一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法与流程

专利检索2024-11-27  24


本发明涉及磷酸铁锂电池测试,尤其涉及一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法。


背景技术:

1、磷酸铁锂电池因其结构稳定,安全性好,循环寿命长等特性,在新能源汽车、储能、二轮车、重型卡车、电动船舶等都有广泛应用和长远发展。作为储能基站和大型电网的重要组成部分,磷酸铁锂电池的循环寿命是其综合性能评价的重要一环,关系到电池的成本等重要问题。

2、评估磷酸铁锂电池循环寿命的一般测试方法是:(1)以特定的电流充电至单体充电截止电压,然后转恒压充电,直至电流降至0.05c停止充电;(2)充满电后搁置1h;(3)以特定的电流放电至单体放电截止电压;(4)放空电后搁置1h;重复步骤(1)~ 步骤(4),循环至放电容量保持率达到80%时停止循环。现有的这种测试方式的测试周期长,占用大量测试资源,严重影响了研发进展。

3、基于上述现有技术的缺陷,亟需一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足,提供一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,实现大幅降低测试资源需求,缩短电池开发周期,便于研发人员更加快速了解开发的电池循环寿命性能。

2、本发明的目的是这样实现的:

3、一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,包括以下内容:

4、s1、对电池进行容量标定,记录放电容量c0;

5、s2、根据放电容量c0调整电池soc50%状态,静置若干时间,测量电池厚度t0和交流内阻r0,再进行脉冲测试,计算放电dcr0和充电dcr0;

6、s3、对电池以电流逐渐减少的阶梯方式进行充放电测试:以i1恒流充电至充电第一阶梯电压v1后转i2恒流充电至单体充电截止电压v2,以i1恒流放电至放电第一阶梯电压v3后转i2恒流放电至单体放电截止电压v4,充电、放电之间不设搁置时间,进行充放电循环;

7、s4、每进行a次循环后,对电池进行当前容量标定,记录放电容量cn;

8、s5、根据放电容量cn调整电池soc50%状态,静置若干时间,测量电池厚度tn和交流内阻rn,再进行脉冲测试,计算放电dcrn和充电dcrn;

9、s6、根据当前cn、tn、rn和dcrn判断电池循环寿命是否终止:

10、s61、以0.5c电流充电至单体充电截止电压,然后转恒压充电,直至电流降至0.05c停止充电,搁置1h,以0.5c放电(100-50)/100h*(1c/0.5c);

11、s62、计算放电dcr的公式=(v0-v10)/2c,计算充电dcr的公式=(v60-v50)/1.5c;

12、s63、判断容量保持率cn/c0*100%是否小于预设的放电容量门限制、厚度极差tn-t0是否大于预设的厚度极差门限制、交流内阻rn/r0*100%是否大于预设的交流内阻门限制,或直流内阻dcrn/dcr0*100%是否大于预设的直流内阻门限制;是,则记录电池循环寿命次数;否,则返回步骤s3。

13、进一步地,步骤s1中对电池进行容量标定的方法为:常温下,以0.5c条件下100%dod测试电池,取标定3次放电容量的均值作为放电容量c0。

14、进一步地,步骤s2和s5中,脉冲测试的条件:soc50%,2c放电10s,静置40s,1.5c充电10s。

15、进一步地,步骤s3中,i1=2c,i2=1c,v1=3.45v,v2=3.65v,v3=3.1v,v4=2.5v。

16、进一步地,步骤s4中,a为不低于100的数值。

17、进一步地,步骤s2和s5中,静置若干时间为1h。

18、进一步地,步骤s6中,放电能量门限制=80%,厚度极差门限制=7mm,交流内阻门限制=200%,直流内阻门限制=200%。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

20、本发明提供的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,通过以电流逐渐由大减少的阶梯方式代替恒流恒压方式进行充放电测试,并且不设搁置时间,更加贴近储能基站和大型电网的使用模式;本发明的方法加速测试全面,包含厚度、交流内阻、直流内阻的综合加速,仅需6个月左右时间即可快速评估电池循环性能,通过对比常规方法的循环寿命快速评估待测电池的循环寿命。

21、本发明的测试方法大幅降低了测试资源,电池开发周期显著缩短,便于研发人员更加快速了解开发出的电池循环寿命性能,有利于磷酸铁锂电池的研究发展。



技术特征:

1.一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于,包括以下内容:

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于:步骤s1中对电池进行容量标定的方法为:常温下,以0.5c条件下100%dod测试电池,取标定3次放电容量的均值作为放电容量c0。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于:步骤s2和s5中,脉冲测试的条件:soc50%,2c放电10s,静置40s,1.5c充电10s。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于:步骤s3中,i1=2c,i2=1c,v1=3.45v,v2=3.65v,v3=3.1v,v4=2.5v。

5.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于:步骤s4中,a为不低于100的数值。

6.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于:步骤s2和s5中,静置若干时间为1h。

7.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,其特征在于:步骤s6中,放电能量门限制=80%,厚度极差门限制=7mm,交流内阻门限制=200%,直流内阻门限制=200%。


技术总结
本发明涉及的一种磷酸铁锂电池循环寿命的快速测试方法,对电池进行容量标定,记录放电容量C0;根据放电容量C0调整电池SOC50%状态,静置若干时间,测量电池厚度T0和交流内阻R0,再进行脉冲测试,计算放电DCR0和充电DCR0;对电池以电流逐渐减少的阶梯方式进行充放电测试,充电、放电之间不设搁置时间,进行充放电循环;每进行a次循环后,对电池进行当前容量标定,记录放电容量Cn;根据放电容量Cn调整电池SOC50%状态,静置若干时间,测量电池厚度Tn和交流内阻Rn,再进行脉冲测试,计算放电DCRn和充电DCRn;根据当前Cn、Tn、Rn和DCRn判断电池循环寿命是否终止。本发明测试方法测试结果准确,可靠性高,可大幅降低测试资源需求,缩短开发周期。

技术研发人员:郭春福,贾金超,敖春霞,陈惠丽,葛科,郑渊博
受保护的技术使用者:江苏海基新能源股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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