电芯析锂检测方法、装置、电子设备、机器人及车辆与流程

本技术属于电池检测，具体涉及一种电芯析锂检测方法、装置、电子设备、机器人及车辆。

背景技术：

1、电芯析锂是指锂离子电芯充电过程中，锂离子在负极表面非正常地析出金属锂的现象，析出的金属锂常以树枝状结晶形式存在，称为锂枝晶。析锂是电芯的一种损耗状况，在低温、快充、过充等条件下更容易发生。

2、目前，电芯析锂检测方法主要包括电化学阻抗谱（eis，electrochemicalimpedance spectroscopy）法、光学显微镜观察法、x射线衍射法等。其中，eis法因具有非破坏性、操作简便且能反映界面电化学过程的优势，成为工业场景中最具应用潜力的检测手段。

3、然而，受限于目前的eis法电芯析锂检测流程，导致电芯析锂检测结果的准确性和可靠性无法得到保证。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种电芯析锂检测方法、装置、电子设备、机器人及车辆，以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

2、为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：

3、一种电芯析锂检测方法，所述方法包括：

4、选取待检测的电芯；

5、在采用第一预设大小的放电电流对所述电芯进行放电的过程中，若监测所述电芯的电压在预设时间内的波动小于等于预设波动电压，则确定所述电芯进入准静态环境；

6、在所述电芯进入准静态环境时，对所述电芯施加第二预设大小的扰动电流，并按照预设扫描频率范围采集所述电芯在不同频率下的阻抗数据；

7、采用预设专属等效电路对所述阻抗数据进行拟合，得到电荷转移阻抗；

8、若所述电荷转移阻抗存在锂溶解电荷转移阻抗且所述锂溶解电荷转移阻抗在预设阈值范围内，则确定所述电芯析锂；

9、若所述电荷转移阻抗不存在锂溶解电荷转移阻抗，或者，存在所述锂溶解电荷转移阻抗且所述锂溶解电荷转移阻抗不在预设阈值范围内，则确定所述电芯未析锂。

10、在本技术的一种实施例中，在所述选取待检测的电芯之后，所述方法还包括：

11、对所述电芯进行预处理；所述预处理至少包括在预设温度下将所述电芯静置第一预设时间后，采用恒流恒压充电方式将所述电芯充电至满电状态，在所述电芯充电至满电状态后，将所述电芯静置第二预设时间。

12、在本技术的一种实施例中，所述预设专属等效电路对所述阻抗数据进行拟合，得到电荷转移阻抗，包括：

13、采用分布弛豫时间反卷积算法对所述阻抗数据进行处理，得到弛豫时间分布图；

14、若从所述弛豫时间分布图的第一预设频率区间内提取出特征弛豫峰，则采用预设专属等效电路对所述阻抗数据进行拟合，得到电荷转移阻抗；其中，所述特征弛豫峰用于表征所述电芯疑似析锂。

15、在本技术的一种实施例中，所述预设专属等效电路为：

16、l1-rs-(rsei//cpesei)-(r1//cpe1)-(r2//cpe2)-w；

17、其中，rs表示溶液电阻，rsei表示固体电解质界面膜电阻，cpesei表示固体电解质界面膜常相位元件，r1表示石墨脱嵌电荷转移阻抗，cpe1表示石墨界面常相位元件，r2表示锂溶解电荷转移阻抗，cpe2表示锂沉积界面常相位元件，w表示扩散阻抗，-表示串联，//表示并联；

18、所述r1所在的支路对应第二预设频率区间的电荷转移过程，所述r2所在的支路对应第一预设频率区间的电荷转移过程。

19、在本技术的一种实施例中，所述预设专属等效电路对所述阻抗数据进行拟合，得到电荷转移阻抗，包括：

20、获取当前迭代参数；所述当前迭代参数至少包括当前迭代溶液电阻、当前迭代固体电解质界面膜电阻、当前迭代固体电解质界面膜常相位元件、当前迭代石墨脱嵌电荷转移阻抗，当前迭代石墨界面常相位元件、当前迭代锂溶解电荷转移阻抗、当前迭代锂沉积界面常相位元件以及当前迭代扩散阻抗；

21、采用所述当前迭代参数代入所述预设专属等效电路，得到预测阻抗数据；

22、根据所述预测阻抗数据和所述阻抗数据确定拟合残差；

23、在所述拟合残差小于预设残差阈值时，将所述当前迭代石墨脱嵌电荷转移阻抗作为所述石墨脱嵌电荷转移阻抗，以及，将所述当前迭代锂溶解电荷转移阻抗作为锂溶解电荷转移阻抗；

