专利名称：一种快速检测铅酸蓄电池循环寿命的方法
技术领域：
本发明涉及阀控式铅酸蓄电池制备领域，尤其涉及一种快速检测超级电容电池 以及电动汽车用铅酸蓄电池循环寿命的方法。
背景技术：
循环寿命，单位为次数，它是蓄电池的一项重要指标。常规的寿命检测试验耗费的时间太长，至少要4-5个月，寿命长的电池试验耗 费的时间要6-12个月。业界有过一些快速寿命试验方法，经多家企业试验证实，这些 快速寿命试验方法不能反映电池的真实寿命情况、即不能真实反应铅酸蓄电池的失效模 式。究其原因是放电电流太大，偏离实际使用值太多；充电电流太大，失水量大；因 充放电电流大，失效模式与常规循环寿命试验方法不同。对于混合动力电动汽车用阀控式铅酸蓄电池，必须在30%-80%荷电状态窗口 下运行。运行过程中，负极板累积形成不可再生的硫酸盐，从而显著缩小负极板的有效 表面区域，致使负极板无法提供启动引擎和加速所必须的能量，同时也无法回收刹车能 量。现有的寿命测试方法无法真实反映车辆在运行过程中蓄电池的失效模式，寻求快 速、且能真实反映蓄电池的失效模式测试方法成为蓄电池行业需要研究和探索的重要课 题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种快速检测铅酸蓄电池循环寿命的方法，检 测时间短、检测所得数据真实，符合铅酸蓄电池实际使用情况。本发明通过以下技术方案实现—种快速检测铅酸蓄电池循环寿命的方法，包括下列步骤(1)实放容量检测先将蓄电池恒流放电至截止电压10.5V/只，再以恒压 15士0.05V、限流0.2-2C电流充电3-5h，如此循环5次，测得五次电池放电容量，以五次 循环中单次最大容量值为电池的实际容量；(2)确定蓄电池部分荷电态充放电电压A部分荷电态充电电压确定步骤(1)的电池以限流0.2-2C电流充电至电压 值为Ul/只，按步骤(1)的电池放电方法检测放电容量，到达该电池设定的容量上限，此 电压即为确定充电电压；B 部分荷电态放电电压确定步骤(1)的电池以2-4C倍率大电流放电至电压 值降为U2/只，再以步骤(1)的电池放电方法测定剩余容量，到达设定荷电态下限值，此 时的放电电压U2即为确定放电电压；(3)电池循环寿命检测以步骤(2)电池确定的充放电电压Ul、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Ul/只，以2-4C倍率大电流放电至电压 值降为U2/只为一个循环，循环若干次数后，再按步骤(1)进行容量检测，并将所测放电容量与步骤(1)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。对于铅酸蓄电池而言，部分荷电态工作模式可分为以下三种(1)荷电态窗口 30% -80% ； (2)荷电态窗口 40%-70% ； (3)荷电态窗口 60%-80%。例如，对荷电态 窗口 30%-80%的，当检测的容量低于步骤(1)电池实际容量的80%时，定为电池失效。 在不同荷电态下进行快速检测循环寿命方法类似。对于上述部分荷电态工作模式，在电池循环寿命检测过程中，均可循环300-800
次后进行一次容量检测。本发明与现有技术相比，具有以下明显优点本发明完全模拟电池在使用过程中的充放电工作模式和失效模式，可真实反应 电动汽车用铅酸蓄电池在运行过程中的失效模式，快速检测铅酸蓄电池循环寿命，检测 所得数据真实，整个检测一般需耗时1.5 2个月，显著缩短了检测时间，大大节约了成本 和能源。
具体实施例方式实施例1以荷电态窗口 30%-80%为例进行说明。12vl2Ah规格蓄电池进行以下检测。(1)先将蓄电池以6A(0.5C)恒流放电至截止电压10.5V,再以恒压15 士0.05V、 限流3A(0.225C)电流充电3-5h，如此循环5次，测得五次电池放电容量为12.1Ah、 12.31Ah、12.26Ah、12.40Ah、12.3Ah、以第四次容量值12.4Ah为电池的实际容量(2)确定蓄电池部分荷电态电压A荷电80%充电电压确定步骤(1)的电池以限流0.25C倍率3A充电至电压 值为14.5V，后再以6A(0.5C)恒流放电至截止电压10.5V，测定放电容量为9.92Ah，并与 步骤(1)实际容量进行比对，得到该电池设定荷电态上限值(80% )，即可确定14.5V为 该工作模式的电池充电电压，B 荷电30%放电电压确定步骤(1)的电池以24A(2C倍率)大电流放电至电 