[发明专利]一种锂离子电池的寿命预测方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池的寿命预测方法，属于电池寿命评估技术领域，首先建立表征电池存储寿命的第一容量衰减模型，根据存储实验的存储实验数据求解第一容量衰减模型的未知参数，然后，根据确定的第一容量衰减模型，结合电池的在设定时间内的充放电循环次数，建立第二容量衰减模型，根据充放电循环实验的循环实验数据，求解第二容量衰减模型的未知参数，从而最终确定表征电池存储寿命和循环寿命的第二容量衰减模型。最后，将电池实际使用的工况信息代入第二容量衰减模型，从而求得电池的预测寿命。相对于现有技术中单纯预测存储寿命或循环寿命的方法更符合电池的实际使用情况，能够快速预测电池的实际使用寿命。

技术领域

本发明属于电池寿命评估技术领域，具体涉及一种锂离子电池的寿命预测方法。

背景技术

目前电池寿命预测的技术方案较多，但大多只考虑到个别或几个相关因子，进行存储寿命的预测或循环寿命的预测，例如，公布号为CN107144790A的中国专利申请公开了一种预测锂离子电池循环寿命的方法，该方法只对一种特性循环测试条件下的电池进行寿命预测；公布号为CN106443497A的中国专利申请公开了一种锂离子电池的存储寿命预测方法，该方法只对存储寿命进行预测。然而，单一的存储寿命预测方法或循环寿命预测方法由于考虑的相关因子比较片面，导致采用存储寿命预测方法或循环寿命预测方法预测的电池寿命与动力电池的实际应用工况不符，无法有效预测电池的实际使用寿命，对动力电池的实际使用指导意义不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池的寿命预测方法，用于解决现有技术无法有效预测电池的实际使用寿命问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的一种锂离子电池的寿命预测方法，包括以下步骤：

1)根据电池的存储温度和设定的参考温度，电池的荷电状态和设定的参考荷电状态，建立表征电池存储寿命的第一容量衰减模型，获取对电池进行存储实验的存储实验数据，该存储实验数据包括电池的容量损失率及对应的存储温度和荷电状态、存储时间，根据所述存储实验数据求解第一容量衰减模型中的未知参数；

2)根据求得的第一容量衰减模型结合电池在设定时间内的充放电循环次数，确定综合表征电池存储寿命和循环寿命的第二容量衰减模型，获取对电池进行充放电循环实验的循环实验数据，该循环实验数据包括电池的容量损失率、对应的荷电状态及充放电循环实验的时间，根据所述循环实验数据求解第二容量衰减模型中的未知参数；

3)将电池实际使用的工况信息代入第二容量衰减模型预测电池的寿命，所述电池实际使用的工况信息包括电池实际工作的存储温度、荷电状态，以及电池在设定时间内的充放电循环次数。

本发明的寿命预测方法首先建立表征电池存储寿命的第一容量衰减模型，根据存储实验的存储实验数据求解第一容量衰减模型的未知参数，然后，根据确定的第一容量衰减模型，结合电池在设定时间内的充放电循环次数，建立第二容量衰减模型，根据充放电循环实验的循环实验数据，求解第二容量衰减模型的未知参数，从而最终确定表征电池存储寿命和循环寿命的第二容量衰减模型。最后，将电池实际使用的工况信息代入第二容量衰减模型，从而求得电池的预测寿命，相对现有技术提高了电池寿命的预测准确性。

进一步，所述第一容量衰减模型如下：

Q1(t)＝a*t^z

其中，Q1(t)为容量损失率，a为中间变量，t为存储时间，Z为与材料化学体系相关的待求系数，C_a、C_T、C_soc均为待求参数，所述待求系数和待求参数为步骤1)中所述第一容量衰减模型中的未知参数，T为电池的存储温度，T₀为设定的参考温度，SOC为电池的初始荷电状态，SOC₀为设定的参考荷电状态，△T、△SOC均为设定值。