CN104237798B - 一种铅蓄电池加速寿命检测方法 - Google Patents
一种铅蓄电池加速寿命检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104237798B CN104237798B CN201410432001.3A CN201410432001A CN104237798B CN 104237798 B CN104237798 B CN 104237798B CN 201410432001 A CN201410432001 A CN 201410432001A CN 104237798 B CN104237798 B CN 104237798B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead battery
- temperature
- battery
- discharge
- capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铅蓄电池加速寿命检测方法，高温环境检测，检测中加入脉冲，与常温进行100%DoD寿命试验接近，更快速的测试和估算出铅酸蓄电池的循环寿命，整个检测周期约2～4个月，显著缩短检测时间，数据真实，评估电池性能优劣，可显著提高企业或研发单位研发新技术新产品的速度。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池生产领域，具体涉及一种铅蓄电池加速寿命检测方法。
背景技术
现今电动车的主要动力源就是电池，而铅蓄电池作为使用范围最广、覆盖领域最多的电池，其使用性能尤为重要，循环寿命是评价铅蓄电池使用性能的一个重要指标。如何准确而又快速的检测电池循环寿命对分析评价电池特性有重要意义。
国家于2009年4月1日起实施的GB/T22199-2008《电动助力车用密封铅酸蓄电池》中规定的现有铅蓄电池的循环方法为：蓄电池完全充电后，在温度为25℃±5℃的环境中以1.0I 2电流放电1.6h，然后以恒压16.0V（限流0.4I 2）充电6.4h为一个循环。当放电1.6h，蓄电池端电压连续三次低于10.50V时，认为蓄电池循环寿命终止，此三次循环不计入循环次数内，至此的循环寿命次数即作为此电池的循环寿命。此方法检测效率低，耗时太长，短则3~5月，长可达8~12个月，同时此检测方法与电池的实际使用情况也有不符，无法真实反应电池的实际使用情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铅蓄电池加速寿命检测方法，更快速的测试和估算出铅酸蓄电池的循环寿命，评估电池性能优劣，具有检测时间短，数据真实，可显著提高企业或研发单位研发新技术新产品的速度。
本发明通过以下技术方案实现：
一种铅蓄电池加速寿命检测方法，包括以下步骤：
（1）2hr率容量检测：蓄电池在温度为25℃±2℃的环境中，以端电压2.50V±0.10V/单格（限流0.6I 2 A）的恒定电压连续充电20h后，静置1~24h，当蓄电池表面温度稳定在25℃±5℃时，以I 2(A)电流连续放电至端电压降至1.75V/单格终止，由放电时间和放电电流计算电池实际放电容量，如此循环三次取平均值，记为此电池的实际容量C 2；
（2）高温检测：将充满电的电池放置于环境温度设定为40℃~70℃±2℃的恒定环境中，静置10~24h直至电池表面温度与环境温度相同，设定程序以0.3~0.8I 2恒流放电至20%C 2，静置30min后，以限压2.35~2.6V/单格（限流0.6I 2）连续充电4~8h后进行1~3C大电流脉冲充电，脉冲宽度为1~5s，静置时间为1~5s，反复大电流脉冲充电循环300~1000次；
（3）步骤（2）高温检测为一大循环，每50次大循环后，将电池放置室温25℃±2℃的环境中10~24h后，按步骤（1）进行三次容量检测，当容量连续三次低于70%C n ，寿命终止，记录大循环次数N；
（4）根据公知的常温下循环寿命与高温下循环寿命比值F，计算出常温下铅蓄电池的循环寿命。
本发明检测方法的依据是因为电池充放电容量与循环性能受环境温度影响，当环境温度由 25℃增加到70℃，正负极的化学反应的速度会成倍增加，导致降低极板的放电深度，增加了电化学极化和浓差极化。高温下会加速电化学反应，同时也会加速电池失水等导致失效的因素，但是不会改变电池的失效模式，所以可以通过在高温下测定电池的循环寿命，以此估算电池的常温寿命。
因为高温加速试验不是全充全放，容易对负极活性物质部分出现硫酸盐化，并且是不可逆的，本发明加入脉冲，可使这部分大颗粒硫酸铅进行转化成可充电的硫酸铅，与常温进行100%DoD寿命试验更接近。
同时脉冲是瞬间大电流，时间以秒或毫秒计，不会造成持续大电流充电对电池产生的影响，不会降低极板活性面积和反应活性点；再者大电流充电的作用深度浅，若长时间反复大电流充电会造成极板中部分活性物质失活，无法放出容量。
经在阿尔贡和哥伦比亚国际电池检测实验室，对Exide的6kWh模块电池进行一系列严格测试后，J.E.Clifford和R.E.Thomas等人提出在不同温度下电池的循环寿命与常温下循环次数存在一定关联，见公式一。通过记录高温下循环寿命可以估算出常温下电池的循环寿命。
l nF=α(t-25℃)（公式一）
其中F为常温下循环寿命与高温下循环寿命比值，记为加速影响因子
当温度为25℃时，F=1，当温度为50℃时，F=2.1~2.6，当温度为70℃时，F=6.0
α为相关系数，取值范围0.03~0.04
t为设定温度值
如当温度设定为70℃时，电池在高温下的循环寿命为92次，则可计算出常温电池寿命为552次（92×6）。
本发明具有以下明显优点：
本发明适用于铅蓄电池不同放电深度下电池的循环寿命检测，高温检测中加入脉冲，与常温进行100%DoD寿命试验接近，整个检测周期约2~4个月，显著缩短检测时间，数据真实，也降低了检测成本和能源消耗。
具体实施方式
以6-DZM-12铅蓄电池为例进行以下检测。
实施例1
