析锂检测方法、装置、电池组件、车辆及可读存储介质

技术领域

本申请涉及析锂检测技术领域，具体涉及一种析锂检测方法、装置、电池组件、车辆及可读存储介质。

背景技术

随着电动汽车的逐渐推广，起火、爆炸等安全性问题逐渐受到关注。热失控是电动汽车发生事故时的主要表现，而车载锂离子动力电池的析锂现象是诱发热失控的原因之一，并且析锂量的大小与事故发生概率相关，随着析锂量的增加，电池发生热失控的概率升高。

析锂现象与安全风险息息相关，大量析锂具有巨大安全风险，为提高电动汽车的安全性，提前预警可能发生的安全事故，有必要对动力电池析锂现象进行及时可靠的检测。

发明内容

本申请提供一种析锂检测方法、装置、电池组件、车辆及可读存储介质，用于解决电动汽车析锂定量检测的技术难题。

在一方面，本申请提供一种析锂检测方法，具体地，所述析锂检测方法包括：S10：对电池包进行放电操作，并采集所述放电操作期间的电压信号和时间信号；S20：对所述电压信号和所述时间信号进行微分处理，以获取所述放电操作期间的微分曲线；S30：在所述微分曲线中出现区域极小值时，生成析锂信号。

可选地，所述的析锂检测方法在执行所述对所述电池包进行放电操作的步骤包括：按照预设电流对所述电池包进行恒定电流放电，和/或，按照预设负载对所述电池包进行恒定负载放电。

可选地，所述的析锂检测方法中的所述预设电流选自0.01～0.5A中任一数值，或，所述预设电流为0.05A。

可选地，所述的析锂检测方法中的所述放电操作的放电时间选自0.5-100小时中任一数值，或，所述放电操作的放电时间为2小时。

可选地，所述的析锂检测方法中的步骤S10之前包括：对所述电池包充电至满电状态。

可选地，所述的析锂检测方法中的步骤S10之前包括：响应于检测到的所述电池包的温度，若所述电池包的温度在预设温度区间内，则保持所述电池包的温度处于所述预设温度区间内；或，若所述电池包的温度不在所述预设温度区间内，则调整所述电池包的温度至所述预设温度区间。

可选地，所述的析锂检测方法中的所述预设温度选自-25～0摄氏度中的任一数值，或，所述预设温度为0摄氏度。

可选地，所述的析锂检测方法中的温度调整速度选自每分钟10～25摄氏度中任一数值，或者，所述温度调整速度为每分钟25摄氏度。

可选地，所述的析锂检测方法中的步骤S30之后包括：响应于所述放电操作期间采集的电流信号，读取所述微分曲线中的区域极小值的对应放电时长；根据所述电流信号计算所述放电时长的平均电流，以所述放电时长与所述平均电流的积为析锂量；在所述析锂量大于预设阈值时，生成安全警告。

可选地，所述的析锂检测方法中的所述预设阈值为所述电池包标称容量的 20％。

另一方面，本申请还提供一种析锂检测装置，具体地，所述析锂装置包括放电单元、处理单元和分别与所述处理单元连接的电压表及计时器，其中：所述放电单元被配置为对电池包进行放电操作；被配置为采集所述放电操作期间的电压信号的所述电压表，发送所述电压信号至所述处理单元；被配置为采集所述放电操作期间的时间信号的所述计时器，发送所述时间信号至所述处理单元；所述处理单元被设置为对所述电压信号和所述时间信号进行微分处理，以获取所述放电操作期间的微分曲线，并在所述微分曲线中出现区域极小值时，生成析锂信号。

可选地，所述的析锂检测装置中的所述放电单元还被配置为按照预设电流对所述电池包进行恒定电流放电；和/或，按照预设负载对所述电池包进行恒定负载放电。

可选地，所述的析锂检测装置中的所述预设电流选自0.01～0.5A中任一数值，或，所述预设电流为0.05A。

可选地，所述的析锂检测装置中的所述放电操作的放电时间选自0.5-100小时中任一数值，或，所述放电操作的放电时间为2小时。

可选地，所述析锂检测装置还包括与所述电池包连接的充电单元，所述充电单元被配置为在所述放电操作之前，对所述电池包充电至满电状态。

可选地，所述的析锂检测装置还包括设置于所述电池包上的调温装置；所述调温装置响应于检测到的所述电池包的温度：若所述电池包的温度在预设温度区间内，则保持所述电池包的温度处于所述预设温度区间内；或，若所述电池包的温度不在所述预设温度区间内，则调整所述电池包的温度至所述预设温度区间。

