[发明专利]一种磷酸铁锂动力电池加速试验与寿命评估方法

说明书

本发明公开了一种磷酸铁锂动力电池加速试验与寿命评估方法，包括：试验条件选择：磷酸铁锂动力电池加速寿命试验条件包括环境应力和电应力；试验工步设定：搁置‑充电‑搁置‑放电；试验数据的采集及处理：采集时间、电池端口电压、电流或温度中的一种或多种；对参数进行处理，得到性能参数；性能退化分析：基于试验数据，分析试验条件对电池性能参数的影响；寿命评估：当试验样品的SOH下降到规定值时，电池所经历的循环次数作为循环寿命；当试验结束后，电池样品的SOH下降未达到规定值时，对电池放电特性曲线进行线性拟合，根据拟合曲线求得SOH下降至规定值时，电池所经历的循环次数，作为循环寿命。

技术领域

本发明主要涉及电池寿命评估技术领域，特指一种磷酸铁锂动力电池加速试验与寿命评估方法。

背景技术

现有的电池加速试验与寿命评估方法主要有：

1)发明专利《动力电池寿命性能衰减的预测方法》通过设计动力电池的特征工况，再将每个特征工况等效成数个加速工况，在较短的时间内对电池进行测试，通过对容量C和内阻R的跟踪分析，采用不同的仿真手段对试验结果进行处理，得到容量C和内阻R在寿命期间的变化规律，即可以预测出电池在整车全寿命周期内性能衰减的情况。该方法为性能衰减预测方法，不是寿命评估方法；没有对加速工况的制定依据进行详细说明，且没有提出基于加速工况的寿命评估模型；另外该发明仅针对装车应用的电池组，不能对单体电池，且无法进行产品批次评估。

2)发明专利《一种智能时钟电池用高可靠性寿命评估方法》，对智能时钟电池进行加速老化试验，获取加速老化试验数据，并拟合加速老化试验数据，建立智能时钟电池寿命退化率模型；根据智能时钟电池寿命退化率模型初步建立智能时钟电池寿命预测模型，并对智能时钟电池寿命预测模型进行参数化，从而建立完整的智能时钟电池寿命预测模型。但该发明是针对智能时钟电池开展的，不是针对磷酸铁锂动力电池；且该发明仅提出了一种与温度相关的寿命退化模型，没有考虑充电电流、放电电流、充电截止电压和放电截止电压等的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种试验效率高的磷酸铁锂动力电池加速试验与寿命评估方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种磷酸铁锂动力电池加速试验与寿命评估方法，包括以下步骤：

试验条件选择：磷酸铁锂动力电池加速寿命试验条件包括环境应力和电应力；环境应力包括温度，电应力包括充电电流、放电电流、充电截止电压和放电截止电压；

试验工步设定：搁置-充电-搁置-放电；其中充电采用恒流恒压充电，放电采用恒流放电；

试验数据的采集及处理：在磷酸铁锂动力电池加速寿命试验过程中，采集时间、电池端口电压、电流或温度中的一种参数或多种参数；完成参数采集后，对参数进行处理，得到如下性能参数：容量、循环次数、平台电压或内阻中的一种或多种；

性能退化分析：基于试验数据，分析试验条件对电池性能参数的影响：包括温度对电池放电性能的影响、充电电流对电池充电性能的影响；放电电流对电池放电性能的影响；

寿命评估：当试验样品的SOH下降到规定值以下时，在该试验条件下SOH下降至规定值时，电池所经历的循环次数，作为循环寿命；

当试验结束后，电池样品的SOH下降未达到规定值时，对电池放电N-C特性曲线进行线性拟合，根据拟合曲线求得SOH下降至规定值时，电池所经历的循环次数，作为循环寿命；其中电池放电N-C特性为当次放电完成后，循环次数与放出容量的关系；

当试验过程中，电池样品的SOH下降未达到规定值，但样品出现失效现象，电池样品失效前经历的循环次数，作为循环寿命。