申请/专利权人：通用汽车环球科技运作有限责任公司

申请日：2018-12-07

公开（公告）日：2021-04-09

公开（公告）号：CN109932657B

主分类号：G01R31/378(20190101)

分类号：G01R31/378(20190101)

优先权：["20171219 US 15/846774"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.09#授权;2019.07.19#实质审查的生效;2019.06.25#公开

摘要：一种电化学电池包括能够有助于阳极与阴极之间的离子转移的电解质。一种用于识别和或表征电化学电池中的软短路的方法包括：将电化学电池冷却到观察温度，在所述温度下电解质间离子迁移被实质上抑制；在观察温度下观察电化学电池的开路电压OCV持续一段时间；以及如果OCV在时间段期满之前达到最小阈值电压，那么确定电化学电池中存在软短路。所述方法可以任选地进一步包含在所述观察温度或低于所述观察温度下通过恒电位电化学阻抗谱PEIS产生所述电池的阻抗谱，以及将电池泄漏电阻定义为所述阻抗谱的最大阻抗极限。所述观察温度可以包括电解质的玻璃化转变温度。

主权项：1.一种用于表征电化学电池中的软短路的方法，所述电化学电池包括能够有助于阳极与阴极之间的离子转移的电解质，所述方法包括:在观察温度或低于观察温度下，通过恒电位电化学阻抗谱PEIS产生所述电化学电池的阻抗谱；以及将电池泄漏电阻定义为所述阻抗谱的最大阻抗极限，其中所述观察温度包括电解质间离子迁移被实质上抑制的温度。

