一种电池自放电率模拟方法

文档序号:6174717
一种电池自放电率模拟方法
【专利摘要】本发明公开了一种电池自放电率模拟方法。该方法针对目前电池的自放电率无法准确模拟,对电池性能参数的判定不准确的问题,提出了一种快速准确模拟电池自放电率的方法。根据电池在不同电压情况下外接一个恒电阻即可模拟出该电池的自放电电流,从而计算出该电池的外接自放电率,加上电池本身的自放电率,可计算出电池的总自放电率,从而实现对电池不同自放电率的模拟。该方法简单快速准确,不仅能得到电池在不同自放电率下的性能参数,而且同时在一个电池上就可实现不同自放电率下电池的性能模拟。
【专利说明】—种电池自放电率模拟方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电池自放电率模拟方法,尤其是涉及一种恒电阻负载电池模拟电池自放电率的方法。
【背景技术】
[0002]蓄电池和原电池在不与外电路连接时,由内部自发反应引起的电池容量损失,一般称为自放电。以每年或每月损失的容量百分数表示,如各锂子电池的自放电每月约1%-2%,金属氢化物镍电池达每月10%以上。由于原材料和生产工艺过程的影响,少量电池的自放电率会达到正常电池的数倍,当这些电池和正常电池一起串并联使用时,往往会造成整组供电电路的性能下降和不稳定。因此有必要将那些自放电率过大的电池筛选出来,作为等外品处理。
[0003]目前关于电池自放电率的专利主要集中在电池自放电率的筛选方法上,即筛选出自放电率不一致的电池或对不同自放电率电池进行分类。因而要表征不同自放电率电池的性能只能从已分类好的电池中去挑选然后进行表征,无法对任何一个电池(或同一电池)进行不同自放电率性能的模拟,存在一定的缺陷。如果要得到不同电池的自放电率需要对数量众多的电池进行筛选,工作量大,而且不同电池可能会引入不可预知的影响因素,对电池的性能参数的判定也会造成很大的误差。因此,很难表征不同自放电率下电池的某些性能。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种快速准确模拟电池自放电率的方法,本发明可实现电池任意自放电率的模拟,从而得到电池在不同自放电率下的性能参数,且同时在一个电池上就可实现不同自放电率下电池的性能模拟。
[0005]本发明的目的通 过以下技术方案来实现:一种电池自放电率模拟方法,其具体步骤为:
(1)将已知自放电率的电池,加入一定的电流密度,使其处于某一电压U;
(2)外接不同阻值的恒定电阻R外接,模拟出该电池的自放电电流I外接,I外接=U/R外接;
(3)计算该电池的外接自放电率,外接自放电率=CI^haXt/电池容量)X100% ;
(4)计算该电池的总自放电率,总自放电率=外接自放电率+自身自放电率,从而得到该电池在不同自放电率下的性能参数。<br> [0006]进一步,所述第一步中已知自放电率的电池可选择自放电率为任意值的电池。
[0007]进一步,所述第一步中的电压不低于2.0V,使其不过放电。
[0008]更进一步,所述第二步中恒定电阻可选择阻值为任意值的电阻,恒定电阻可η(η=1,2,3...m)个串联或并联连接。
[0009]本发明具有以下优点:本发明通过在同一电池或不同电池外面加上设计好的恒电阻来实现电池任意自放电率的模拟,不仅可简单快速准确地得到电池在不同自放电率下的性能参数,而且在同一个电池上就可实现不同自放电率下电池的性能模拟;且本方法适用性广,对大多数种类的电池均适用。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1为本发明具体实施例1的电池性能参数曲线图。
[0011]图2为本发明具体实施例2的电池性能参数曲线图。
[0012]图3为本发明具体实施例3的电池性能参数曲线图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合具体实施例对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0014]所述方法用于电池自放电率的模拟,其具体步骤为:
(1)将已知自放电率的电池,加入一定的电流密度,使其处于某一电压U;
(2)外接不同阻值的恒定电阻R外接,模拟出该电池的自放电电流I外接,I外接=U/R外接;
(3)计算该电池的外接自放电率,外接自放电率=CI^haXt/电池容量)X100% ;
(4)计算该电池的总自放电率,总自放电率=外接自放电率+自身自放电率,从而得到该电池在不同自放电率下的性能参数。