压值为9.8V，再以6A(0.5C)恒流放电至截止电压10.5V，测定放电容量为3.6Ah，并与 步骤(1)实际容量进行比对，得到该电池设定荷电态下限值(30%)，即可确定9.8V为该 工作模式的电池放电电压，(3)电池循环寿命检测以步骤(2)电池确定的充电电压14.5V、放电电压9.8V 进行电池的工作循环，以限流3A(0.2-2C)电流充电至电压值为14.5V，以24A(2_4C倍 率)大电流放电至电压值为9.8V组成一个循环，每隔500次循环后，再按步骤(1)进行 容量检测，并将所测放电容量与步骤(1)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。实施例2以荷电态窗口 60%-80%为例进行说明。12V100Ah规格蓄电池进行以下检测。(1)先将蓄电池以33.3A(0.33C)恒流放电至截止电压10.5V，再以恒压 1540.05V、限流22.5A(0.225C)电流充电3_5h，如此循环5次，测得五次电池放电容量 为102.5Ah、103Ah、104Ah、104.5Ah、103.8Ah、以第四次容量值 104.5Ah为电池的实
际容量
2)确定蓄电池部分荷电态电压A荷电80%充电电压确定步骤(1)的电池以限流0.25C倍率25A充电至电压 值为14.7V,后再以33.3A(0.33C)恒流放电至截止电压10.5V,测定放电容量为83.6Ah, 并与步骤⑴实际容量进行比对，得到该电池设定荷电态上限值(80% )，即可确定14.7V 为该工作模式的电池充电电压，B 荷电60%放电电压确定步骤(1)的电池以209A(2C倍率)大电流放电至电 压值为8.3V,再以33.3A(0.33C)恒流放电至截止电压10.5V,测定放电容量为62.7Ah, 并与步骤(1)实际容量进行比对，得到该电池设定荷电态下限值(60%)，即可确定8.3V 为该工作模式的电池放电电压，(3)电池循环寿命检测以步骤(2)电池确定的充电电压14.7V、放电电压8.3V 进行电池的工作循环，以限流25A(0.25C)电流充电至电压值为14.7V，以209A(2C倍 率)大电流放电至电压值为8.3V组成一个循环，每隔500次循环后，再按步骤(1)进行 容量检测，并将所测放电容量与步骤(1)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。
权利要求
1. 一种快速检测铅酸蓄电池循环寿命的方法，其特征在于包括下列步骤(1)实放容量检测先将蓄电池恒流放电至截止电压10.5V/只，再以恒压 15士0.05V、限流0.2-2C电流充电3-5h，如此循环5次，测得五次电池放电容量，以五次 循环中单次最大容量值为电池的实际容量；(2)确定蓄电池部分荷电态充放电电压A部分荷电态充电电压确定步骤(1)的电池以限流0.2-2C电流充电至电压值为 Ul/只，按步骤(1)的电池放电方法检测放电容量，到达该电池设定的容量上限，此电压 即为确定充电电压；B 部分荷电态放电电压确定步骤(1)的电池以2-4C倍率大电流放电至电压值降 为U2/只，再以步骤(1)的电池放电方法测定剩余容量，到达设定荷电态下限值，此时的 放电电压U2即为确定放电电压；(3)电池循环寿命检测以步骤(2)电池确定的充放电电压Ul、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Ul/只，以2-4C倍率大电流放电至电压值降为 U2/只为一个循环，循环若干次数后，再按步骤(1)进行容量检测，并将所测放电容量与 步骤(1)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。
全文摘要
本发明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/只为一个循环，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。本发明可真实反应电动汽车用铅酸蓄电池在运行过程中的失效模式，显著缩短了检测时间，大大节约了成本和能源。
文档编号G01R31/36GK102012485SQ20101029070
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者任安福, 王晓琼, 王殿龙, 胡新春, 陈飞, 马换玉 申请人:张天任