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用于电池应用的嵌入式芯片

用于电池应用的嵌入式芯片

提供了用于在热力学上评估电化学系统及其部件的方法、系统和装置,所述部件包括电化学电池,比如蓄电池。本系统和方法能够监测所选择的电化学电池状况,比如温度、开路电压和/或组成,并且能够进行测量许多电池参数,包括开路电压、时间和温度,具有大到足以允许精确确定与电化学电池中的电极和电解质的组成、相、蓄电状态、健康状态和安全状态以及电化学特性相关的热力学状态函数和材料特性的精确度。本发明的热力学测量系统非常通用,并且提供信息以用于预测几乎任何具有电极对的电化学系统的广泛的性能属性。

电流监测电路,其用于测量所述电化学电池的充电电流或所述电化学电池的放电电流;以及

SOC(整个电池)=inf(SOC(an),SOC(cat),SOC(elec))(3)

图6A和图6B图示了电压转换器的电路实施方案。

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图18图示了示出有温度控制和没有温度控制所获得的焓变的测量值的比较的数据。

Korovin,NV.Electrochemicalintercalationintocathodicmaterials:Electrodepotentials.RUSSIANJOURNALOFELECTROCHEMISTRY34(7):669-675,1998.

比较的结果说明可以在没有温度控制的不同的蓄电状态下一即在电池冷却到室温期间获得包括开路电压、AS和△H的热力学数据。关于包括SOC和温度的电池状况,这些数据与使用主动控制测量的数据一致。这一比较说明,温度控制对测量电化学电池的热力学数据不是必不可少的。

在第二个测试中,电池被充电到4.2V并且然后放电到预定义的蓄电状态:98%(电池1)、65%(电池2)、40%(电池3)、3%(电池4)。热电偶被附接至每个电池并且电池在烘箱中加热至约55°C,模拟通过充电或放电的自然加热。将电池取出烘箱并且覆盖上热隔离材料。当电池冷却至室温时,监测电池的温度和开路电压。使用开路电压对温度曲线,对每个电池计算AS和ΔΗ。

—般来说,本文使用的术语和短语具有其技术公认的含义,其可以通过参考本领域技术人员已知的标准文本、期刊杂志和上下文查找到。提供以下定义来阐明其在本发明的上下文中的具体使用。

A.Mabuchi,K.Tokumitsu,H.Fujimoto,T.Kasuh,J.Electrochem.Soc.142,1041(1995)·

WangjMJiNavrotskyjA-EnthalpyofformationofLiNi02,LiCo02andtheirsolidsolutionsLiNil-xCox02.SOLIDSTATEIONICS166(1-2):167-173,2004.

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