[0015]优选地,第一步中已知自放电率的电池可选择自放电率为任意值的电池。
[0016]优选地,第一步 中的电压不低于2.0V,使其不过放电。
[0017]优选地,第二步中恒定电阻可选择阻值为任意值的电阻,恒定电阻可η (η=1,2,
3...m)个串联或并联连接。
[0018]实施例1:
观察不同自放电率(假设模拟的总自放电率为2.5%/月,5%/月,7.5%/月,10%/月)的磷酸铁锂电池在某一放电过程(假设放电至电压为2.0V)的电压反弹情况,可按照以下方法进行操作:
1)挑选出一个容量为50Ah的磷酸铁锂电池,自放电率为2.5%/月;
2)将电池放电至2.0V,外接一个恒定电阻(阻值为1150Ω,580Ω,385Ω的电阻分别对应总自放电率为5%/月,7.5%/月,10%/月的电池),总自放电率为2.5%/月的电池不外接电阻;
3)观察不同自放电率电池的电压随时间的变化情况,结果见图1,可观察到不同时间内,所模拟的不同自放电率电池的电压反弹情况是有差异的,达到一定的时间后,当反弹的电压值持续上升并趋于稳定时,其反弹值越大,表明该电池的总自放电率越小。
[0019]实施例2:
观察不同自放电率(假设模拟的总自放电率为2.5%/月,5%/月,7.5%/月)的锰酸锂电池在某一放电过程(假设放电至电压为3.0V)的电压反弹情况,可按照以下方法进行操作:
1)挑选出一个容量为50Ah的锰酸锂电池,自放电率为2.5%/月;
2)将电池放电至3.0V,外接一个恒定电阻(阻值为1750 Ω,870 Ω的电阻分别对应总自放电率为5%/月,7.5%/月的电池),总自放电率为2.5%/月的电池不外接电阻;
3)观察不同自放电率电池的电压随时间的变化情况,结果见图2,可观察到不同时间内,所模拟的不同自放电率电池的电压反弹情况是有差异的,达到一定的时间后,当反弹的电压值并没有持续上升,反而逐渐下降,若反弹的电压值下降的越快,表明该电池的总自放电率越大。
[0020]实施例3:
观察不同自放电率(假设模拟的总自放电率为2.5%/月,5%/月,7.5%/月)的三元电池在某一放电过程(假设放电至电压为2.5V)的电压反弹情况,可按照以下方法进行操作:
1)挑选出一个容量为50Ah的三元电池,自放电率为2.5%/月;
2)将电池放电至2.5V,外接一个恒定电阻(阻值为1450 Ω,720 Ω的电阻分别对应总自放电率为5%/月,7.5%/月的电池),总自放电率为2.5%/月的电池不外接电阻;
3)观察不同自放电率电池的电压随时间的变化情况,结果见图3,可观察到不同时间内,所模拟的不同自放电率电池的电压反弹情况是有差异的,达到一定的时间后,当反弹的电压值并没有持续上升,反而逐渐下降,若反弹的电压值下降的越快,表明该电池的总自放电率越大。
[0021]以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适合于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种电池自放电率模拟方法,其特征在于,其步骤为: (1)将已知自放电率的电池,加入一定的电流密度,使其处于某一电压U; (2)外接不同阻值的恒定电阻R外接,模拟出该电池的自放电电流I外接,I外接=U/R外接;(3)计算该电池的外接自放电率,外接自放电率=CI^haXt/电池容量)X100% ; (4)计算该电池的总自放电率,总自放电率=外接自放电率+自身自放电率,从而得到该电池在不同自放电率下的性能参数。
2.根据权利要求1所述的电池自放电率模拟方法,其特征在于:所述第一步中已知自放电率的电池可选择自放电率为任意值的电池。
3.根据权利要求1所述的电池自放电率模拟方法,其特征在于:所述第一步中的电压U不低于2.0V,使其不过放电。
4.根据权利要求1所述的电池自放电率模拟方法,其特征在于:所述第二步中恒定电阻可选择阻值为任意值的电阻。
5.根据权利要求1或4所述的电池自放电率模拟方法,其特征在于:恒定电阻可由η个(n=l,2,3...m)电阻串联或并 联连接。
【文档编号】G01R31/36GK103487757SQ201310395979
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】张忠如, 王继辉, 陈慧鑫, 杨勇 申请人:厦门华锂能源有限公司
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