本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是一种锂离子电池循环寿命的评估预测方法。
背景技术：
锂离子电池被广泛应用移动数码产品，近年来也被作为储能系统用于电动汽车之中。使用寿命是衡量电池性能的重要指标，目前在锂离子电池的研发、检验和选型过程中广泛使用的寿命测试方法是在一定工况下进行循环测试，目前用于测试锂离子电池循环寿命的标准一般参照我国现行的两个标准中的规定：qc/t743-2006电动汽车用锂离子蓄电池和qb/t2502-2000锂离子蓄电池总规范，其测试过程均需要耗费大量的时间。
针对于此，中国发明专利cn106124997a公开了一种磷酸铁锂电池的高温寿命测试方法，取已完成化成的磷酸铁锂电池，先在设定温度下进行小电流满充，充满后在高温条件下进行特定时间的小电流浮充，浮充完成后在设定温度下放电，以上工步为1次循环，若干次循环后，设定温度条件下取3次容量，与标称容量的75％进行比较判定是否合格，该发明的磷酸铁锂电池的高温寿命测试方法具有测试准确性高、测试周期短、测试过程方便和参考性强的特点。
但是，该方法只适用于磷酸铁锂电池，其测试过程是基于统计方式形成的，测试准确性和耗时也存在一定的限制。
技术实现要素：
本发明技术提出锂离子电池循环寿命的评估预测方法，结合电池的开路电压、内阻，通过测量温度环境下电池的放电容量，快速准确地对电池的循环寿命进行评估预测。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种锂离子电池循环寿命的评估预测方法，包括以下步骤：
(1)根据运行可靠性理论，考虑电池所处温度环境、开路电压和自身内阻，采用计入峭度统计因素和充放电的电池寿命可靠性模型，由此计算电池循环寿命的达到放电终点的循环周数；
(2)基于放电容量方差和放电容量熵的限制性指标，衡量温度环境中电池充放电循环状态的限制性；
(3)在电池充放电测试排序方面，采取分类排序的方式：为了平衡计算时间和计算精度的要求，仅对涉及正常和到异常提前到达循环放电终点的电池，搜索由这些电池充放电循环截止的循环次数，对循环次数进行排序，然后对于循环次数较少的电池，使用放电容量和内阻限制性指标加权得到的综合限制性指标进行快速排序，实现电池循环次数特征提取。
进一步的，在第(1)步中，综合考虑电池所处温度环境、开路电压和自身内阻后，电池的可靠性模型下式所示：
进一步的，在第(2)步中，所述限制性指标包括基于放电容量方差的电池充放电循环限制性指标、基于放电容量熵的电池充放电循环限制性指标。
进一步的，所述基于放电容量方差的电池充放电循环限制性指标中，温度环境正常充放电电池充放电容量方差可表示为：
式中，n和ηi0分别为正常充放电时温度环境的放电容量和电池第i次的放电容量，
电池k次达到循环放电终点后，温度环境的放电容量方差
式中，ηk,i为电池k次达到循环放电终点后，电池i次的放电容量，
综上所述，定义电池k关于充放电容量方差的限制性指标如下式所示：
进一步的，所述基于放电容量熵的电池充放电循环限制性指标中，定义温度环境正常运行时电池各次的放电容量容量熵h0如下式所示：
式中，ηi0(或ηj0)分别为正常充放电时温度环境的放电容量和电池第i(或j)次的放电容量，
电池k次达到循环放电终点后，温度环境电池次的放电容量容量熵hk定义如下式所示：
式中，ηk,i(或ηk,j)为电池k次达到循环放电终点后，电池i(或j)次的放电容量；
定义电池k基于充放电容量熵的限制性指标如下式所示：
同理，可对下式的指标进行归一化，可得基于充放电容量熵的归一化指标如下式所示。
式中，
进一步地，循环寿命放电的终点设定为首次放电容量的80％，内阻为电池满充状态下的内阻，开路电压为满充状态搁置稳定后的电池电压。
本发明锂离子电池循环寿命的评估预测方法具有如下有益的技术效果：
采用本发明的方法，可结合电池的开路电压、内阻计算下温度环境充放电循环状态下的电池循环寿命，能够有效提取电池循环寿命的微弱影响因素，精确预测和评估电池循环寿命，准确性高，耗时短，满足不同锂离子电池类型循环寿命预测评估的需求。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及对本发明产品作进一步详细的说明。
本发明公开了一种锂离子电池循环寿命的评估预测方法，包括以下步骤：
(1)根据运行可靠性理论，考虑电池所处温度环境、开路电压和自身内阻，采用计入峭度统计因素和充放电的电池寿命可靠性模型，由此计算电池循环寿命的达到放电终点的循环周数；
(2)基于放电容量方差和放电容量熵的限制性指标，衡量温度环境中电池充放电循环状态的限制性；
(3)在电池充放电测试排序方面，采取分类排序的方式：为了平衡计算时间和计算精度的要求，仅对涉及正常和到异常提前到达循环放电终点的电池，搜索由这些电池充放电循环截止的循环次数，对循环次数进行排序，然后对于循环次数较少的电池，使用放电容量和内阻限制性指标加权得到的综合限制性指标进行快速排序，实现电池循环次数特征提取。
进一步的，在第(1)步中，综合考虑电池所处温度环境、开路电压和自身内阻后，电池的可靠性模型下式所示：
进一步的，在第(2)步中，所述限制性指标包括基于放电容量方差的电池充放电循环限制性指标、基于放电容量熵的电池充放电循环限制性指标。
进一步的，所述基于放电容量方差的电池充放电循环限制性指标中，温度环境正常充放电电池充放电容量方差可表示为：
式中，n和ηi0分别为正常充放电时温度环境的放电容量和电池第i次的放电容量，
电池k次达到循环放电终点后，温度环境的放电容量方差
式中，ηk,i为电池k次达到循环放电终点后，电池i次的放电容量，
综上所述，定义电池k关于充放电容量方差的限制性指标如下式所示：
进一步的，所述基于放电容量熵的电池充放电循环限制性指标中，定义温度环境正常运行时电池各次的放电容量容量熵h0如下式所示：
式中，ηi0(或ηj0)分别为正常充放电时温度环境的放电容量和电池第i(或j)次的放电容量，
电池k次达到循环放电终点后，温度环境电池次的放电容量容量熵hk定义如下式所示：
式中，ηk,i(或ηk,j)为电池k次达到循环放电终点后，电池i(或j)次的放电容量；
定义电池k基于充放电容量熵的限制性指标如下式所示：
同理，可对下式的指标进行归一化，可得基于充放电容量熵的归一化指标如下式所示。
式中，
进一步地，循环寿命放电的终点设定为首次放电容量的80％，内阻为电池满充状态下的内阻，开路电压为满充状态搁置稳定后的电池电压。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。