全文数据：用于电化学电池中软短路的确定和表征的方法背景技术电化学电池是被配置成通过化学反应来产生电能的装置。电化学电池的一个实例是锂离子蓄电池，其中锂离子在负电极即阳极与正电极即阴极之间移动。液体和聚合物电解质可以有助于锂离子在阳极与阴极之间的移动。锂离子蓄电池由于其高能量密度和经历连续充放电循环的能力，在国防、汽车和航空航天应用方面越来越受欢迎。发明内容提供一种用于识别电化学电池中的软短路的方法。电池包含被配置成在阳极与阴极之间转移离子的电解质。所述方法包含：将电化学电池至少冷却到观察温度，在所述温度下电解质间离子迁移被实质上抑制；在观察温度或低于观察温度下观察电化学电池的开路电压OCV持续一段时间；以及如果OCV在时间段期满之前达到最小阈值电压，那么确定电化学电池中存在软短路。所述时间段可以小于约300秒。阈值电压可以是约0.2伏特。阈值电压可以是在冷却之前测量的电池的OCV电压的一部分。观察温度可以是电解质的玻璃化转变温度。观察温度可以是电解质的冰点。电化学电池可以是蓄电池。电化学电池可以是锂离子蓄电池。电化学电池可以是超级电容器。电化学电池可以通过液氮冷却。所述方法可以是非破坏性的。所述时间段可以在电化学电池达到观察温度后开始。还提供一种用于表征电化学电池中的软短路的方法。电池包含被配置成在阳极与阴极之间转移离子的电解质。所述方法包含在观察温度或低于观察温度下通过恒电位电化学阻抗谱PEIS产生电池的阻抗谱，以及将电池泄漏电阻定义为阻抗谱的最大阻抗极限。观察温度可以是电解质间离子迁移被实质上抑制的温度。电化学电池可以通过液氮被冷却到观察温度。所述方法可以进一步包含通过比较电池的限定泄漏电阻与阈值电阻来确定电化学电池的适用性。还提供了一种用于识别和表征电化学电池中不期望的自放电的方法。电池包含被配置成在阳极与阴极之间转移离子的电解质。所述方法包含：将电化学电池至少冷却到观察温度，在所述温度下电解质间离子迁移被实质上抑制；在观察温度或低于观察温度下观察电化学电池的开路电压OCV持续一段时间；如果OCV在时间段期满之前达到最小阈值电压，那么确定电化学电池中存在软短路；通过恒电位电化学阻抗谱PEIS在观察温或低于观察温度下产生电池的阻抗谱；以及将电池泄漏电阻定义为阻抗谱的最大阻抗极限。所述方法可以是非破坏性的。观察温度可以是电解质的玻璃化转变温度。电化学电池可以是锂离子蓄电池。电解质间离子迁移可以是从电解质到电极的离子移动或是从电极到电解质的离子移动。通过下文对例示性实施例和附图的详细描述，例示性实施例的其他目的、优点和新颖特征将变得更加显而易见。附图说明图1示出根据一个或多个实施例的锂蓄电池单元；图2示出根据一个或多个实施例的混合动力电动车辆的示意图；图3示出根据一个或多个实施例的用于识别电化学电池中的软短路的方法的框图；图4示出根据一个或多个实施例的用于量化电化学电池中的泄露电阻的方法的框图；图5示出根据一个或多个实施例的若干电化学电池的开路电压对温度的曲线图；以及图6示出根据一个或多个实施例的通过PEIS产生的若干电化学电池的阻抗谱。具体实施方式本文描述本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是实例，且其他实施例可以采用各种不同和替代的形式。附图并不一定是按比例绘制的；一些特征可以被放大或缩小以展示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制的，而仅仅是教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考任何一个附图所示和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图所示的特征组合，以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改对于特定应用或实现方式可能是期望的。电化学电池可以表现出不同水平的自放电或由软短路引起的“电池下垂”，这可能是例如制造缺陷或电池老化的结果。测量电化学电池的自放电可能是耗时的。此外，其他电池条件诸如电池电压松弛可能与自放电混淆。本文提供的是非破坏性方法，可以快速地检测软短路的存在，并进一步表征所述软短路的量值。尽管仅为了说明，将关于锂蓄电池单元描述所述方法，但是所述方法适用于所有电化学电池。图1示出锂蓄电池单元10，其包括负电极即，阳极11、正电极即，阴极14、可操作地设置在阳极11与阴极14之间的电解质17，以及分隔件18。阳极11、阴极14和电解质17可以囊封在容器19中，例如，容器19可以是硬例如，金属壳或软例如，聚合物袋。阳极11和阴极14位于分隔件18的相对侧，分隔件18可以包括微孔聚合物或能够传导锂离子和任选的电解质即，液体电解质的其他合适材料。例如，电解质可以包括聚合物或液体电解溶液。液体电解质17可以包含溶解在非水溶剂中的LiPF6、LiBF4和LiClO4等。聚合物电解质17可以包含一种或多种聚合物，诸如聚环氧乙烷PEO或聚丙烯腈等，以及一种或多种锂盐，诸如LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiSICON或LiPON等。阳极11通常包含集电器12和涂覆到其上的锂嵌入主体材料13。阴极14通常包含集电器15和涂覆到其上的锂基活性材料16。在一个实例中，阳极11包括锂。在一个实例中，阳极11包括锂，且阴极14包括硫。例如，活性材料16可以在以比嵌入主体材料13更高的电位存储锂离子。与两个电极相关联的集电器12和15通过可中断的外部电路连接，所述外部电路允许电流在电极之间通过，以电平衡锂离子的相关迁移。