一种电池阻抗谱的测试方法和测试装置与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池阻抗谱的测试方法和测试装置。


背景技术：

2.近年来，在消费类电子、新能源汽车等政策持续刺激下，电池作为新能源已经广泛进入普遍推广阶段。
3.电池阻抗谱是电化学相关领域应用极为普遍的表征技术之一，可以用于分析电极过程动力学、双电层和扩散等，揭示电极材料、固体电解质、导电高分子以及腐蚀防护等材料的反应过程机理。
4.因此，获取精确的阻抗谱及稳定的阻抗谱是电池领域技术人员不断追求的目标。


技术实现要素：

5.本发明提供一种电池阻抗谱的测试方法和测试装置，可以提高阻抗谱的测试精度以及验证阻抗谱的稳定性。
6.根据本发明的一方面，提供了一种电池阻抗谱的测试方法，该测试方法包括：
7.自制两个相同的电池，其中一个为测试电池，另一个为验证电池；
8.对所述测试电池和所述验证电池均以第一恒电流充电至第一设定soc值，然后静置第一设定时间；
9.对所述测试电池和所述验证电池均以第二恒电流放电至第二设定soc值，然后静置第二设定时间；
10.对所述测试电池和所述验证电池均以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，再以所述第一设定电流放电至所述第三设定soc值，再以所述第二设定电流充电至所述第四设定soc值，在充放电过程中分别测试所述测试电池和所述验证电池的阻抗谱，其中，第三设定soc值小于所述第二设定soc值。
11.可选的，所述自制两个相同的电池具体包括：
12.获取四个正极板和两个负极板；
13.将四个所述正极板和两个所述负极板放置到一个测试盒中，设置所述正极板和所述负极板的位置，使一个所述负极板位于两个所述正极板之间；
14.在测试盒内注入设定浓度和设定容量的溶液，形成所述测试电池和所述验证电池。
15.可选的，所述设定浓度为1.28g/cm3；
16.所述设定容量为1250ml。
17.可选的，所述溶液中设置有温度传感器；
18.所述温度传感器用于测试所述测试电池和所述验证电池的温度。
19.可选的，所述第一设定soc值包括100％，所述第二设定soc值包括80％。
20.可选的，所述第一设定时间包括24小时；
21.所述第二设定时间包括5小时。
22.可选的，所述第一恒电流包括2.5a，所述第二恒电流包括1a。
23.可选的，所述第三设定soc值包括1％，所述第四设定soc值包括5％。
24.根据本发明的另一方面，提供了一种电池阻抗谱的测试装置，该测试装置包括充放电模块和阻抗谱测试模块；
25.所述充放电模块用于对测试电池和验证电池均以第一恒电流充电至第一设定soc值，然后静置第一设定时间，再对所述测试电池和所述验证电池均以第二恒电流放电至第二设定soc值，然后静置第二设定时间，再对所述测试电池和所述验证电池均以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，再以所述第一设定电流放电至所述第三设定soc值，再以所述第二设定电流充电至所述第四设定soc值，其中，第三设定soc值小于所述第二设定soc值；
26.所述阻抗谱测试模块用于在所述充放电模块对所述测试电池和所述验证电池均以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，再以所述第一设定电流放电至所述第三设定soc值，再以所述第二设定电流充电至所述第四设定soc值的充放电过程中分别测试所述测试电池和所述验证电池的阻抗谱。
27.可选的，本发明实施例提供的电池阻抗谱的测试装置还包括温度传感器；
28.所述温度传感器用于检测所述测试电池和所述验证电池的温度。
29.本发明实施例提供一种电池阻抗谱的测试方法，该测试方法包括：先制作两个相同的电池，将其中一个电池作为测试电池，另一个电池作为验证电池，对两个电池进行相同的处理，可以用验证电池的阻抗谱验证测试电池的阻抗谱。对测试电池和验证电池均以第一恒定电流充电至第一设定soc值后，再以第二恒定电池放电至第二设定soc值，对测试电池和验证电池以恒定电流进行充放电可以提高电池性能，以使获取的阻抗谱更精确，然后，对测试电池和验证电池均从第二设定soc值放电至第三设定soc值，再以第三设定soc值充电至第四设定soc值，再以第四设定soc值放电至第三设定soc值，再以第三设定soc值充电至第四soc值，在这个过程中测试验证电池和测试电池的阻抗谱，测试电池和验证电池均有两段从第三设定soc值到第四设定soc值的阻抗谱，可以验证这两段阻抗谱是否相同，从而验证阻抗谱的有效性。本发明实施例提供一种电池阻抗谱的测试方法，可以提高阻抗谱的测试精度以及验证阻抗谱的稳定性。