（1）2hr率容量检测：蓄电池在温度为25℃±2℃的环境中，以端电压2.50V±0.10V/单格（限流0.6I 2 A）的恒定电压连续充电20h后，静置1~24h，当蓄电池表面温度稳定在25℃±5℃时，以I 2(A)电流连续放电至端电压降至1.75V/单格终止，由放电时间和放电电流计算电池实际放电容量，如此循环三次取平均值，记为此电池的实际容量C 2；
（2）高温检测：将充满电的电池放置于环境温度设定为70℃±2℃的恒定环境中静置10h直至电池表面温度与环境温度相同，设定程序以0.3I 2恒流放电至20%C 2，静置30min后，以限压2.35V/单格（限流0.6I 2）连续充电8h后进行1C大电流脉冲充电，脉冲宽度为5s，静置时间为5s，如此反复大电流脉冲充电循环300次；
（3）步骤（2）高温检测为一大循环，每50次大循环后，将电池放置室温25℃±2℃的环境中20h后，按步骤（1）进行三次容量检测，当容量连续三次低于70%C n ，寿命终止，记录循环次数N为99次；
（4）根据公知的常温下循环寿命与高温下循环寿命比值F为6，计算出常温下铅蓄电池的循环寿命为594 次（99×6）。
整个检测周期为2.4月。
实施例2
（1）2hr率容量检测：蓄电池在温度为25℃±2℃的环境中，以端电压2.50V±0.10V/单格（限流0.6I 2 A）的恒定电压连续充电20h后，静置1~24h，当蓄电池表面温度稳定在25℃±5℃时，以I 2(A)电流连续放电至端电压降至1.75V/单格终止，由放电时间和放电电流计算电池实际放电容量，如此循环三次取平均值，记为此电池的实际容量C 2；
（2）高温检测：将充满电的电池放置于环境温度设定为66℃±2℃的恒定环境中静置15h直至电池表面温度与环境温度相同，设定程序以0.5I 2恒流放电至20%C 2，静置30min后，以限压2.5V/单格（限流0.6I 2）连续充电6h后进行2C大电流脉冲充电，脉冲宽度为3s，静置时间为3s，如此反复大电流脉冲充电循环700次；
（3）步骤（2）高温检测为一大循环，每50次大循环后，将电池放置室温25℃±2℃的环境中15h后，按步骤（1）进行三次容量检测，当容量连续三次低于70%C n ，寿命终止，记录循环次数N为119次；
（4）根据公知的常温下循环寿命与高温下循环寿命比值F为5.1，计算出常温下铅蓄电池的循环寿命为607（119×5.1）次。
整个检测周期为2.5月 。
实施例3
（1）2hr率容量检测：蓄电池在温度为25℃±2℃的环境中，以端电压2.50V±0.10V/单格（限流0.6I 2 A）的恒定电压连续充电20h后，静置1~24h，当蓄电池表面温度稳定在25℃±5℃时，以I 2(A)电流连续放电至端电压降至1.75V/单格终止，由放电时间和放电电流计算电池实际放电容量，如此循环三次取平均值，记为此电池的实际容量C 2；
（2）高温检测：将充满电的电池放置于环境温度设定为40℃±2℃的恒定环境中静置20h直至电池表面温度与环境温度相同，设定程序以0.8I 2恒流放电至20%C 2，静置30min后，以限压2.6V/单格（限流0.6I 2）连续充电4h后进行3C大电流脉冲充电，脉冲宽度为1s，静置时间为1s，如此反复大电流脉冲充电循环1000次；
（3）步骤（2）高温检测为一大循环，每50次大循环后，将电池放置室温25℃±2℃的环境中12h后，按步骤（1）进行三次容量检测，当容量连续三次低于70%C n ，寿命终止，记录循环次数N为315次；
反复大电流脉冲充电循环300~1000次；
（4）根据公知的常温下循环寿命与高温下循环寿命比值F为1.9，计算出常温下铅蓄电池的循环寿命为598次（315×1.9）。
整个检测周期为3.5月 。
同规格电池用本发明进行了三次检测，估计出的常温下铅蓄电池的循环寿命相近（594、607、598），可见本发明检测数据的准确性。
Claims (1)
1.一种铅蓄电池加速寿命检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）2hr 率容量检测：铅蓄电池在温度为25℃±2℃的环境中，以端电压2.50V±0.10V/单格，限流0.6I2A的恒定电压连续充电20h 后，静置1~24h，当铅蓄电池表面温度稳定在25℃±5℃时，以I2A 电流连续放电至端电压降至1.75V/ 单格终止，由放电时间和放电电流计算铅蓄电池实际放电容量，如此循环三次取平均值，记为此铅蓄电池的实际容量C2 ；
（2）高温检测：将充满电的铅蓄电池放置于环境温度设定为40℃±2℃ 至70℃±2℃的恒定环境中，静置10~24h 直至铅蓄电池表面温度与环境温度相同，设定程序以0.3~0.8I2 恒流放电至20%C2，静置30min 后，以限压2.35~2.6V/ 单格，限流0.6I2A连续充电4~8h 后进行1~3C 大电流脉冲充电，脉冲宽度为1~5s，静置时间为1~5s，反复大电流脉冲充电循环300~1000 次；
（3）步骤（2）高温检测为一大循环，每50 次大循环后，将铅蓄电池放置室温25℃±2℃的环境中10~24h 后，按步骤（1）进行三次容量检测，当容量连续三次低于70%Cn，寿命终止，记录大循环次数N ；
（4）根据公知的常温下循环寿命与高温下循环寿命比值F，计算出常温下铅蓄电池的循环寿命。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410432001.3A CN104237798B (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种铅蓄电池加速寿命检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410432001.3A CN104237798B (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种铅蓄电池加速寿命检测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104237798A CN104237798A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104237798B