时间为t3，所述结束时间的结束电压为电池初始稳定状态时的开路电压Voc_0。对所述待测电池进行第二次脉冲充电后静置时所述待测电池的开路电压线性下降的开始时间为t4’，所述待测电池的开路电压线性下降的结束时间为t5，所述结束时间的结束电压也是电池初始稳定状态时的开路电压Voc_0。从而根据图5中t2’对应的坐标和t3对应的坐标确定第一次静置时间内电压线性下降的第一曲线函数，根据图5中t4’对应的坐标和t5对应的坐标确定第二次静置时间内电压线性下降的第二曲线函数。

可选的，所述基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述第一曲线函数确定第一次静置开始时的第一理论开路电压；

基于所述第二曲线函数确定第二次静置开始时的第二理论开路电压；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

参照图5，基于所述第一曲线函数确定第一次静置开始时t2的第一理论开路电压Voc_1，基于所述第二曲线函数确定第二次静置开始时t4的第二理论开路电压Voc_2。从而再基于电压和电荷量在电池自放电过程中的变化关系确定得到第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

可选的，所述基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电电荷量；

基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流。

在本实施例中，根据Q＝ΔI×Δt的物理定理，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电电荷量；并基于所述自放电电荷量ΔQ和第一次静置时长Δt1，确定所述待测电池的自放电平均电流。

在本发明提供一种电池自放电特性测试方法另一实施例中，所述待测电池的自放电电荷量包括不可恢复自放电电荷量和可恢复自放电电荷量，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的不可恢复自放电电荷量的步骤，包括：

确定所述第一理论开路电压和所述初始开路电压的第一电压差；

确定所述第二理论开路电压和所述初始开路电压的第二电压差；

基于所述第一电压差和所述第二电压差之差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定不可恢复自放电电荷量。

参照图5，电池t1和t3时刻电池的电荷量为Q0，电压为Voc_0，t2时刻电荷量为Q0+ΔQ，其第一理论开路电压为Voc_1(Voc_1＝Voc_0+Δu1)；t4时刻电荷量为Q0+ΔQ，其第二理论开路电压为Voc_2(Voc_2＝Voc_0+Δu2)。第二次脉冲充电多充的电荷量，即为第一次脉冲充电后静置时间内，不可恢复自放电导致的电荷量：

可选的，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的可恢复自放电电荷量的步骤，包括：

基于所述第一电压差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定可恢复自放电电荷量。

第一次脉冲充电后静置时间内，可恢复自放电导致的电荷量为

可选的，所述待测电池的自放电平均电流包括不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，所述基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流的步骤，包括：

基于所述不可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的不可恢复自放电平均电流；

基于所述可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的可恢复自放电平均电流；

第一次脉冲充电后静置时间内，不可恢复及可恢复自放电平均电流为：

基于不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，确定所述待测电池的自放电平均电流。

平均不可恢复自放电电流为I_cha1_che，可恢复平均自放电电流为I_cha1_ph；取第二次静置过程中电池的平均自放电电流为I_cha2，其中平均不可恢复自放电电流为I_cha2_che，可恢复平均自放电电流为I_cha2_ph，则：

在本发明一实施例中，参照图5，假定电池初始稳定状态时开路电压为Voc_0,且该状态时电池的电荷量为固定的(Q0)，此后任何过程，只要电池稳定的开路电压到达Voc_0后，电池的容量恢复到初始电荷量Q0。t1时刻电池温度的开路电压为Voc_0，其稳定的电荷量为Q0。t1-t2时刻脉冲充电的电荷量为ΔQ。t2时刻电池的电荷量为Qt2＝Q0+ΔQ。此后，电池静置，t2’电压下降过程中非线性区域转变为线性区域的时间点，此时电池开路电压为V_t2’。待静置时间为Δt1(Δt1＝t3-t2)时，电池的开路电压线性下降至初始开路电压Voc_0。利用t2、t2’、t3以及V_t2’和Voc_0，求取第一次脉冲充电后静置开路电压线性阶段的开路电压直线方程并反推出该曲线在t2时刻的理论电压值Voc_1。该电压可代表第一次脉冲充电后，电池稳定时电量增加后的理论开路电压。该求解过程剔除了双电层以及扩散过程的影响。t3时刻时，电池开路电压和容量均稳定。电池的容量恢复到初始电荷量Q0，Δt1的静置时间可认为是电池自放电导致其充电电荷量消耗的过程，该过程包含了不可逆和可逆自放电。与之类似的是，待t3时刻时，再对电池进行相同的脉冲充电，充电电荷量还是为ΔQ。t4为第二次脉冲充电的结束时刻。此后，电池的开路电压变化过程与第一次是类似的。采集t4’、V_t4’以及t5、Voc_0，依据相同的处理方法，得到t4时刻的电池理论的稳定开路电压Voc_2。令t2’时刻电池的开路电压为Vt2’，t4’时刻电池的开路电压为Vt4’。故第一次脉冲以及第二次脉冲放电后开路电压的平均下降斜率分别为:

则Voc_1和Voc_2分别为

需要重点说明的是，虽然t3时刻电池的电量等于初始容量Q0。但由于第一次脉冲充电后静置阶段的不可逆自放电过程，第二次充电电荷为Q0后，会使得Voc_2大于Voc_1，即原则上须充电电荷小于ΔQ，才能使得电池第二次脉冲充电后理论稳定电压等于第一次脉冲充电后理论稳定电压。