可选地，所述的析锂检测装置中的所述预设温度选自-25～0摄氏度中任一数值，或，所述预设温度为0摄氏度。

可选地，所述的析锂检测装置中的所述调温装置被配置为温度调整速度选自每分钟10～25摄氏度中的任一数值，或，所述温度调整速度为每分钟25摄氏度。

可选地，所述的析锂检测装置还包括与所述处理单元连接的电流表；所述电流表被配置为采集并发送所述放电操作期间的电流信号至所述处理单元；所述处理单元响应于所述电流信号，读取所述微分曲线中的区域极小值的对应放电时长，根据所述电流信号计算所述放电时长的平均电流，以所述放电时长与所述平均电流的积为析锂量，在所述析锂量大于预设阈值时，生成安全警告。

可选地，所述的析锂检测装置中的所述预设阈值为所述电池包标称容量的 20％。

另一方面，本申请还提供一种电池组件，具体地，所述电池组件包括互相连接的电池包和如上所述析锂检测装置。

另一方面，本申请还提供一种车辆，具体地，所述车辆包括车体和设置在车体上的如上所述的电池组件。

另一方面，本申请还提供一种可读存储介质，具体地，所述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析锂检测方法的步骤。

如上所述，本申请提供的析锂检测方法、装置、电池组件、车辆及可读存储介质，通过采集动力电池在低温下恒流放电过程中电池包中每个电芯的电压及时间信号，及时发现电池包的析锂现象。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的析锂检测方法流程图。

图2为本申请另一实施例的析锂检测方法流程图。

图3为本申请另一实施例的析锂检测方法流程图。

图4为本申请一实施例的析理装置连接示意图。

图5为本申请一实施例的析理装置方框图。

图6为本申请一实施例的析锂定量分析特征曲线图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。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、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一方面，本申请提供一种析锂检测方法，图1为本申请一实施例的析锂检测方法流程图。

请参阅图1，在一实施例中，析锂检测方法包括：

S10：对电池包进行放电操作，并采集放电操作期间的电压信号和时间信号。

S20：对电压信号和时间信号进行微分处理，以获取放电操作期间的微分曲线。

S30：在微分曲线中出现区域极小值时，生成析锂信号。

在本实施例中，采集动力电池在放电过程中电池包中每个电芯的电压和时间信号，将其进行微分处理，当获得的微分曲线出现区域极小值时，则说明有析锂现象发生，及时生成析锂信号以利于后续的监测处理。

