本发明涉及一种能量型钠硫电池加速测试方法。
背景技术：
：钠硫电池是一种大容量、长寿命的高温二次电池。在钠硫电池开发过程中，由于其大容量、长寿命的特点，造成评价测试周期过长。例如，作为能量型应用的钠硫电池一个放电和充电循环所需时间通常为一天，假设钠硫电池的寿命为4000次放电和充电循环，一个完整的电池寿命评价测试需要的时间接近11年。再例如，钠硫电池的设计寿命通常为10～15年，评价钠硫电池在整个寿命周期的充放电特性需要接近10～15年。显然，以上钠硫电池开发过程中所需的测试不可能按照真实的情况进行，因此需要一种钠硫电池的加速测试方法，缩短钠硫电池的开发周期。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能量型钠硫电池加速测试方法，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。实现上述目的的技术方案是：一种能量型钠硫电池加速测试方法，包括以下步骤：S1，采用n倍额定放电电流和充电电流对能量型钠硫电池进行倍率放电和充电循环测试，放电和充电之间静置时间为t小时，其中，1＜n≤8，0≤t≤2；S2，定义Qn为绝对容量，Q0为初始不可用容量，Qx为绝对放电深度，Q1-Q0为使用容量，Qn-Q1为初始预留容量，Qn-Qx为可用容量，1≤x≤n；n倍倍率放电和充电循环m次后，5≤m≤200，将能量型钠硫电池以额定充电电流恒流充电至截止电压，静置一段时间，将能量型钠硫电池以额定放电电流恒流放电至容量达使用容量，静置一段时间至钠硫电池开路电压Uocv稳定，将Uocv代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，计算后求得能量型钠硫电池的绝对放电深度Qx，其中，A和B为参数，A和B均与能量型钠硫电池温度有关；将能量型钠硫电池的绝对放电深度Qx带入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，计算后求得能量型钠硫电池寿命LQ；S3，将LQ代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，计算得到一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率VQ，能量型钠硫电池预测寿命L＝100％/VQ。上述的一种能量型钠硫电池加速测试方法，步骤S2中，n倍倍率放电和充电循环m次后，5≤m≤200，将能量型钠硫电池以额定充电电流恒流充电至截止电压，静置0.5～8小时，将能量型钠硫电池以额定放电电流恒流放电至容量达使用容量，静置0.5～8小时至钠硫电池开路电压Uocv稳定。上述的一种能量型钠硫电池加速测试方法，步骤S2中:能量型钠硫电池温度为300℃时，A＝0.706,B＝1.814；能量型钠硫电池温度为330℃时，A＝0.694,B＝1.795；能量型钠硫电池温度为350℃时，A＝0.696,B＝1.791；能量型钠硫电池温度为400℃时，A＝0.706,B＝1.781。本发明的能量型钠硫电池加速测试方法，对钠硫电池单体、钠硫电池组或者钠硫电池模块、钠硫电池电站或者钠硫电池储能系统都适用，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。附图说明图1为能量型钠硫电池容量与能量型钠硫电池开路电压的关系图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：请参阅图1，能量型钠硫电池容量与能量型钠硫电池开路电压的关系，Qn为绝对容量，Q0为初始不可用容量，Qx为绝对放电深度，Q1-Q0为使用容量，Qn-Q1为初始预留容量，Qn-Qx为可用容量，1≤x≤n。某一型号能量型钠硫电池参数如下：绝对容量Qn为550Ah，初始不可用容量Q0为50Ah，使用容量(Q1-Q0)为400Ah，初始预留容量(Qn-Q1)为100Ah，额定充电电流为25A，额定放电电流为50A，充电截止电压为2.3V。一种能量型钠硫电池加速测试方法，包括以下步骤：S1，采用4倍额定放电和充电电流对钠硫电池进行倍率放电和充电循环测试，放电和充电之间静置时间为0小时；S2，4倍倍率放电和充电循环50次后，将钠硫电池以25A充电电流恒流充电至截止电压2.3V，静置2小时，将钠硫电池以50A放电电流恒流放电至容量达使用容量400Ah，静置4小时测量钠硫电池开路电压为1.95V，此时钠硫电池温度为300℃，将Uocv＝1.94，A＝0.706，B＝1.814，Qn＝550代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，计算后求得钠硫电池绝对放电深度Qx＝451.8Ah；其中，A和B为参数，与钠硫电池温度有关，具体A和B的参数值可参考表1，数据来源“THESODIUMSULFURBATTERY”,ISBN0-412-16490-6：钠硫电池温度/℃AB3000.7061.8143300.6941.7953500.6961.7914000.7061.781表1将Qx＝451.8代入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，计算后求得钠硫电池寿命LQ＝98.2％。S3，将LQ＝98.2％代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，计算得到一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率VQ＝0.036％。最后钠硫电池预测寿命L＝100％/VQ＝100％/0.036％≈2777次。本发明的能量型钠硫电池加速测试方法，对钠硫电池单体、钠硫电池组或者钠硫电池模块、钠硫电池电站或者钠硫电池储能系统都适用，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。本
技术领域：
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。当前第1页1 2 3