虽然为了清楚起见，图1示意性地示出了主体材料13和活性材料16，但是主体材料13和活性材料16可以分别包括阳极11和阴极14与电解质17之间的专用界面。主体材料13可以包含能够充分经受锂离子嵌入、脱嵌和合金化，同时用作锂离子蓄电池10的负极端子的任何锂主体材料。主体材料13还可以包含聚合物粘合剂材料以在结构上将锂主体材料保持在一起。例如，在一个实施例中，主体材料13可以包含混合在聚偏二氟乙烯PVdF、乙烯丙烯二烯单体EPDM橡胶、羧甲氧基纤维素CMC、和苯乙烯，1，3-丁二烯聚合物SBR中的一种或多种中的石墨。石墨和碳材料被广泛用于形成负电极，因为它表现出良好的锂离子嵌入和脱嵌特性，相对不具有反应性，并且可以大量存储锂离子，从而产生相对高的能量密度。其他材料也可以用于形成主体材料13，例如，包含钛酸锂、硅、氧化硅、锡、锂金属和氧化锡中的一种或多种。阳极集电器12可以包含铜、铝、不锈钢或本领域技术人员已知的任何其他适当的导电材料。阳极集电器12可以用高导电材料处理例如，涂覆，包含导电碳黑、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯和蒸汽生长碳纤维VGCF等中的一种或多种。活性材料16可以包含任何锂基活性材料，可以充分经受锂嵌入和脱嵌，同时用作蓄电池单元10的正极端子。活性材料16还可以包含聚合物粘合剂材料以在结构上将锂基活性材料保持在一起。可用于形成活性材料16的一类常见已知材料是层状锂过渡金属氧化物。例如，在各种实施例中，活性材料16可以包括尖晶石锂锰氧化物LiMn2O4、锂钴氧化物LiCoO2、镍锰钴氧化物[LiNixMnyCozO2]或诸如磷酸铁锂LiFePO4或氟磷酸铁锂Li2FePO4F的锂铁聚阴离子氧化物中的一种或多种，它们混合在聚偏二氟乙烯PVdF、乙烯丙烯二烯单体EPDM橡胶、羧甲氧基纤维素CMC和苯乙烯，1，3-丁二烯聚合物SBR中的至少一种中。除了刚才提到的那些以外，还可以使用其他锂基活性材料。这些替代材料包含但不限于锂镍氧化物LiNiO2、锂铝锰氧化物LixAlyMn1-yO2和锂钒氧化物LiV2O5，仅举几个例子。阴极集电器15可以包含铝或本领域技术人员已知的任何其他适当的导电材料，且可以形成为箔片或栅格形状。阴极集电器15可以用高导电材料处理例如，涂覆，包含导电碳黑、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯和蒸汽生长碳纤维VGCF等中的一种或多种。可以在蓄电池单元10中使用可以在阳极11与阴极14之间传导锂离子的任何适当的电解质溶液。在一个实施例中，电解质溶液可以是非水性液体电解质溶液，其包含溶解在有机溶剂或有机溶剂混合物中的锂盐。熟习的技术人员知道可以在蓄电池单元10中使用的许多非水性液体电解质溶液，以及如何制造或商业获取它们。可以溶解在有机溶剂中以形成非水性液体电解质溶液的锂盐的非限制性列表包含LiClO4、LiAlCl4、LiI、LiBr、LiSCN、LiBF4、LiBC6H54LiAsF6、LiCF3SO3、LiNCF3SO22、LiPF6以及它们的混合物。这些和其他类似的锂盐可以溶解在各种有机溶剂中，诸如但不限于环状碳酸酯碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、无环碳酸酯碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、脂肪族羧酸酯甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、γ-内酯γ-丁内酯、γ-戊内酯、链结构醚1，2-二甲氧基乙烷、1-2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、环醚四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃及其混合物。在一个实施例中，微孔聚合物分隔件18可以包括聚烯烃。聚烯烃可以是均聚物衍生自单一单体成分或异聚物衍生自一种以上单体成分，直链的或是支链的。如果使用衍生自两种单体成分的异聚物，那么聚烯烃可以采用任何共聚物链排列，包含嵌段共聚物或无规共聚物的链排列。如果聚烯烃是衍生自两种以上单体成分的异聚物，情况也是如此。在一个实施例中，聚烯烃可以是聚乙烯PE、聚丙烯PP或PE和PP的混合物。分隔件18可以任选地是用包含陶瓷型氧化铝例如，Al2O3和锂化沸石型氧化物中的一种或多种的材料涂覆的陶瓷。锂化沸石型氧化物可以增强锂离子蓄电池诸如蓄电池单元10的安全性和循环寿命性能。微孔聚合物分隔件18可以是由干法或湿法制造的单层或多层层压材料。例如，在一个实施例中，单层聚烯烃可以构成微孔聚合物分隔件18的整体。然而，作为另一个实例，类似或不同聚烯烃的多个离散层可以组装到微孔聚合物分隔件18中。微孔聚合物分隔件18还可以包括除聚烯烃之外的其他聚合物，诸如但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚偏二氟乙烯PVdF和或聚酰胺尼龙。聚烯烃层和任何其他任选的聚合物层可以作为纤维层进一步包含在微孔聚合物分隔件18中，以帮助为微孔聚合物分隔件18提供适当的结构和孔隙率特性。熟悉的技术人员无疑会知道和理解可以制造微孔聚合物分隔件18的许多可用聚合物和市售产品，以及可以用于制造微孔聚合物分隔件18的许多制造方法。蓄电池单元10通常通过在阳极11与阴极14之间可逆地传递锂离子来操作。电解质17有助于锂离子在阳极22与阴极14之间的传送。锂离子在充电时从阴极14移动到阳极11，而在放电时从阳极11移动到阴极14。