本发明涉及动力电池,尤其涉及一种软包锂离子电池欧姆内阻估算方法及装置。
背景技术:
1、软包锂离子电池因其良好的循环性能,较高的能量密度及灵活的成组特性,在新能源汽车上得到广泛应用。锂电池内阻对锂电池性能发挥影响巨大,例如能量效率、功率、充电性能、发热等,对内阻的研究当前通常通过试验测试获得,在项目前期阶段缺乏实物产品,亟需一种内阻的估算方法。
2、锂电池内阻由欧姆内阻、电化学极化内阻和浓差极化内阻构成,其中欧姆内阻是占比超过50%的关键组成部分,欧姆内阻能较好地表征电池内阻的状态,当前欧姆内阻通常采用1khz交流小电流测试得到。
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要提供一种软包锂离子电池欧姆内阻估算方法及装置,用以解决无法通过非实验手段获取电池的欧姆内阻的问题。
2、本发明提供一种软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,包括以下步骤:
3、步骤s1、根据软包锂离子电池的电芯的组成部件,构建软包锂离子电池的欧姆内阻连接模型;
4、步骤s2、基于各部件采用的不同材料的电阻率,计算每一部件的欧姆内阻;
5、步骤s3、根据soc状态对极片的欧姆内阻进行修正;
6、步骤s4、计算各部件欧姆内阻之和得到软包锂离子电池的电芯欧姆内阻。
7、进一步的,所述步骤s1中欧姆内阻连接模型包括正极tab、正极焊接、正极箔材极耳、正极极片、隔膜、负极极片、负极箔材极耳、负极焊接、负极tab;所述正极极片由正极粉体和正极集流体组成,所述负极极片由负极粉体和负极集流体组成。
8、进一步的,所述步骤s2,具体为:
9、所述部件包括tab、焊接、箔材极耳、极片以及隔膜;
10、所述tab部件的欧姆内阻为:rtab=ρtabltab/stab,其中,rtab为tab部件的欧姆内阻,ρtab为tab部件的电阻率,ltab为tab部件的长度,stab为tab部件的截面积;
11、所述焊接的欧姆内阻忽略不计;
12、所述箔材极耳的欧姆内阻为:rje=ρjelje/sje/cje,其中,rje为箔材极耳的欧姆内阻,ρje为箔材极耳的电阻率,lje为箔材极耳的长度,sje为箔材极耳的截面积,cje为箔材极耳的层数;
13、所述极片集流体的欧姆内阻为rjl=(k3+(1-k)3)ρjlljl/sjl/cjl/3,其中,rjl为极片集流体的欧姆内阻,k为极耳位置比,ρjl为极片集流体的电阻率,ljl为极片集流体的长度,sjl为极片集流体的截面积,cjl为极片集流体的层数;
14、所述极片粉体的欧姆内阻为:rjp=ρjpljp/sjp/cjp,其中,rjp为极片粉体的欧姆内阻,ρjp为极片粉体的电阻率,ljp为极片粉体涂层厚度,sjp为单层极片粉料涂覆面积,cjp为极片层数;所述极片粉体的电阻率为:ρjp=ρf(1-p)+ρyρ,其中,ρf为极片粉料的电阻率,p为极片的涂层孔隙率,ρy为电解液的电阻率;
15、所述隔膜的欧姆内阻为:rgm=ρgmlgm/sgm/cgm,其中,rgm为隔膜的欧姆内阻,ρgm为隔膜的电阻率,lgm为单层隔膜厚度,sgm为单层隔膜对正极面积,cgm为隔膜层数。
16、进一步的,所述步骤s3,具体为:
17、根据soc状态对应的极片膨胀百分比对极片的欧姆内阻进行修正;
18、对所述软包锂离子电池的极片的欧姆内阻进行修正:rjp=ρjpljp(1+x)/sjp/cjp,其中,rjp为极片的欧姆内阻,ρjp为极片的电阻率,ljp为极片涂层厚度,x为极片膨胀百分比,sjp为单层极片粉料涂覆面积,cjp为极片层数。
19、本发明还提供一种软包锂离子电池欧姆内阻估算装置,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现以上任一项所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法。
20、有益效果:本发明基于软包锂离子电池的电芯结构,将电芯拆分成多个部件,构建欧姆内阻连接模型,根据不同部件的材料、形状、结构、性质的不同,分别计算每一部件的欧姆内阻,最后求和得到电芯欧姆内阻。同时,考虑到soc值对欧姆内阻的影响,根据soc状态对欧姆内阻进行修正,得到更准确的估算结果。本发明提出的欧姆内阻的估算方法,无需测试即可得到和实际值较为相近的结果,对工程实践应用和产品开发都具有重要意义。
1.一种软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,其特征在于,所述步骤s1中欧姆内阻连接模型包括正极tab、正极焊接、正极箔材极耳、、正极极片、隔膜、负极极片、负极箔材极耳、负极焊接、负极tab;所述正极极片由正极粉体和正极集流体组成,所述负极极片由负极粉体和负极集流体组成。
3.根据权利要求1所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,其特征在于,所述步骤s2,具体为:
4.根据权利要求1所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,其特征在于,所述步骤s2,还包括:根据不同截面积将所述部件分成多段,分别计算每一段的欧姆内阻,以各段欧姆内阻之和作为部件的欧姆内阻。
5.根据权利要求1所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,其特征在于,所述步骤s2,具体为:
6.根据权利要求1所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法,其特征在于,所述步骤s3,具体为:
7.一种软包锂离子电池欧姆内阻估算装置,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-6任一项所述的软包锂离子电池欧姆内阻估算方法。