通过以上的分析可知，取第一次静置过程中电池的平均自放电电流为I_cha1，其中平均不可恢复自放电电流为I_cha1_che，可恢复平均自放电电流为I_cha1_ph；取第二次静置过程中电池的平均自放电电流为I_cha2，其中平均不可恢复自放电电流为I_cha2_che，可恢复平均自放电电流为I_cha2_ph，则

同时，因为第一次脉冲充电和第二次脉冲充电的充电电荷量相同，所以在第一次静置和第二次静置过程中消耗的电荷量相同，则

I_cha1·Δt1＝ΔQ＝I_cha2·Δt2

电池t1和t3时刻电池的电荷量为Q0，电压为Voc_0，t2时刻电荷量为Q0+ΔQ，其理论稳定开路电压为Voc_1(Voc_1＝Voc_0+Δu1)；t4时刻电荷量为Q0+ΔQ，其理论稳定开路电压为Voc_2(Voc_2＝Voc_0+Δu2)。

t4-t5区间内，电池自放电损耗电荷量为ΔQ，即要使得t4时刻理论稳定开路电压为Voc_1，对应的充电电荷量为ΔQ’

第二次脉冲充电多充的电荷量，使得Δu1变为了Δu2，即为第一次脉冲充电后静置时间内，不可恢复自放电导致的电荷量：

第一次脉冲充电后静置时间内，可恢复自放电导致的电荷量即上述ΔQ’为

第一次脉冲充电后静置时间内，不可恢复及可恢复自放电平均电流为：

综上，区分了电池脉冲充电后开路电压的变化形式，依据不可逆及可逆自放电的特性，利用两次脉冲充电及静置区分了不可逆和可逆自放电平均电流大小，为电池的性能退化和内部性能评估提供了有效的检测手段。依据两次脉冲充电及静置过程的精确电压采样实现现了电池自放电过程中不可逆及可逆自放电电流的评估，未引入干扰量，测试精准，试验简便，可行性高，实用性强。

此外，参照图7，本发明实施例还提供一种电池自放电特性测试装置，所述电池自放电特性测试装置，包括：

第一充电静置模块M1，用于获取待测电池处于静置稳定状态的初始开路电压，对所述待测电池进行第一次脉冲充电并静置；

第二充电静置模块M2，用于在第一次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，对所述待测电池进行与第一次脉冲充电相同的第二次脉冲充电并静置；

计算模块M3，用于在第二次脉冲充电后所述待测电池的开路电压下降至所述初始开路电压时，基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流，所述自放电平均电流包括平均不可恢复自放电电流以及平均可恢复自放电电流。

可选地，计算模块还用于，确定脉冲充电的充电电荷量；

基于两次脉冲充电过程中所述待测电池的电压随时间的变化情况，确定两次静置时间内电压线性下降的曲线函数；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压以及所述曲线函数，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

可选地，计算模块还用于，根据第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流和第一次静置时长确定脉冲充电的充电电荷量。

可选地，计算模块还用于，根据对所述待测电池进行第一次脉冲充电和第二次脉冲充电后静置时所述待测电池的开路电压线性下降的开始时间、所述开始时间的开始电压、所述待测电池的开路电压线性下降的结束时间、所述结束时间的结束电压，确定第一次静置时间内电压线性下降的第一曲线函数以及第二次静置时间内电压线性下降的第二曲线函数。

可选地，计算模块还用于，基于所述第一曲线函数确定第一次静置开始时的第一理论开路电压；

基于所述第二曲线函数确定第二次静置开始时的第二理论开路电压；

基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电平均电流。

可选地，计算模块还用于，基于所述充电电荷量、所述初始开路电压、所述第一理论开路电压和所述第二理论开路电压，确定第一次脉冲充电后静置时所述待测电池的自放电电荷量；

基于所述自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的自放电平均电流。

可选地，所述待测电池的自放电电荷量包括不可恢复自放电电荷量和可恢复自放电电荷量，计算模块还用于，确定所述第一理论开路电压和所述初始开路电压的第一电压差；

确定所述第二理论开路电压和所述初始开路电压的第二电压差；

基于所述第一电压差和所述第二电压差之差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定不可恢复自放电电荷量。

可选地，计算模块还用于，基于所述第一电压差、所述第二电压差、所述充电电荷量，确定可恢复自放电电荷量。

可选地，所述待测电池的自放电平均电流包括不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，计算模块还用于，基于所述不可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的不可恢复自放电平均电流；

基于所述可恢复自放电电荷量和第一次静置时长，确定所述待测电池的可恢复自放电平均电流；

基于不可恢复自放电平均电流和可恢复自放电平均电流，确定所述待测电池的自放电平均电流。

本发明提供的电池自放电特性测试装置，采用上述实施例中的电池自放电特性测试方法，解决现有技术中难以准确确定电池自放电特性的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的电池自放电特性测试装置的有益效果与上述实施例提供的电池自放电特性测试方法的有益效果相同，且该电池自放电特性测试装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。

此外，本发明实施例还提供一种电池自放电特性测试设备，所述电池自放电特性测试设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上所述的电池自放电特性测试方法的步骤。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如上所述的电池自放电特性测试方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。