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过充、过放是电动汽车动力电池在使用过程中的典型安全性问题,准确地检测过充和过放对于动力电池的研发、制造和日常维护以及电动汽车乘员安全保障具有重要意义。常用的基于电化学性能的动力电池过充/过放检测方法容易受到老化等干扰因素的影响,导致过充/过放检测结果不准确、不可靠的问题。动力电池的电化学性能是其内部结构的外部表现,而其内部结构则是电化学性能的内部依据,两者存在相辅相成的关系。将结构检测方法与电化学性能检测方法相结合起来,有利于提高动力电池过充/过放检测的准确性和可靠性。为此,以某款磷酸铁锂动力电池为对象,以检测动力电池过充/过放及其程度为目标,提出基于结构与性能的动力电池过充/过放检测方法。首先,研究了过充/过放对动力电池结构形态和电化学性能的影响机理,在讨论过充/过放引发析气/析铜、锂枝晶/铜枝晶生长、电压和容量特性改变等现象的基础上,总结了过充/过放动力电池的结构形态特征和电化学性能特征。接着,根据计算机层析图像和电化学性能测量原理,提出了基于结构与性能的动力电池过充/过放检测方法,并对其综合运用层析成像技术和电化学性能测量方法来检测动力电池过充/过放的机理进行了论述,设计了层析图像测量方法来获取过充/过放的动力电池结构参数(析气/析铜对应的像素数量ngas、nCu及其密度分布特征向量DDF)。依据列文伯格-马夸尔特算法原理和容量增量分析原理,辨识了恒流放电工况下的过充/过放动力电池内短路模型的内短路电阻参数Rs,分析了过充/过放电池的容量增量曲线变化特征。并依据层次分析法原理,综合结构参数与性能参数来估算动力电池的过充/过放荷电状态(SOCC和SOCF)。然后,以某款车用的磷酸铁锂动力电池(简称实验电池)为实验对象,搭建了由过充/过放实验子系统、层析图像检测子系统和电化学性能检测子系统所组成的实验系统,并以此对不同过充/过放荷电状态的实验电池进行了检测实验。最后,通过分析层析图像测量数据和电化学性能测量数据,运用非线性回归方法拟合了析气/析铜对应的像素数量、内短路电阻与过充/过放荷电状态的关系曲线,讨论了析气/析铜对应的像素在层析图像上的密度分布特征、容量增量曲线随过充/过放荷电状态的变化规律,并验证了基于结构与性能的动力电池过充/过放检测方法的可靠性与准确性。