一种动力型铅酸蓄电池快速充放电测试方法与流程

文档序号:13734748阅读:1035来源:国知局

本发明涉及一种动力型铅酸蓄电池,具体涉及一种动力型铅酸蓄电池快速充放电测试方法。



背景技术:

循环使用寿命是动力电池必须要检测的项目,常规的寿命检测方法耗时比较长,人们一直试图缩短检测时间,至今都无法得到很好的解决。

cn102012485a公开了一种快速检测铅酸蓄电池循环寿命的方法,包括下列步骤:首先进行实放容量检测,接着需确定蓄电池部分荷电态充放电电压,然后再进行部分荷电态充电电压确定、部分荷电态放电电压确定。以确定的充、放电电压u1、u2进行电池的工作循环,以限流0.2-2c电流充电至电压值为u1/只,以2-4c倍率大电流放电至电压值降为u2/只,循环若干次数后,再进行容量检测,并将所测放电容量与实际容量进行比对,检测容量低于80%实际容量时判定电池失效。

cn106291382a公开了一种电动道路车辆用铅酸蓄电池快速充放电测试方法,包括如下步骤:

(1-1)恒流放电:

恒电流按铅酸蓄电池/铅酸蓄电池组i3或者i4对应电流进行放电,放电至铅酸蓄电池/铅酸蓄电池组额定容量的25~40%或者实际容量的30~45%,铅酸蓄电池/铅酸蓄电池组电压逐步降低至2v/单体及以下,放电时间≥1.8小时;

(1-2)高倍率恒流充电:

高倍率恒流阶段按铅酸蓄电池/铅酸蓄电池组0.6c3~1.2c3对应电流进行充电,充电电压逐步升高至2.15v/单体~2.35v/单体,总充电时间≤1小时;

(1-3)静置:

静置时间为0~0.5小时;铅酸蓄电池表面温度超过50℃时,静置时间延长至1~1.5小时;

(1-4)高倍率恒流放电:

按步骤(1-2)中相对应的充电电流(0.6c3~1.2c3)进行放电,放电电压逐步降低至2v/单体,总放电时间≤1小时,截止电压≥10.5v;

(1-5)高倍率电流充放循环:

铅酸蓄电池/铅酸蓄电池组放电结束后采用步骤(1-2)到步骤(1-4)的充放电模式进行循环测试,直至铅酸蓄电池循环寿命终结。

此方法模拟的是电动道路车辆用铅酸蓄电池的实际使用方式,放电深度浅,与动力型铅酸蓄电池的实际放电方式不同,动力性铅酸蓄电池在使用过程中实际放电深度更深,浅度的充放电模式无法模拟实际使用状态,难以达到模拟测试的目的。并且此方法的充放电电流较大,特别放电后期电池电流过大,会造成生成的硫酸铅颗粒过大,在充电阶段不可逆转转化为二氧化铅或者铅,会造成容量的早期衰减,也会导致循环寿命测试失效。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种动力型铅酸蓄电池快速充放电测试方法,在实际应用中铅蓄电池的放电深度都未达到100%,将充放电容量限制在一定范围内,控制充放电过程的电压在一个比较低的电压范围,能有效的减少因蓄电池充电电压偏高而达到析氢过点位而产生气体。同时能加快电池的充放电时间,大大加快实验电池的测试过程。

为解决以上技术问题,本发明提供了一种动力型铅酸蓄电池快速充放电测试方法,所述方法包含以下步骤

(1)恒电流按铅酸蓄电池/蓄电池组i3或者i4对应电流进行放电,放电至铅酸蓄电池/蓄电池组额定容量的15~30%(优选15~20%)或者实际容量的20~35%(优选20~25%),铅蓄电池/电池组电压逐步降低至2v/单体及以下

(2)高倍率恒流阶段充电

采用高倍率电流i1恒流充电至第一阶段电压值v1,静置0~0.5小时(优选3-10分钟),再以电流值i2恒流充电至第二阶段电池电压值v2,静置0~0.5小时(优选3-10分钟),然后采用恒压充电,控制电压为2.40-2.45v/单体,直至充电电流降至0.04i3~0.06i3为止;所述v1为2.32-2.4v/单体,v2为2.52-2.56v/单体;

(3)静置0~0.5小时(优选3-10分钟)

(4)高倍率恒流阶段放电

以0.8-1c2电流恒流放电至1.9-1.96v/单体,静置0~0.5小时(优选3-10分钟)后以0.5-0.6c2电流放电至1.8v/单体

(5)按照步骤(2)~步骤(4)的充放电模式进行循环测试,直至电池循环寿命终结。

以上五个步骤需严格对电池表面温度进行监控,当电池表面温度超过40℃时,电池静置时间延长;当电池表面温度超过50℃后,需对电池进行停止测试,放置24小时后才能进行循环测试。

所述步骤(1)的放电时间通常≥1.8小时。

所述步骤(4)的总放电时间通常为1.2~2小时。

进一步,所述步骤(1)中,铅酸蓄电池/蓄电池组初始为完全充电态的铅蓄电池/电池组,是100%容量的状态,一般是按蓄电池/电池组0.4i3~0.6i3对应电流进行充电至2.50v/单体后控制充电电压为2.40~2.45v/单体,直至充电电流降至0.04i3~0.06i3为止即可。

本发明中,铅酸蓄电池/电池组充放电区域为15~95%电池容量区间.

