1.一种评估二次电化学电芯的充电状态(soc)/放电状态(sod)的方法,所述电芯具有:第一工作模式,在所述第一工作模式期间,所述电芯从与所述电芯的端子连接的电源充电;第二工作模式,在所述第二工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述方法包括以下步骤:
-在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh),
-根据以下第一规则来计算表示所述充电状态(soc)/所述放电状态(sod)的数据:
soc=α+βδs+γδh
sod=100%-soc
其中,参数α、β和γ依赖于化学数据和所述电化学电芯的健康状态(soh)。
2.一种评估一次电化学电芯的放电状态(sod)的方法,所述电芯具有:工作模式,在所述工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述方法包括以下步骤:
-在所述工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh),
-根据以下规则来计算表示所述放电状态(sod)的数据:
sod=α’+β’δs+γ’δh
其中,参数α’、β’和γ’依赖于化学数据和所述电化学电芯的健康状态(soh)。
3.根据权利要求2所述的方法,所述方法被实施用于评估水性锂电芯或有机锂电芯的放电状态(sod)。
4.根据权利要求1或2所述的方法,所述方法被实施用于评估可再充电电芯的放电状态(sod),所述可再充电电芯诸如锂离子可再充电电芯、nimh可再充电电芯、nicd可再充电电芯或nas可再充电电芯、钠离子可再充电电芯、固态锂可再充电电芯、氧化还原液流电池。
5.根据权利要求2所述的方法,所述方法被应用于预测一次(不可再充电)电芯的放电状态(sod),所述一次电芯诸如li/mno2电芯、li/fes2电芯、li/cfx电芯、碱性电芯、锌碳干电芯和金属空气电芯。
6.根据权利要求1或2所述的方法,所述方法经由与位于所述电化学电芯上的温度探针和电压探针连接的集成电路在线实施。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,针对各个充电状态(soc)值,根据下式通过电化学电芯端子间的开路电压(ocv)的温度依赖性来确定熵(δs)和焓(δh):
8.一种评估一次(不可再充电)电化学电芯的健康状态(soh)的方法,所述电芯具有:工作模式,在所述工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述方法包括以下步骤:
-在所述工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh),
-根据以下规则来计算表示所述放电状态(sod)的数据:
sod=α’+β’δs+γ’δh
其中,参数α’、β’和γ’依赖于化学数据和所述电化学电芯的所述健康状态(soh)。
9.一种评估二次电化学电芯的健康状态(soh)的方法,所述电芯具有:第一工作模式,在所述第一工作模式期间,所述电芯从与所述电芯的端子连接的电源充电;第二工作模式,在所述第二工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述方法包括以下步骤:
-在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh),
-在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的充电状态(soc)/放电状态(sod),
-根据以下规则,根据所测得的熵(δs)、所测得的焓(δh)以及测得的充电状态(soc)/放电状态(sod)识别参数α、β和γ:
soc=α+βδs+γδh
sod=100%-soc
-根据所识别出的参数α、β和γ并且根据与所述电化学电芯关联的化学数据得出所述健康状态(soh)。
10.一种评估二次或可再充电电化学电芯的充电状态(soc)/放电状态(sod)的系统,所述电芯具有:第一工作模式,在所述第一工作模式期间,所述电芯从与所述电芯的端子连接的电源充电;第二工作模式,在所述第二工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述系统包括:
-用于在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh)的装置,
-用于根据以下规则来计算表示所述充电状态(soc)/所述放电状态(sod)的数据的装置:
soc=α+βδs+γδh
sod=100%-soc
其中,参数α、β和γ依赖于化学数据和所述电化学电芯的健康状态(soh)。
11.一种评估一次电化学电芯的放电状态(sod)的系统,所述电芯具有:工作模式,在所述工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述系统包括:
-用于在所述工作模式过程中以及在休息期间测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh)的装置,
-用于根据以下规则来计算表示所述放电状态(sod)的数据的装置:
sod=α’+β’δs+γ’δh
其中,参数α’、β’和γ’依赖于化学数据和所述电化学电芯的健康状态(soh)。
12.根据权利要求9或10所述的系统,所述系统还包括与附接至所述电化学电芯或嵌入所述电化学电芯中的温度探针和电压探针连接的集成电路。
13.根据权利要求11所述的系统,其中,所述集成电路实现所述计算装置。
14.根据权利要求11所述的系统,其中,所述集成电路包括通信装置。
15.根据权利要求11所述的系统,其中,所述集成电路实现以下操作:针对各个充电状态(soc)值,根据下式,依据所述电化学电芯端子间的开路电压(ocv)的温度依赖性来计算熵(δs)和焓(δh):
16.一种评估一次(不可再充电)电化学电芯的健康状态(soh)的系统,所述电芯具有:工作模式,在所述工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述方法包括以下步骤:
-在所述工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh),
-根据以下规则来计算表示所述放电状态(sod)的数据:
sod=α’+β’δs+γ’δh
其中,参数α’、β’和γ’依赖于化学数据和所述电化学电芯的所述健康状态(soh)。
17.一种评估二次电化学电芯的健康状态(soh)的系统,所述电芯具有:第一工作模式,在所述第一工作模式期间,所述电芯从与所述电芯的端子连接的电源充电;第二工作模式,在所述第二工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及休息模式,所述系统包括:
-用于在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间测量所述电化学电芯的熵(δs)和焓(δh)的装置,
-用于在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间,测量所述电化学电芯的所述充电状态(soc)/放电状态(sod)的装置,
-用于根据以下规则,根据所测得的熵(δs)、所测得的焓(δh)以及测得的充电状态(soc)/放电状态(sod)来识别参数α、β和γ的装置:
soc=α+βδs+γδh
sod=100%-soc
-用于根据所识别出的参数α、β和γ并且根据与所述电化学电芯关联的化学数据得出所述健康状态(soh)的装置。
18.根据权利要求16和17所述的soh评估系统,其中,所述soh评估系统包括与附接至所述电池或嵌入所述电池中的温度探针和电压探针连接的集成电路。
19.一种对可再充电电池进行快速充电的系统,所述电池具有连接至内部电化学电芯电极的端子,所述电池具有(i)第一工作模式,在所述第一工作模式期间,所述电芯从与所述电芯的端子连接的电源充电;(ii)第二工作模式,在所述第二工作模式期间,所述电芯向负载放电;以及(iii)休息模式,所述快速充电系统包括:
-电源,所述电源被设置成与所述电极电连接,以提供施加到所述电池端子的可控的时变充电电压,从而生成充电电流,所述充电电流导致所述电化学电芯从初始充电状态(soci)充电到充电状态目标值(socf),
-充电控制处理器,所述充电控制处理器用于控制所述电源,
-用于评估所述电池的所述充电状态(soc)的评估单元,所述评估单元包括:
-用于在所述第一工作模式和所述第二工作模式过程中以及在休息期间测量所述电池的熵(δs)和焓(δh)的装置,
-用于根据以下规则来计算表示所述充电状态(soc)的数据的装置:
soc=α+βδs+γδh
其中,参数α、β和γ依赖于化学数据和所述电池的健康状态(soh)。
20.根据权利要求16所述的快速充电系统,其中,所述soc评估单元包括与附接至所述电池或嵌入所述电池中的温度探针和电压探针连接的集成电路。