24、在所述拟合残差大于或等于预设残差阈值时，返回所述获取当前迭代参数。

25、在本技术的一种实施例中，在所述在采用第一预设大小的放电电流对所述电芯进行放电的过程中，若监测所述电芯的电压在预设时间内的波动小于等于预设波动电压，则确定所述电芯进入准静态环境之前，所述方法还包括：

26、确定所述电芯的电芯类型；

27、根据所述电芯类型确定放电电流的大小为第一预设大小。

28、在本技术的一种实施例中，在所述按照预设扫描频率范围采集所述电芯在不同频率下的阻抗数据之前，所述方法还包括：

29、获取所述电芯的测试环境参数；

30、根据所述测试环境参数确定预设扫描频率范围。

31、一种电芯析锂检测装置，所述装置包括：

32、电芯选取模块，用于选取待检测的电芯；

33、电压监测模块，用于在采用第一预设大小的放电电流对所述电芯进行放电的过程中，若监测所述电芯的电压在预设时间内的波动小于等于预设波动电压，则确定所述电芯进入准静态环境；

34、阻抗数据采集模块，用于在所述电芯进入准静态环境时，对所述电芯施加第二预设大小的扰动电流，并按照预设扫描频率范围采集所述电芯在不同频率下的阻抗数据；

35、阻抗数据拟合模块，用于采用预设专属等效电路对所述阻抗数据进行拟合，得到电荷转移阻抗；

36、第一析锂确定模块，用于若所述电荷转移阻抗存在锂溶解电荷转移阻抗且所述锂溶解电荷转移阻抗在预设阈值范围内，则确定所述电芯析锂；

37、第二析锂确定模块，用于若所述电荷转移阻抗不存在锂溶解电荷转移阻抗，或者，存在所述锂溶解电荷转移阻抗且所述锂溶解电荷转移阻抗不在预设阈值范围内，则确定所述电芯未析锂。

38、一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；

39、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现上述的电芯析锂检测方法。

40、一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行上述的电芯析锂检测方法。

41、一种机器人，所述机器人实现上述的电芯析锂检测方法，或者包括上述的电芯析锂检测装置。

42、一种车辆，所述车辆实现上述的电芯析锂检测方法，或者包括上述的电芯析锂检测装置。

43、本技术实施例至少具有如下有益效果：

44、在本技术实施例中，在对电芯析锂检测时，先选取待检测的电芯，对电芯采用第一预设大小的放电电流进行放电，在此过程中，如果监测电芯的电压在预设时间内的波动小于等于预设波动电压，确定此时电芯进入准静态环境，并继续维持此刻的放电电流对电芯进行放电，使得电芯保持在准静态环境中，由于电芯在准静态环境下既能触发析锂专属的锂溶解动态反应，又能控制极化效应使阻抗信号稳定，因此在此时按照预设扫描频率范围采集电芯在不同频率下的准确、可靠的阻抗数据，进而可以采用预设专属等效电路对阻抗数据进行拟合，得到电荷转移阻抗，以根据电荷转移阻抗准确、可靠地确定电芯是否析锂。

45、在相关方案中判定电芯是否析锂阈值模糊，而本技术实施例量化了判定电芯是否析锂的预设阈值范围，使得电芯是否析锂的判定逻辑更清晰，具体地，若电荷转移阻抗存在锂溶解电荷转移阻抗且锂溶解电荷转移阻抗在预设阈值范围内，则确定电芯析锂，若电荷转移阻抗不存在锂溶解电荷转移阻抗，或者，存在锂溶解电荷转移阻抗且锂溶解电荷转移阻抗不在预设阈值范围内，则确定电芯未析锂，降低了检测人员的技术门槛和误判率，提高了电芯析锂判定准确度。

46、本技术实施例设计含双电荷转移阻抗支路的预设专属等效电路l1-rs-(rsei//cpesei)-(r1//cpe1)-(r2//cpe2)-w，通过双支路结构实现锂溶解电荷转移阻抗和石墨脱嵌电荷转移阻抗这两类电荷转移阻抗的精准分离，解决相关的常规电路无法单独提取锂溶解电荷转移阻抗的缺陷，锂溶解电荷转移阻抗是判定电芯是否析锂的主要参数，因此为实现电芯析锂判定提供了可靠的判定依据，进一步提高了电芯是否析锂判定准确度。