本公開涉及用于非破壞性地診斷電池的狀態(tài)的技術(shù)。本技術(shù)要求于2023年12月14日在韓國提交的韓國專利申請no.?10-2023-0182422的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

1、近年來，對諸如膝上型計算機、攝像機和移動電話的便攜式電子產(chǎn)品的需求已經(jīng)迅速增加，并且隨著電動車輛、用于儲能的蓄能器、機器人和衛(wèi)星的廣泛發(fā)展，正在對可以被重復(fù)地再充電的高性能電池進(jìn)行許多研究。

2、目前，市售的電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰電池等，并且在它們當(dāng)中，鋰電池的記憶效應(yīng)很小或沒有記憶效應(yīng)，因此它們比鎳基電池得到了更多的關(guān)注，因為它們的優(yōu)點在于，只要方便，就可以進(jìn)行再充電，自放電率非常低并且能量密度高。

3、盡管正在增加容量和密度方面對這些電池進(jìn)行許多研究，但壽命和安全性的改進(jìn)也是重要的。為了改進(jìn)電池安全性，必須準(zhǔn)確地診斷電池的當(dāng)前狀態(tài)。

4、準(zhǔn)確地診斷電池單體的內(nèi)部狀態(tài)對于安全和長壽命是必要的。為了在不拆卸的情況下診斷電池單體的內(nèi)部狀態(tài)，主要使用示出全單體容量與全單體電壓之間的對應(yīng)關(guān)系的關(guān)系數(shù)據(jù)（其可以被稱為全單體剖線等）。

5、傳統(tǒng)上，通過分析電池單體的關(guān)系數(shù)據(jù)來診斷電池單體的每個電極的劣化狀態(tài)。該傳統(tǒng)診斷方法可以被認(rèn)為僅在電池單體的每個電極的整體剖線保持與在電池單體出廠時幾乎相同時有效，即使電池單體與出廠時相比劣化。

6、然而，在包括具有多相特性——其中至少兩相一起呈現(xiàn)——的正極和/或負(fù)極的一些類型的電池單體的情況下，多相特性隨著電池單體劣化而改變，因此，具有多相特性的電極的整體設(shè)計可能與出廠時相比變得顯著扭曲。因此，如果將傳統(tǒng)診斷方法應(yīng)用于具有多相特性的電池單體，則對每個電極的劣化狀態(tài)的診斷的準(zhǔn)確性可能大大劣化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本公開被設(shè)計以解決相關(guān)技術(shù)的問題，因此本公開旨在提供一種電池診斷裝置和電池診斷方法，其可以確定與在正極和負(fù)極中的至少一個中包含具有多相特性的活性材料的電池單體的劣化狀態(tài)相關(guān)的至少一個診斷因素。

3、本公開的這些和其他目的和優(yōu)點可以從以下詳細(xì)描述中理解，并且將從本公開的示例性實施例中變得更加完全顯而易見。而且，將容易理解，本公開的目的和優(yōu)點可以通過所附權(quán)利要求中所示的手段及其組合來實現(xiàn)。

4、技術(shù)方案

5、在本公開的一個方面中，提供了一種電池診斷裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取單元，其被配置為獲取表示電池單體的容量-電壓關(guān)系的第一剖線，該電池單體包括具有多相特性的活性材料；以及處理器，其被配置為基于包括在電極剖線圖中的多個電極剖線生成多個比較剖線。處理器被配置為通過將多個比較剖線中的每一個與第一剖線進(jìn)行比較來從多個比較剖線中選擇一個比較剖線作為第二剖線；并且基于第二剖線確定表示電池單體的劣化狀態(tài)的至少一個診斷因素。

6、電極剖線圖可以包括與電池單體的正極的多個劣化狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的多個參考正極剖線。具有多相特性的活性材料可以被包括在電池單體的正極中。多個參考正極剖線中的至少兩個參考正極剖線中的每一個可以是表示正極半單體的容量-電壓關(guān)系的劣化正極剖線。

7、處理器可以被配置為基于至少兩個參考正極剖線確定比較值。比較值可以大于閾值。

8、電極剖線圖可以包括與電池單體的負(fù)極的多個劣化狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的多個參考負(fù)極剖線。具有多相特性的活性材料可以被包括在電池單體的負(fù)極中。