在放电开始时，阳极11含有高浓度的嵌入锂离子，而阴极14相对耗尽，在此类情况下，在阳极11与阴极14之间建立封闭的外部电路会导致嵌入锂离子从阳极11中提取出来。提取的锂原子在电极-电解质界面处离开嵌入主体时被分成锂离子和电子。锂离子被离子传导电解质17从阳极11携带通过分隔件18的微孔到达阴极14，同时，电子通过外部电路从阳极11传输到阴极14，以平衡整个电化学电池。这种通过外部电路的电子流可以被利用并被馈送到负载装置，直到负电极中嵌入的锂的水平下降到可工作水平以下或者对电力的需求停止。箭头指示电流流出阳极11，且电流流入阴极14，且因此蓄电池单元10被展示为充电状态。蓄电池单元10可以在其可用容量部分或完全放电后再充电。为了给锂离子蓄电池单元充电或重新供电，外部电源未图示连接到正电极和负电极，以驱动蓄电池放电电化学反应的逆反应。也就是说，在充电期间，外部电源提取存在于阴极14中的锂离子以产生锂离子和电子。锂离子被电解质溶液带回到隔板，且电子被驱动回到外部电路，都朝向阳极11。锂离子和电子最终会在负电极处重新结合，从而为其补充嵌入的锂，以用于未来的蓄电池单元放电。锂离子蓄电池单元10或包括串联和或并联连接的多个蓄电池单元10的蓄电池模块或电池组，可以用于可逆地向相关联负载装置供应电力和能量。锂离子蓄电池还可以用于各种消费电子装置例如，膝上型计算机、相机和蜂窝智能电话、军事电子设备例如，无线电、地雷探测器和热武器、飞机和卫星等。锂离子电池、模块和电池组可以并入在车辆中，诸如混合动力电动车辆HEV、蓄电池电动车辆BEV、插入式HEV或增程式电动车辆EREV，以产生足够的功率和能量来操作车辆的一个或多个系统。例如，蓄电池单元、模块和电池组可以与汽油或柴油内燃机结合使用来推进车辆诸如在混合动力电动车辆中，或者可以单独使用来推进车辆诸如在蓄电池驱动的车辆中。图2示出包含蓄电池组20和相关部件的混合动力电动车辆1的示意图。诸如蓄电池组20的蓄电池组可以包含多个蓄电池单元10。例如，多个蓄电池单元10可以并联连接以形成群组，且多个群组可以串联连接。本领域技术人员将理解，利用本文公开的蓄电池单元架构，任何数目的蓄电池单元连接配置都是可行的，且将进一步认识到车辆应用不限于所述的车辆架构。蓄电池组20可以向牵引逆变器2提供能量，牵引逆变器2将直流DC蓄电池电压转换成三相交流AC信号，驱动电机3使用所述信号来推进车辆1。发动机5可以用于驱动发电机4，发电机4又可以通过逆变器2提供能量给蓄电池组20再充电。外部例如，电网电力也可以用于经由附加电路未图示对蓄电池组20再充电。发动机5可以包括例如汽油或柴油发动机。电化学电池通常用作电压源，其中电池电位单位为伏特是电池的两个电极之间例如，阳极11和阴极14之间的测量电压差。由于其结构材料，电化学电池也显示出内阻。因此，电池可以被建模为与电阻器串联的电压源例如，显示出电位的两个串联的电极。随着时间的推移，由于各种电池特性，诸如软短路和不期望的内部电池反应例如由电极材料中的杂质引起的，电化学电池可能经历逐渐的自放电。软短路是不期望的电流路径，它允许两个电极达到相同的电压，或者允许电位接近零。软短路的电阻可以称作“泄露电阻”。因为软短路与电池的内阻并联并与电压源串联，所以不能直接测量泄漏电阻。为了确定软短路的存在，可以观察电池的开路电压OCV一段时间例如，在环境条件下，其中达到0伏的OCV可以指示软短路的存在。OCV是在没有外部负载或电源连接的情况下，电化学电池两端之间测量的电位差。然而，可能需要几天或几周例如，超过14天来确定软短路的存在，特别是如果泄漏电阻相对较高的话。图3示出了用于识别电化学电池中不期望的自放电的方法300的框图，所述方法可以在几秒或几分钟例如，小于300秒内实现。不期望的自放电可能例如由于一个或多个软短路而引起。所述方法包括冷却310电化学电池，观察320电化学电池的OCV，以及如果开路电池电压在时间段期满之前实质上接近最小阈值电压，那么确定330电化学电池中是否存在软短路。实质上接近可以包括达到最小阈值。电化学电池可以是如上文定义的任何电池。电化学电池的具体实例包含蓄电池例如，锂离子蓄电池和超级电容器等。在一个实施例中，观察320电化学电池的OCV可以包括测量两个电极之间的电位。冷却310包括将电化学电池冷却到观察温度，在所述温度下，电解质间离子迁移被实质上抑制。电解质间离子迁移包括离子进出电解质的移动。例如，电解质间离子迁移可以包括从电解质到电极的离子移动例如，离子嵌入，或者从电极到电解质的离子移动例如，离子脱嵌。同时在观察温度下，离子例如，锂离子蓄电池的锂离子的温度相关传送被实质上抑制，且电化学电池被有效地转化为电容器。作为电容器，开路电位不再受电池化学物质即，离子传送的支持，且蓄电池的任何自放电都通过不期望的蓄电池特性例如，软短路来促进。观察温度可以包括电解质的冰点。例如，观察温度可以是蓄电池的液体电解质的冰点。观察温度可以包括电解质的玻璃化转变温度。例如，观察温度可以是蓄电池的液体电解质或蓄电池的可能不显示冻结温度的所有其他非液体电解质的玻璃化转变温度。例如，对于一些电化学电池，观察温度可以低于约-90℃。在一些实施例中，电化学电池可以通过液氮被冷却。例如，电化学电池可以浸入或以其他方式浸没到液氮中。当液氮用于冷却时，在此类实施例中，观察温度约为-195℃或更低。阈值电压可以包括实质上0伏特。例如，实质上0伏特可以包括小于约0.5伏特、小于约0.2伏特、小于约0.1伏特或小于约0.05伏特。在其他实施例中，阈值电压可以包括在冷却310之前测量的电池OCV电压的一部分。例如，阈值电压可以包括在冷却310之前测量的电池OCV电压的一半。观察320电化学电池的OCV可以持续一段时间。所述时间段可以根据电化学电池的物理特性和正在确定的软短路的严重程度来调整。