过程中电流值i3=(0.8~1)*i2,i2=(0.45~0.55)*i1。i1电流值范围为(0.28~0.55)*c2。

当在循环测试中铅酸蓄电池/电池组高倍率恒流阶段放电过程中电池单体电压小于1.75v,需对电池停止测试,然后对电池按照步骤(2)~步骤(4)的充放电模式进行一次充放电循环,如果电池电压还出现小于1.75v/单体的情况,即连续两次电池放电出现单体电压小于1.75v,视为电池测试寿命终止;

本发明模拟在实际应用中的放电区域充放电过程,通过处于较低容量区间内对铅酸蓄电池进行快速充放测试,能有效的减少因蓄电池充电电压偏高而造成的电解水产生气体。同时能加快电池的充放电时间,为在实际快速充放电应用中提供强有力的支持。本发明采用阶段充电和阶段放电,过程中静置一段时间,这样的模式能有效的避免放电后期大颗粒物的形成,防止容量不可逆的衰减。

本发明与现有技术相比,有益效果是:模拟动力型铅酸蓄电池实际使用过程,充放电程度较深,可以较好的测试电池在实际使用过程中的循环寿命,并且缩短了现有标准循环测试所需的时间,加快测试进度。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明,本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料,实施例中所采用的方法,均为本领域的常规方法。

实施例1:

实施例是结合6-evf-100的实际快速充放电过程,对本发明所述的方法进行说明,包括如下

(1)恒电流按铅酸蓄电池/蓄电池组33.4a对应电流进行放电,放电至铅酸蓄电池/蓄电池组额定容量的20%,放电截止时铅酸蓄电池组的单个电压为1.9v,放电时间为2.5小时

(2)高倍率恒流阶段充电

采用高倍率电流50a恒流充电至第一阶段电压值2.35v/单体,静置3分钟,再以电流值27a恒恒流充电至第二阶段电池电压值2.55v/单体,静置3分钟,然后采用恒压充电,控制电压为2.42v/单体,直至充电电流降至1.35a为止;

(3)静置5分钟

(4)高倍率恒流阶段放电

以80a电流恒流放电至1.95v/单体,静置3min后以50a放电至1.8v/单体,总放电时间1.8h时间。

(5)按照步骤(2)~步骤(4)的充放电模式进行循环测试,直至电池循环寿命终结。

当在循环测试中铅酸蓄电池/电池组高倍率恒流阶段放电过程中电池单体电压小于1.75v,需对电池停止测试,然后对电池按照步骤(2)~步骤(4)的充放电模式进行一次充放电循环,如果电池电压还出现小于1.75v/单体的情况,即连续两次电池放电出现单体电压小于1.75v,视为电池测试寿命终止;

本次测试电池组循环寿命为循环800次,每次循环用时7~9小时,比常规实验室循环测试的时间缩短50~60%左右。

实施例2:

实施例是结合6-evf-100的实际快速充放电过程,对本发明所述的方法进行说明,包括如下

(1)恒电流按铅酸蓄电池/蓄电池组33.4a对应电流进行放电,放电至铅酸蓄电池/蓄电池组额定容量的20%,放电截止时铅酸蓄电池组的单个电压为1.9v,放电时间为2.5小时

(2)高倍率恒流阶段充电

采用高倍率电流55a恒流充电至第一阶段电压值2.4v/单体,静置3分钟,再以电流值30a恒恒流充电至第二阶段电池电压值2.56v/单体,静置3分钟,然后采用恒压充电,控制电压为2.45v/单体,直至充电电流降至1.35a为止;

(3)静置5分钟

(4)高倍率恒流阶段放电

以100a电流恒流放电至1.96v/单体,静置3min后以55a放电至1.8v/单体,总放电时间1.2h时间。

(5)按照步骤(2)~步骤(4)的充放电模式进行循环测试,直至电池循环寿命终结。

本次测试电池组循环寿命为循环780次,每次循环用时7~8小时,比常规实验室循环测试的时间缩短60%左右。

实施例3

实施例是结合6-evf-100的实际快速充放电过程,对本发明所述的方法进行说明,包括如下

(1)恒电流按铅酸蓄电池/蓄电池组33.4a对应电流进行放电,放电至铅酸蓄电池/蓄电池组额定容量的20%,放电截止时铅酸蓄电池组的单个电压为1.9v,放电时间为2.5小时

(2)高倍率恒流阶段充电

采用高倍率电流45a恒流充电至第一阶段电压值2.32v/单体,静置3分钟,再以电流值23a恒恒流充电至第二阶段电池电压值2.52v/单体,静置3分钟,然后采用恒压充电,控制电压为2.4v/单体,直至充电电流降至1.35a为止;

(3)静置5分钟

(4)高倍率恒流阶段放电

以85a电流恒流放电至1.9v/单体,静置3min后以50a放电至1.8v/单体,总放电时间1.7h时间。

(5)按照步骤(2)~步骤(4)的充放电模式进行循环测试,直至电池循环寿命终结。

本次测试电池组循环寿命为循环850次,每次循环用时7~9小时,比常规实验室循环测试的时间缩短50~60%左右。

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