[发明专利]一种锂离子电池的循环寿命预测方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的循环寿命预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)建立容量衰减模型：

其中，Q_loss表示容量损失率，T表示循环温度，t表示循环天数，T₀表示循环参考温度，z为常数，N表示一天的循环次数，与充放电倍率具有以下关系：

H表示充放电倍率，k为经验值，α、β、β_T均为待求解的模型参数；

(2)确定所述容量衰减模型中各模型参数的值：

(21)确定实验条件：根据待预测锂离子电池的正常充电温度和电解液分解温度确定循环温度范围，在所述循环温度范围内选取多个循环温度，在每个循环温度下选取多个充放电倍率；

(22)进行实验：挑选初始状态一致的电池作为实验电池，对实验电池进行定容测试，以确定其1C实际电流值，然后将实验电池放入对其实验设定的恒温箱中设置工步进行充放电循环，定期查看并记录实验数据，待实验电池的初始容量衰减20％后终止实验；

(23)处理实验数据，求出模型参数α、β、β_T的值，得到容量衰减模型；

(3)利用步骤(23)得到的容量衰减模型，对某个循环温度某个充放电倍率状态下的同类待预测锂离子电池的循环寿命进行预测。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池的循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(21)中，所述充放电倍率选取0.33C、0.5C、1C、1.5C、2C。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池的循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(22)中，所述初始状态一致的电池为初始电压、内阻均相同的电池。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池的循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(23)中，所述处理实验数据，求出模型参数α、β、β_T的值，具体包括以下步骤：

(231)对所述实验数据进行预处理，剔除异常数据；

(232)确定z、T₀、N的值；

(233)初步确定模型参数α、β、β_T的值：

采用以下公式求出每次循环后实验电池的容量损失率：

Q_loss＝1-Q_i/Q₀

其中，Q_i表示循环i次后实验电池的放电容量，Q₀表示实验电池的初始容量，即循环前通过定容确定的容量，i取自然数，此处的Q_loss即为循环i次后实验电池的容量损失率；

将各个Q_loss与对应的N、T、t按照容量衰减模型公式进行拟合处理，即初步得到α、β、β_T的值；

(234)利用初步确定的容量衰减模型对实验电池的实验数据进行拟合，并与真实的实验数据进行对比，进而微调各模型参数的取值，使每只实验电池的拟合曲线与真实的实验数据曲线的吻合度差值在阈值范围内，最终确定容量衰减模型中各个模型参数的值。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池的循环寿命预测方法，其特征在于，步骤(232)中，z取0.6，T₀取298K，0.5C循环时N取5，1C循环时N取10。