电池循环寿命预测方法_2

文档序号:9348954阅读:来源:国知局
15min ;恒流充电电流为220mA, 截止电压为4. 20V,恒压充电截止电流为44mA,休眠15min ;恒流放电电流为220mA,截止电 压为3. 0V,休眠15min。
[0027] 然后进入电池的0. 7C(C为充放电倍率,此为常规表达方式)循环测试:充电模式 为恒流-恒压,恒流充电电流为1540mA,截止电压为4. 20V,恒压充电截止电流为44mA,休 眠15min,恒流放电电流为1540mA,截止电压为3. 0V,休眠15min ;当0. 7C放电容量衰减到 小于2206mAh时,再次进行小电流的充放电测试,其流程与前相同。在继续循环过程中,当 〇. 7C放电容量小于2206mAh、2191mAh、2143mAh、2017mAh时,再分别进行小电流充放电的测 试。记录数据包括电池循环次数、电压、电流、容量等。
[0028] 本例中以小电流充电过程数据进行数据拟合和计算(这种数据拟合和计算的方 法为现有常规技术)。首先将不同容量保持率下小电流充电测试中的电池容量对电压作图 并微分处理,找出dQ/dV曲线上主峰的最高点,连同电池的循环次数、容量保持率数据汇总 于表1。
[0029] 表1 :循环寿命预测数据汇总
[0030]
[0031] 在上表1中,所述的循环次数为电池的0. 7C循环次数。
[0032] 第一步,以容量保持率为X轴,容量对电压的微分数据(dQ/dV)为y轴作图,并进 行线性拟合,得出的关系式为y = 40070. 95748x-27131. 32193,如图1。根据此关系式,计 算出电池容量保持率80 %时对应的dQ/dV值为4925. 444054。
[0033] 第二步,以dQ/dV为X轴,电池循环次数为y轴作图,并用软件拟合出线性关系式 为y = -0. 09938x+1280. 61361,如图2,将第一步所得dQ/dV值4925. 444054代入此拟合 式,计算得到电池容量保持率为80 %时对应的循环次数为791次,与实际循环容量保持率 为80%时的845次相差54次,相对误差仅为-6. 4%,准确率高达93. 6%。
[0034] 因为电池生产商和电池采购商通常要求电池循环充放电次数在一定值后(比如 1000次),电池实际循环容量保持率需在80%以上,故我们通常使用该方法来预测电池实 际循环容量保持率为80 %时的循环次数(循环寿命)。
[0035] 当然,上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让人们能够了 解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术 方案的精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种电池循环寿命预测方法,其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤一:将待评价电池置于要评价的循环条件中进行循环测试,记录电池累加的循环 次数和循环容量保持率,同时,每间隔一定循环次数或容量损失率,增加小电流充放电流 程,记录电压和容量数据; 步骤二:将循环测试中小电流充放电过程的电压和容量以及对应的容量保持率和累加 循环次数数据导出,计算出小电流充放电过程中电池的容量对电压微分数据; 步骤三:根据电池累加的循环次数和循环容量保持率以及容量对电压微分数据进行数 据拟合和计算,对电池循环寿命进行预测。2. 根据权利要求1所述的电池循环寿命预测方法,其特征在于,在所述步骤三中,对电 池循环寿命进行预测的具体方法包括以下步骤: 1) 根据循环容量保持率与容量对电压微分数据的关系拟合出循环容量保持率与容量 对电压微分数据的线性关系式,并据此关系式计算出电池容量保持率为80%时对应的电池 容量对电压微分数据; 2) 根据累加的循环次数对容量对电压微分数据的关系拟合出循环次数与容量对电压 微分数据的线性关系式; 3) 将所述步骤1)中计算得到的容量对电压微分数据代入该循环次数与容量对电压微 分数据的关系式,从而计算出电池容量保持率为80%时对应的循环次数。3. 根据权利要求1所述的电池循环寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤一增加的 小电流充放电流程中,所述小电流的电流大小为〇. 02C~0. 15C。4. 根据权利要求3所述的电池循环寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤一增加的 小电流充放电流程中,所述小电流的电流大小为〇. 05C~0. 1C。5. 根据权利要求1所述的电池循环寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤一中,每间 隔20~300次循环次数或每间隔2%~20%容量损失率,增加所述小电流充放电流程。6. 根据权利要求5所述的电池循环寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤一中,每间 隔20~300次循环次数或每间隔5%~10%容量损失率,增加所述小电流充放电流程。7. 根据权利要求1所述的电池循环寿命预测方法,其特征在于:所述电池为锂电池。
【专利摘要】本发明公开了一种可实现寿命预测的循环制式,包括以下步骤:将待评价电池置于要评价的循环条件中进行循环测试,记录电池累加的循环次数和循环容量保持率,同时,每相隔一定的循环次数或容量损失率,对电池进行小电流的充放电测试,记录电池在此充放电过程中的电压和容量数据,以及对应的循环次数和容量保持率;从而根据电池累加的循环次数和循环容量保持率以及容量对电压的微分数据进行数据拟合和计算,对电池循环寿命进行预测。与常规循环测试相比,本发明大大缩短了寿命评测周期,避免了由于长期测试所产生的能耗及资源浪费;另外,由于是在短期实测数据基础上进行的数据拟合,与纯理论计算及经验模型相比更具有普适性,预测准确度更高。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN105068009
【申请号】CN201510414040
【发明人】熊永莲, 严军, 厉冯鹏
【申请人】盐城工学院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月14日
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