30.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是根据本发明实施例提供的一种电池阻抗谱的测试方法的流程图；
33.图2是根据本发明实施例提供的一种电池阻抗谱的测试装置的结构示意图。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
36.图1是根据本发明实施例提供的一种电池阻抗谱的测试方法的流程图，参考图1，该测试方法包括如下步骤：
37.s110、自制两个相同的电池，其中一个为测试电池，另一个为验证电池。
38.具体的，由于市场上现有的电池容量大，若用现有的电池，则在对电池进行充放电时耗时长，不利于提高测试效率。本实施中自制的电池的容量小于市场中现有的电池的容量，使用本实施例提供的自制电池进行充放电时耗时短，可以提高测试效率。自制两个相同电池，即测试电池和验证电池的容量、体积和内阻等参数是相同的。在步骤s120至步骤s140中，对测试电池和验证电池做相同的处理，分别得到测试电池的阻抗谱和验证电池的阻抗谱，对比验证电池的阻抗谱与测试电池的阻抗谱是否相同，若相同，则可以说明测试电池在测试过程中未出现故障，若不同，则说明测试电池或验证电池在测试过程中有出现故障，可以再次测试，以保证测试的准确性。用验证电池的阻抗谱来验证测试电池的阻抗谱可以避免测试电池在测试过程中出现故障而得到异常的阻抗谱。
39.s120、对测试电池和验证电池均以第一恒电流充电至第一设定soc值，然后静置第一设定时间。
40.s130、对测试电池和验证电池均以第二恒电流放电至第二设定soc值，然后静置第二设定时间。
41.具体的，在步骤s120和步骤130中对测试电池和验证电池均进行充电至第一设定soc值然后放电至第二设定soc值是为了使测试电池和验证电池中正极颗粒间电子的导电性增强，极化减小，并提高测试电池和验证电池的初始容量，以保证在步骤s140中得到的阻抗谱更精确。在对测试电池和验证电池分别充电至第一设定soc值后静置第一设定时间是为了使测试电池和验证电池的温度稳定，在静置第一设定时间的过程中，分别测试验证电池和测试电池的温度，并查看测试电池和验证电池的温度是否稳定。在对测试电池和验证电池均放电至第二设定soc值后静置第一设定时间是为了使测试电池和验证电池的温度稳定，在静置第二设定时间的过程中，分别测试验证电池和测试电池的温度，并查看测试电池和验证电池的温度是否稳定。
42.s140、对测试电池和验证电池均以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二
设定电流充电至第四设定soc值，再以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，在充放电过程中分别测试测试电池和验证电池的阻抗谱，其中，第三设定soc值小于第二设定soc值。
43.具体的，对测试电池和验证电池均以第二设定soc值放电至第三设定soc值，再以第三设定soc值充电至第四设定soc值，再以第四设定soc值放电至第三设定soc值，再以第三设定soc值充电至第四soc值，测试电池和验证电池均有两段从第三设定soc值到第四设定soc值的阻抗谱，可以验证这两段阻抗谱是否相同，从而验证阻抗谱的稳定性，进而可以根据阻抗谱更好的分析电池的性能。