例如，第一电池可以具有泄漏电阻约1M欧姆的软短路，其在约2至3分钟后将第一电池自放电至约0伏特，而第二电池可以具有泄漏电阻约30K欧姆的相对更严重的软短路，其在约20秒内自放电第二电池。因此，可以校准所述时间段，以确保识别足够大小的软短路。在一个实施例中，其中方法300用于确定用于给电动车辆或混合动力电动车辆供电的蓄电池单元中是否存在软短路，观察时间可以包括高达约200秒、高达约250秒或高达约300秒。所述时间段可以在电池达到观察温度后开始。应注意，在一些情况下，软短路的泄漏电阻足够小，使得电池在达到其观察温度之前可以部分或完全自放电到实质上0伏特。因此，在所述时间段开始之前，电池有可能自放电到实质上0伏。图5示出根据方法300冷却310和观察320的若干电化学电池501-506的OCV对温度的曲线图。电池501-506通常在大约70秒时达到它们各自的观察温度，此后发生自放电。电池503和501立即自放电即，在电池达到观察温度后约10秒内，而电池502、504、505和506以逐渐降低的速率自放电，指示每一电池各自的软短路的泄露电阻逐渐升高。电池506以如此低的速率自放电，以便表明没有软短路。在一些实施例中，软短路的严重程度可以被校准以对应于电池将自放电到实质上0伏特的OCV的时间限制。例如，用于电动车辆或混合动力电动车辆的“可接受的性能最差的”蓄电池可以被识别为在电池达到观察温度后200秒内不会自放电到实质上0伏特的OCV的蓄电池。在此类实施例中，电池504、505和506因此将被识别为适当地执行蓄电池。检查此类电池的速度与环境观察方法形成对比，环境观察方法可能需要以周为单位测量的持续时间。方法300可以进一步包括实现方法400以量化电化学电池的泄漏电阻。在一些实施例中，方法400可以被实现以量化电化学电池的最小泄漏电阻。图4示出方法400的框图，所述方法可以替代地与方法300分离地实现，并包括在观察温度或低于观察温度时通过恒电位电化学阻抗谱PEIS产生410电池的阻抗谱，且将电池泄漏电阻定义420为阻抗谱的最大阻抗极限。具体来说，在一些实施例中，单元泄漏电阻可以被定义420为阻抗谱在所述谱的低频范围的最大阻抗极限。在一些实施例中，所定义420的电池泄漏电阻是最小电池泄露电阻。通常，随着频率降低，出现最大阻抗极限。阻抗谱包括一个或多个阻抗测量。在阻抗谱包括多个阻抗测量的实施例中，阻抗测量可以在不同频率下进行。PEIS是一种已知的方法，它将不同频率的振荡电位施加到电化学电池上，同时测量每一频率下通过电池的AC电流响应。根据欧姆定律，阻抗是由输入振荡电位和观察到的AC电流之比定义的传递函数。因此，扰动电位范围和相应的测量AC电流可以通过欧姆定律转换成阻抗谱。然而，因为在PEIS的实现期间电池处于观察温度，所以确定的电池阻抗包括泄漏电阻。图6示出通过与图5主题的相同电化学电池501-506的PEIS产生阻抗谱。观察到，随着频率降低，一些电池即501、502和503实现了最大阻抗极限。例如，电池501的阻抗谱表现出约10k欧姆的最大阻抗极限。电池503、502和501表现出越来越严重的软短路，如逐渐减小的泄漏电阻所示。在所呈现的频谱范围内，电池504、505和506不表现软短路即，通过存在最大阻抗极限，不存在限定的泄漏电阻；尽管根据图5，可以想象，如果频谱扩展到足够低的频率，那么电池504和505以及可能506的软短路将表现出软分类。为了识别可接受的电化学电池例如，电动车辆或混合动力电动车辆的合适蓄电池单元，阻抗谱的范围可以被调整，以确保识别足够大小的软短路。例如，用于电动车辆或混合动力电动车辆的“可接受的性能最差的”蓄电池可以被识别为在下限为1Hz的阻抗谱内不表现最大阻抗极限的蓄电池。在其他实施例中，所确定的泄漏电阻可以用于维护，或以其他方式替代电化学电池用于特定应用。例如，方法400可以进一步包括通过比较电池的限定420泄漏电阻与阈值电阻来确定430电化学电池的适用性。具体来说，如果定义的泄漏电阻高于阈值电阻，那么可以确定电池是适合的，而如果定义的泄漏电阻低于阈值电阻，那么可以确定电池是不适合的。阈值电阻可以基于电池的物理特性和或电池的预期应用例如，用于电动车辆或混合动力电动车辆的锂离子蓄电池来校准。方法300和400包括非破坏性方法。具体来说，方法300即，电化学电池的冻结和连续再保温是非破坏性的，因为它不会对电池性能造成实质性影响。电池性能可以由诸如充电电阻、放电电阻和电池容量等特性来定义。虽然上文描述了例示性实施例，但是这些实施例并不意味着描述权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性的词语，而不是限制性的词语，应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。如先前描述，各种实施例的特征可以组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的其他实施例。虽然各种实施例可以被描述为相对于其他实施例或现有技术实现方式在一个或多个期望的特性方面提供优点或优选，但是本领域的普通技术人员认识到，一个或多个特征或特性可以被折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实现方式。这些属性可以包含但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、组装方便性等。因此，相对于一个或多个特性而言，被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式所期望的实施例不在本公开的范围之外，且对于特定应用而言是期望的。

