电芯内部微短路检测方法

一路上

推荐方法：

单体电芯

• 红外热源检测,看内部热源分布
• 电压波动：开路电压波动，例如，阈值5mV；充放电曲线上微短路都会使充放电曲线产生毛刺/充电曲线呈现锯齿状波动
  

模组

• 基于电芯间一致性
• 检测某只电芯某性能参数离群，例如电压
  

红外热源检测：
任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场。红外热成像技术正是通过检测这种红外辐射能量，测出设备表面的温度分布情况，通过热成像系统绘出表面热像图，从而判断设备发热情况。

充放电过程中累积的内部微短路，检测方法主要由下面5种：

1.将实测数据与模型预测值比较；

建立电池模型，对电池的电压和温度等参数进行预测。将测得的电池的真实电压和温度与模型的预测值进行比较，如果两者之间的差别超过了误差允许的范围，就认为是电池内短路导致电池的各项参数偏离了电池模型的预测值。

恒流充电时通过比较电池实际电压变化和模型预测电压变化来识别内短路

实际电压和根据安时积分查表得到的电压相比较来识别内短路

2.检测电池电压信号是否出现非正常的突降-回升；

该方法来源于ASAKURA等在具有陶瓷隔膜的电池的内短路过程中观察到的电压突降-回升现象。

ASAKURA等指出，对于使用了涂覆了多孔保护材料电池隔膜（如陶瓷隔膜）的电池，在内短路时会发生非正常的电压突降-回升现象。该现象可能的原因是：在内短路刚发生时，电池的端电压会因为短路的出现而发生突降，之后短路位置处的铝集流体会因为短路电流产生的巨大热量而迅速熔化并使得内短路断开，但是多孔保护材料会继续支撑电池结构，避免电池负极和正极之间的进一步接触，因此电池的端电压又会恢复。利用这一现象检测电池电压，一旦检测到了电压突降-回升现象，就认为电池发生了内短路。

3.检测电池是否发生自放电；

该类方法的思路是：如果电池发生了内短路，则内短路必然会导致电池发生超出正常范围的自放电过程。通过检测这种不正常的自放电过程，就可以判断电池是否发生了内短路。

4.基于电池的一致性进行比较；

基于电池单体之间的一致性假设。

根据一致性假设，同一个电池组中的电池单体，一般型号相同，且工况和工作状态均相同，因此同一个电池组中的电池单体之间应当具有高度的一致性，如各电池端电压相近，容量相近等。如果某节电池单体发生了内短路，则它的某些参数就会偏离其它正常电池单体参数，即偏离整体的一致性。

特点：适用于串联单体模组

5.特殊电路检测。

在SLCT中，所有并联连接的电池具有同等地位/同等优先级。通过使用并联支路双线连接的方式，在并联电池组中可以便捷地实现SLCT结构。在充放电和动态工况等电池组的正常工作状态下，电池组的工作电流主要从串联支路流过，并联支路中以均衡电流为主。如果一节单体发生内短路，由于SLCT中各单体具有对称性，其余单体都会产生流向内短路单体的内短路电流，通过计算电流表A1与A2测得电流的比值，即可判断发生内短路的单体位置。该方法通过检测电路对称性的改变来识别内短路，将对初期内短路的识别速度从天、小时提高到了秒的数量级，解决了并联电池组中内短路识别的难题，并实现了高精度内短路阻值估计。