在一实施例中，析锂检测方法在执行对电池包进行放电操作的步骤包括：按照预设电流对电池包进行恒定电流放电。

在本实施例中，放电过程中以恒定的电流对电池进行放电到一定的终止电压停止放电，放电期间，电流保持恒定不变，从而能够在微分曲线中更准确地反映放电情况。

在另一实施例中，析锂检测方法在执行对电池包进行放电操作的步骤包括：按照预设负载对电池包进行恒定负载放电。

在恒定负载的情况下，放电过程中电池电压会持续下降，电流会同步下降，微分曲线中就能够在一个线性的变化曲线中，通过突变特征观察析锂情况。

在一实施例中，预设电流为0.01～0.5A，优选为0.05A。

特定的预设电流能够使电池包在稳定的状态下进行放电，有利于后续的析锂分析工作。0.05A的优选预设电流能够使电池包在更佳的状态下进行稳定放电。

在一实施例中，放电操作的放电时间为0.5-100小时，优选为2小时。

在本实施例中，优选的电流和时间能在保证检测精度的前提下，尽可能缩短放电时间，以提高检测效率。2小时的优选放电时间能够在合适的检测时间内有保证地检测到析锂现象。

图2为本申请另一实施例的析锂检测方法流程图。

在一实施例中，步骤S10之前包括S11：对电池包充电至满电状态。

对电池包充至满电以便在放电操作中充分暴露析锂特性。

在一实施例中，步骤S10之前包括S12：响应于检测到的电池包的温度，若电池包的温度在预设温度区间内，则保持电池包的温度处于预设温度区间内。

在另一实施例中，步骤S10之前包括S13：响应于检测到的电池包的温度，若电池包的温度不在预设温度区间内，则调整电池包的温度至预设温度区间。

在本实施例中，将电池包调整并保存至预设温度内，以使电池包在稳定的放电过程中暴露析锂情况，便于进行放电操作和析锂量的检测。

在一实施例中，预设温度为-25～0摄氏度，优选为0摄氏度。

在一实施例中，温度调整速度为每分钟10～25摄氏度，优选为每分钟25 摄氏度。大部分情况下，温度调整为降温操作。

在本实施例中，优选的温度和调整时间可缩短调温所需要的时间，保证检测精度。25摄氏度的优选温度调整速度能够使电池包在更快的时间内将温度调整到合适的检测状态。0摄氏度的优选预设温度能够使电池包在更佳的状态下进行稳定放电。

图3为本申请另一实施例的析锂检测方法流程图。

请参阅图3，在一实施例中，步骤S30之后包括：

S31：响应于放电操作期间采集的电流信号，读取微分曲线中的区域极小值的对应放电时长。

如果是恒流放电，则电流信号为放电时的恒定电流值。

S32：根据电流信号计算所述放电时长的平均电流，以放电时长与平均电流的积为析锂量。

S33：在析锂量大于预设阈值时，生成安全警告。

在本实施例中，将放电阶段采集到电压、时间信号进行微分处理，观察获得的微分曲线，当曲线中出现区域极小值时，则说明有析锂现象发生，极小值出现时对应的时间与平均电流的乘积，即析锂量的大小。从而能够对析锂量进行定量的分析。进一步将析锂量的大小与设定的安全阈值进行比较，当析锂量大于安全阈值时，发出安全预警信号，以利于对具有析锂现象的电池包及时进行监测维护工作。

在一实施例中，所述预设阈值为所述电池包标称容量的20％。

在应用统计中，当析锂量超过20％的安全阀值时，可能诱发热失控现象，进而导致电动汽车产生起火、爆炸等安全性问题。

另一方面，本申请还提供一种析锂检测装置，图4为本申请一实施例的析理装置连接示意图。

请参阅图4，在一实施例中，析锂装置包括放电单元101、处理单元102和分别与处理单元102连接的电压表103及计时器104。

其中：放电单元101被配置为对电池包105进行放电操作。被配置为采集放电操作期间的电压信号的电压表103，发送电压信号至处理单元102。被配置为采集放电操作期间的时间信号的计时器104，发送时间信号至处理单元102。处理单元102被设置为对电压信号和时间信号进行微分处理，以获取放电操作期间的微分曲线，并在微分曲线中出现区域极小值时，生成析锂信号。

在本实施例中，电压表103和计时器104采集动力电池的电池包在放电过程中电池包105中每个电芯的电压和时间信号，将电压和时间信号发送至处理单元102进行微分处理，当获得的微分曲线出现区域极小值时，则说明有析锂现象发生，及时生成析锂信号以利于后续的监测处理。

在一实施例中，放电单元101还被配置为按照预设电流对电池包105进行恒定电流放电。

在本实施例中，放电过程中放电单元101以恒定的电流对电池进行放电到一定的终止电压停止放电，放电期间，电流保持恒定不变，从而能够在微分曲线中更准确地反映放电情况。

在另一实施例中，放电单元101还被配置为按照预设负载对电池包105进行恒定在负载放电。

在恒定负载的情况下，放电单元101在放电过程中电池电压会持续下降，电流会同步下降，微分曲线中就能够在一个线性的变化曲线中，通过突变特征观察析锂情况。

在一实施例中，析锂检测装置中的预设电流为0.01～0.5A，优选为0.05A。

特定的预设电流能够使电池包在稳定的状态下进行放电，有利于后续的析锂分析工作。0.05A的优选预设电流能够使电池包在更佳的状态下进行稳定放电。

在一实施例中，析锂检测装置中的放电操作的放电时间为0.5-100小时，优选为2小时。

在本实施例中，优选的电流和时间能在保证检测精度的前提下，尽可能缩短放电时间，以提高检测效率。2小时的优选放电时间能够在合适的检测时间内有保证地检测到析锂现象。

图5为本申请一实施例的析理装置方框图。

请参阅图5，在一实施例中，析锂检测装置还包括与电池包105连接的充电单元106，充电单元106被配置为在放电操作之前，对电池包充电至满电状态。

在本实施例中，充电单元106对电池包充至满电以便在放电操作中充分暴露析锂特性。

请继续参阅图5，在一实施例中，析锂检测装置还包括设置于电池包105上的调温装置107。

在一实施例中，调温装置107响应于检测到的电池包105的温度：若电池包105的温度在预设温度区间内，则保持电池包105的温度处于预设温度区间内；

在另一实施例中，调温装置107响应于检测到的电池包105的温度：若电池包105的温度不在预设温度区间内，则调整电池包105的温度至预设温度区间。

在本实施例中，调温装置107将电池包105调整并保存至预设温度内，以使电池包在稳定的放电过程中暴露析锂情况，在预设温度内，便于进行放电操作和析锂量的检测的准确性。