44.本发明实施例提供一种电池阻抗谱的测试方法，该测试方法包括：先制作两个相同的电池，将其中一个电池作为测试电池，另一个电池作为验证电池，对两个电池进行相同的处理，可以用验证电池的阻抗谱验证测试电池的阻抗谱。对测试电池和验证电池均以第一恒定电流充电至第一设定soc值后，再以第二恒定电池放电至第二设定soc值，对测试电池和验证电池以恒定电流进行充放电可以提高电池性能，以使获取的阻抗谱更精确，然后，对测试电池和验证电池均从第二设定soc值放电至第三设定soc值，再以第三设定soc值充电至第四设定soc值，再以第四设定soc值放电至第三设定soc值，再以第三设定soc值充电至第四soc值，在这个过程中测试验证电池和测试电池的阻抗谱，测试电池和验证电池均有两段从第三设定soc值到第四设定soc值的阻抗谱，可以验证这两段阻抗谱是否相同，从而验证阻抗谱的有效性。本发明实施例提供一种电池阻抗谱的测试方法，可以提高阻抗谱的测试精度以及验证阻抗谱的稳定性。
45.可选的，自制两个相同的电池具体包括：
46.获取四个正极板和两个负极板；
47.将四个正极板和两个负极板放置到一个测试盒中，设置正极板和负极板的位置，使一个负极板位于两个正极板之间；
48.在测试盒内注入设定浓度和设定容量的溶液，形成测试电池和验证电池。
49.具体的，测试电池包括两个正极板和一个负极板，验证电池也包括两个正极板和一个负极板。负极板位于两个正极板之间。两个正极板和一个负极以及溶液构成测试电池。溶液呈酸性。
50.可选的，设定浓度为1.28g/cm3；设定容量为1250ml。
51.具体的，将溶液的浓度设置为1.28g/cm3，溶液的容量设置为1250ml，可以使制作出的测试电池和验证电池能够正常工作。
52.可选的，溶液中设置有温度传感器；温度传感器用于测试测试电池和验证电池的温度。
53.具体的，温度传感器用于检测测试电池和验证电池的温度，防止测试电池和验证电池的温度过高发生异常，温度传感器可以在静置验证电池和测试电池时检测其温度是否达到温度。
54.可选的，第一设定soc值包括100％，第二设定soc值包括80％。
55.具体的，设置第一设定soc值为100％，第二设定soc值为80％可以提高测试效率。
56.可选的，第一设定时间包括24小时；第二设定时间包括5小时。
57.具体的，设置第一设定时间为24小时，第二设定时间为5小时，可以使测试电池和
验证电池的内部达到稳定状态，也可以使测试电池和验证电池的温度达到设定温度。
58.可选的，第一恒电流包括2.5a，第二恒电流包括1a。
59.具体的，设置第一恒电流为2.5a，可以减少测试电池和验证电池的充电时间，设置第二恒电流为1a，可以减少测试电池和验证电池的极化，提高测试电池和验证电池的性能，进而提高测试电池和验证电池的阻抗谱的精度。
60.可选的，第三设定soc值包括1％，第四设定soc值包括5％。
61.具体的，第三设定soc值与第四设定soc值之间差值较小，可以提高测试效率。
62.图2是根据本发明实施例提供的一种电池阻抗谱的测试装置的结构示意图，参考图2，该测试装置包括充放电模块110和阻抗谱测试模块120；充放电模块110用于对测试电池和验证电池均以第一恒电流充电至第一设定soc值，然后静置第一设定时间，再对测试电池和验证电池均以第二恒电流放电至第二设定soc值，然后静置第二设定时间，再对测试电池和验证电池均以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，再以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，其中，第三设定soc值小于第二设定soc值；阻抗谱测试模块120用于在充放电模块110对测试电池和验证电池均以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值，再以第一设定电流放电至第三设定soc值，再以第二设定电流充电至第四设定soc值的充放电过程中分别测试测试电池和验证电池的阻抗谱。
63.可选的，本发明实施例提供的电池阻抗谱的测试装置还包括温度传感器；温度传感器用于检测测试电池和验证电池的温度。
64.本实施例提供的电池阻抗谱的测试装置与本发明任意实施例提供的电池阻抗谱的测试方法属于相同的发明构思，具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节，详尽本发明任意实施例提供的电池阻抗谱的测试方法。
65.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
66.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。