权利要求：1.一种用于表征电化学电池中的软短路的方法，所述电化学电池包括能够有助于阳极与阴极之间的离子转移的电解质，所述方法包括：在观察温度或低于观察温度下，通过恒电位电化学阻抗谱PEIS产生所述电化学电池的阻抗谱；以及将电池泄漏电阻定义为所述阻抗谱的最大阻抗极限，其中所述观察温度包括电解质间离子迁移被实质上抑制的温度。2.一种用于识别电化学电池中的软短路的方法，所述电化学电池包括能够有助于阳极与阴极之间的离子转移的电解质，所述方法包括：将所述电化学电池至少冷却到观察温度，在所述观察温度下，电解质间离子迁移被实质上抑制；在所述观察温度或低于所述观察温度下观察所述电化学电池的开路电压OCV持续一段时间；以及如果所述OCV在所述时间段期满之前达到最小阈值电压，那么确定所述电化学电池中存在软短路。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述观察温度或低于所述观察温度下通过恒电位电化学阻抗谱PEIS产生所述电化学电池的阻抗谱，以及将电池泄漏电阻定义为所述阻抗谱的最大阻抗极限。4.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述阈值电压包括约0.2伏特。5.根据上述权利要求所述的方法，其中电解质间离子迁移包括从电解质到电极的离子移动或从电极到电解质的离子移动。6.根据上述权利要求所述的方法，其中所述观察温度包括所述电解质的玻璃化转变温度或所述电解质的冰点。7.根据上述权利要求所述的方法，其中所述方法是非破坏性的。8.根据上述权利要求所述的方法，其中通过液氮来冷却所述电化学电池。9.根据上述权利要求所述的方法，其中所述电化学电池包括蓄电池或超级电容器。10.根据上述权利要求所述的方法，其中所述电化学电池包括锂离子蓄电池。

百度查询： 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于电化学电池中软短路的确定和表征的方法

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