在一实施例中，析锂检测装置中的预设温度为-25～0摄氏度，优选为0摄氏度。

在一实施例中，析锂检测装置中的调温装置被配置为温度调整速度为每分钟10～25摄氏度，优选为每分钟25摄氏度。大部分情况下，温度调整为降温操作。

在本实施例中，优选的温度和调整时间可缩短调温所需要的时间，保证检测精度。25摄氏度的优选温度调整速度能够使电池包在更快的时间内将温度调整到合适的检测状态。0摄氏度的优选预设温度能够使电池包在更佳的状态下进行稳定放电。

请继续参阅图4，在一实施例中，析锂检测装置还包括与处理单元102连接的电流表108；电流表108被配置为采集并发送放电操作期间的电流信号至处理单元102。处理单元102响应于电流信号，读取微分曲线中的区域极小值的对应放电时长，根据电流信号计算放电时长的平均电流，以放电时长与所述平均电流的积为析锂量，在析锂量大于预设阈值时，生成安全警告。

在本实施例中，如果是恒流放电，则电流信号为放电时的恒定电流值。将放电阶段采集到电压、时间信号进行微分处理，观察获得的微分曲线，当曲线中出现区域极小值时，则说明有析锂现象发生，极小值出现时对应的时间与平均电流的乘积，即析锂量的大小。从而能够对析锂量进行定量的分析。进一步将析锂量的大小与设定的安全阈值进行比较，当析锂量大于安全阈值时，发出安全预警信号，以利于对具有析锂现象的电池包及时进行监测维护工作。

在一实施例中，析锂检测装置中的预设阈值为电池包105标称容量的20％。

在应用统计中，当析锂量超过20％的安全阀值时，可能诱发热失控现象，进而导致电动汽车产生起火、爆炸等安全性问题。

另一方面，本申请还提供一种电池组件，具体地，电池组件包括互相连接的电池包和如上的析锂检测装置。

图6为本申请一实施例的析锂定量分析特征曲线图。

请参阅图6，在一实施例中，电池组件的析锂检测步骤如下：

调温装置107开始进行电池包升温或降温，当达到设定温度0摄氏度时，调温装置107对电池包进行保温操作，同时继电被连接，放电单元101开始工作。恒流放电过程中，电流值被设定为0.05A，放电时间设定为2小时。电压表 103、计时器104和电流表108采集放电期间电流电压时间数据，并反馈给分析处理单元102。处理单元102将采集数据处理得到微分曲线。请参阅图6，在dV/dt 曲线中，出现局部极小值，则判断车载电池中出现析锂现象，生成析锂信号。

极小值对应的时间t与放电电流I的乘积，则为析锂量。比较析锂容量与预设阈值的大小，预设阈值设为电池标称容量的20％，当析锂量大于电池标称容量的20％时，则向车端发出安全警告。

如果电池包的标称容量为350C(C为电池包中单体电池标称容量库伦)，极小值对应的时间t为1500s，放电平均电流I为0.05A，则算式如下：

析锂量为1500*0.05＝75C。

预设阈值为350*20％＝70C。

此时，75C大于预设阈值70C，应当发出安全警告。

另一方面，本申请还提供一种车辆，具体地，车辆包括车体和设置在车体上的如上的电池组件。

另一方面，本申请还提供一种可读存储介质，具体地，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的析锂检测方法的步骤。

在本申请提供的电池组件和可读存储介质的实施例中，包含了上述析锂检测方法各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述方法的各实施例基本相同，在此不做再赘述。

本申请提供的析锂检测方法、装置、电池组件、车辆及可读存储介质，通过采集动力电池在低温下恒流放电过程中电池包中每个电芯的电压及时间信号，及时发现电池包的析锂现象。并进一步通过计算动力电池的析锂量，比较析锂量与安全阈值的大小，实现安全预警功能。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。