9、多個參考負(fù)極剖線中的至少兩個參考負(fù)極剖線中的每一個可以是表示負(fù)極半單體的容量-電壓關(guān)系的劣化負(fù)極剖線。

10、處理器可以被配置為基于至少兩個參考負(fù)極剖線確定比較值。比較值可以大于閾值。

11、處理器可以被配置為通過根據(jù)多個調(diào)整水平對多個電極剖線中的每一個執(zhí)行調(diào)整操作來生成多個比較剖線。

12、調(diào)整操作可以包括基于電池單體的容量關(guān)系值的縮放操作或移位操作中的至少一個。

13、處理器可以被配置為通過將多個比較剖線中的每一個與第一剖線進(jìn)行比較來確定多個比較值。第二剖線可以與多個比較值當(dāng)中的最小比較值相關(guān)聯(lián)。

14、處理器可以被配置為生成與第二剖線相關(guān)聯(lián)的剖線調(diào)整數(shù)據(jù)。剖線調(diào)整數(shù)據(jù)可以包括基于調(diào)整后的正極剖線的正極狀態(tài)數(shù)據(jù)和基于調(diào)整后的負(fù)極剖線的負(fù)極狀態(tài)數(shù)據(jù)中的至少一個。調(diào)整后的正極剖線和調(diào)整后的負(fù)極剖線可以通過調(diào)整多個電極剖線中的兩個電極剖線來生成。調(diào)整后的正極剖線和調(diào)整后的負(fù)極剖線可以被用于生成第二剖線。

15、處理器可以基于表示調(diào)整后的正極剖線與調(diào)整后的負(fù)極剖線之間的電壓差的電壓差數(shù)據(jù)生成第二剖線。

16、正極狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括第一正極點、第二正極點、正極縮放因子和正極負(fù)載量中的至少一個作為至少一個診斷因素。

17、負(fù)極狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括第一負(fù)極點、第二負(fù)極點、負(fù)極縮放因子和負(fù)極負(fù)載量中的至少一個作為至少一個診斷因素。

18、處理器可以被配置為基于至少一個診斷因素來限制電池單體的電壓范圍和充電狀態(tài)（soc）范圍中的至少一個。

19、在本公開的另一方面中，還提供了一種電池組，包括該電池診斷裝置。

20、在本公開的又一方面中，還提供了一種電池系統(tǒng)，包括上述電池組。

21、在本公開的又一方面中，還提供了一種遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器，包括該電池診斷裝置。

22、在本公開的又一方面中，還提供了一種電池診斷方法，包括：獲取表示電池單體的容量-電壓關(guān)系的第一剖線，該電池單體包括具有多相特性的活性材料；基于包括在電極剖線圖中的多個電極剖線生成多個比較剖線；通過將多個比較剖線中的每一個與第一剖線進(jìn)行比較來從多個比較剖線中選擇一個比較剖線作為第二剖線；以及基于第二剖線確定表示電池單體的劣化狀態(tài)的至少一個診斷因素。

23、在本公開的又一方面中，還提供了一種存儲用于診斷電池單體的指令的計算機可讀介質(zhì)。當(dāng)由一個或多個處理器執(zhí)行時，指令使得一個或多個處理器執(zhí)行操作，操作包括：獲取表示電池單體的容量-電壓關(guān)系的第一剖線，該電池單體包括具有多相特性的活性材料；基于包括在電極剖線圖中的多個電極剖線生成多個比較剖線；通過將多個比較剖線中的每一個與第一剖線進(jìn)行比較來從多個比較剖線中選擇一個比較剖線作為第二剖線；以及基于第二剖線確定表示電池單體的劣化狀態(tài)的至少一個診斷因素。

24、有益效果

25、根據(jù)本公開的至少一個實施例，可以精確地確定與包含具有多相特性的活性材料的電池單體的劣化狀態(tài)相關(guān)的至少一個診斷因素。

26、此外，根據(jù)本公開的至少一個實施例，基于至少一個診斷因素，可以確定指示電池單體的正極、負(fù)極和/或可用鋰的劣化狀態(tài)的至少一個劣化參數(shù)。

27、此外，根據(jù)本公開的至少一個實施例，可以通過基于電池單體的診斷結(jié)果調(diào)整（限制）電池單體可允許的使用條件（例如，電壓范圍、soc范圍、電流等）來實現(xiàn)電池單體的安全和長壽命。

28、本公開的效果不限于上述效果，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將根據(jù)所附權(quán)利要求清楚地理解這些和其他效果。