[发明专利]一种退役三元锂电池加速衰减的评价方法及装置

说明书

本申请涉及一种退役三元锂电池加速衰减的评价方法及装置，评价方法如下：将待测三元锂电池的残余电量放完，对放完电量的锂电池先恒流充电至充电上限截止电压U_上再恒压充电至电流降至低于0.1C，静置后，采用恒流放电方式放电至放电下限截止电压U_下时停止放电；对待测三元锂电池采用同一方式循环进行充放电，在每个循环过程中记录并计算电池充放电过程的多个电压点后t时间内的电压及容量变化，并计算两次循环的多个相同电压点后对应的电压容量变化比的偏差R，根据R值来判定该待测三元锂电池是否进入加速衰减阶段；该评价方法可对锂电池的性能状态进行快速无损评价，尤其可对锂电池的加速衰减现象给出准确判断。

技术领域

本申请属于锂电池技术领域，尤其是涉及一种退役三元锂电池加速衰减的评价方法及装置。

背景技术

以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势，而电动汽车推广使用对动力电池有持续巨大的需求。目前，国内三元锂体系的锂离子电池发展迅猛，但随着电动汽车保有量的增加，不能达到电动汽车使用标准的三元锂电池将大量退役，呈累积性爆发式增长趋势。从电动汽车上更换下来的退役三元锂电池，仍具有较高的剩余能量，一般为初始能量的70-80％，将这些电池重新筛选和配组后，仍可以应用于其它储能场合，实现退役电池的梯次利用。

为筛选出可继续用于电网和新能源发电储能装置的退役电池，需要对其健康状况及衰减行为有一个直观的了解。退役电池宏观尺度下几乎所有的性能衰退均是由于分子尺度下的材料本身发生了结构或者化学变化，以及微纳尺度下的材料形貌或者红外特性变化引起的。评估退役电池性能的核心参量，不仅要考察动力电池在电动车上循环使用过程中引起的电池安全和质量问题，如外壳密封性、内部微短路情况、活性材料脱落等，还要考察分子尺度和微纳尺度下电池材料的理化性能变化特性。退役电池健康状态及衰减行为的评估方法贯穿于电池的全寿命周期，涉及动力电池历史运行数据收集分析、电池组拆解、外特性评价分析、理化特性、安全评价、寿命预测等，通常采取抽样检测的方式，将电池拆解，系统研究电池材料、隔膜、电解液等的衰变规律和降解特性，研究电池内部副反应及其产物对电池性能的影响，研究电池体系的电化学特性，研究电池产气机理及其对电池性能的影响等，最后得出影响退役电池性能衰变和健康状态的影响因素及核心参量。基于上述研究基础及模型方法，可以掌握退役动力电池再利用过程衰减性能加速、突变评价技术与表征方法，并建立电池衰减加速、突变分析预测方法。

近年来退役锂电池寿命衰减模型已经广泛应用在工业领域，并演化出多种针对不同款商用锂离子电池的衰减模型，，目前针对退役锂电池寿命衰减模型研究取得了一定的成果，但很难准确分析电池内部状态，难以获得高精度的电池参数，造成评估结果的精度和可靠性不足。因此寻找能准确反映电池内部变化的参数，准备判断退役锂电池的快速衰减行为，具有重大的现实需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有锂电池寿命衰减模型的评估结果的精度和可靠性不足的技术问题，本申请针对市面上广泛应用的三元锂电池提供了一种退役三元锂电池加速衰减的评价方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种退役三元锂电池加速衰减的评价方法，具体如下：

将待测三元锂电池的残余电量放完，对放完电量的锂电池先恒流充电至充电上限截止电压U_上再恒压充电至电流降至低于第一设定值，静置后，采用恒流放电方式放电至放电下限截止电压U_下时停止放电；对待测三元锂电池采用同一方式循环进行充放电，在每个循环过程中记录并计算电池充放电过程的多个电压点后t时间内的电压及容量变化，并计算两次循环的多个相同电压点后对应的电压容量变化比的偏差R，根据R值来判定该待测三元锂电池是否进入加速衰减阶段；