[发明专利]一种锂电池循环寿命快速测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池参数确定方法的技术领域，具体涉及一种锂电池循环寿命快速测试方法。

背景技术

根据国家电动汽车电池使用相关标准，电动汽车用动力电池有效容量不得低于额定容量的80％。电池的循环寿命就是电池容量衰退为额定容量的80%时的循环次数。电池循环寿命是电池性能一项重要指标。然而，现有的锂电池循环寿命测试主要通过设置极端测试条件（如大电流激励、高温、低温环境）对电池进行加速寿命测试，而加速寿命测试结果与常规寿命测试结果没有明确的定量对应关系。如果不采取加速寿命测试方法，按照相关现有标准推荐测试方法，则测试时间过长。因此一种测试效果良好同时测试时间合理的锂电池循环寿命测试方法亟待提出。

测试锂离子电池循环寿命的标准一般参照我国现行的两个标准中的规定：

QC/T743-2006  电动汽车用锂离子蓄电池

QB/T2502-2000  锂离子蓄电池总规范

电池循环寿命标准测试目前主要有如下两种方法：

第一种在环境温度（20℃±2℃）的条件下，以额定容量的0.5倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80%，再对电池以标称容量的1/3C倍电流恒流恒压充电，充放电之间静置1h。如此充放电循环，每循环24次做一次容量标定测试。直至电池容量小于额定容量的80%后终止实验。

第二种在（20℃±5℃）的条件下，以标称容量的1倍电流恒流恒压充电，限制电流为标称容量的0.05倍电流。然后静置20分钟，再以标称容量的1倍电流恒流放电至限制电压，静置20分钟，为一次循环。直至连续两次放电时间小于42分钟认为寿命终止。

上述两种对电池容量的测试所需的时间都比较长，第一种测试方法一次循环需要6小时左右，第二种方法一次循环需要3小时左右，致使不能快速测试电池循环寿命。磷酸铁锂电池循环寿命2000次以上，其测试周期第一种测试方法需要500天左右，第二种方法需要250天左右，而本方法一次循环只需0.5小时左右，总共需要45天左右。

发明内容

本发明针对现有电池循环寿命测试方法耗时长，不能够快速对电池循环寿命评估的不足，提出了一种电池循环寿命快速测试方法。

一种锂电池循环寿命快速测试方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：根据电池样本的极化电压特性，确定循环寿命快速测试的荷电状态区间；

步骤2：根据循环寿命快速测试的荷电状态区间，进行电池循环寿命快速测试，得到循环寿命测试实验数据；

在循环寿命快速测试的荷电状态区间进行循环寿命测试，每次充放电为一个循环，每进行i次的循环后，连续进行3次恒流恒压充放电循环容量标定测试，用来确定电池当前的实际容量；当实际容量为额定容量的97%以下，停止测试，恒流恒压充放电循环容量标定测试次数为j；其中，i和j均为设定值，30<i≤50，j>0，j为3的倍数；

步骤3：建立80%-100%部分荷电区间循环寿命推演数学模型如下：

CP(n)%=A*(1-ek*(n-n0));]]>

其中，C^P(n)%表示部分荷电状态区间n次循环后的容量衰退率，A、k和n₀是常系数；

步骤4：根据步骤3中的部分荷电区间循环寿命推演数学模型，建立0-100%荷电区间循环寿命推演数学模型如下：