true CN104237798B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=52226262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410432001.3A Active CN104237798B (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种铅蓄电池加速寿命检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104237798B (zh) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104678319A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-06-03 | 浙江中科立德新材料有限公司 | 锂电池模拟循环测试方法 |
| CN104991195B (zh) * | 2015-06-25 | 2018-04-17 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 锌银电池高温加速贮存试验方法 |
| CN106093787A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-09 | 天能电池集团有限公司 | 一种电动自行车电池深循环寿命检测方法 |
| CN106199445B (zh) * | 2016-07-14 | 2019-03-26 | 安徽轰达电源有限公司 | 电池快速充电循环寿命检测方法 |
| CN106124997B (zh) * | 2016-08-01 | 2019-03-26 | 深圳市电科电源股份有限公司 | 磷酸铁锂电池的高温寿命测试方法 |
| CN106093794B (zh) * | 2016-08-01 | 2018-10-12 | 深圳市电科电源股份有限公司 | 磷酸铁锂电池的高温寿命加速测试方法 |
| CN106099229B (zh) * | 2016-08-03 | 2018-12-07 | 湖北双登润阳新能源有限公司 | 铅酸蓄电池端子密封性能加速测试方法 |
| CN107703449A (zh) * | 2016-08-08 | 2018-02-16 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 铅酸蓄电池寿命的快速检测方法 |
| CN107884715A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 中国电力科学研究院 | 一种电池循环寿命检测方法 |
| CN106684481A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 芜湖市吉安汽车电子销售有限公司 | 一种新能源汽车动力电池使用寿命优化的方法 |
| CN108732499B (zh) * | 2017-04-13 | 2021-08-27 | 中国电力科学研究院 | 一种检测锂离子电池循环寿命的方法和系统 |
| CN107167739B (zh) * | 2017-05-17 | 2019-11-05 | 力信（江苏）能源科技有限责任公司 | 一种动力电池寿命预测方法 |
| CN107390134A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-11-24 | 双登集团股份有限公司 | 长寿命阀控式密封铅酸蓄电池寿命快速检测方法 |
| CN108287314A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-17 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种锂离子电池自放电的评价方法 |
| CN108445413B (zh) * | 2018-04-17 | 2020-12-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 铅酸蓄电池开路失效试验系统和预判方法 |
| CN108445414B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-12-04 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种三元锂离子电池循环寿命的快速测试方法 |
| CN110187284A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种阀控铅蓄电池使用状态检测方法 |
| CN110416647A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-11-05 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种适用于配电终端用铅酸蓄电池的入网检测方法 |
| CN110308399A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-08 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种适用于变电站用通信电源铅酸蓄电池的加速寿命检测方法 |
| CN110244234A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-09-17 | 中国科学院电工研究所 | 一种电池加速寿命测试方法 |
| CN111007414A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-14 | 安徽理士电源技术有限公司 | 一种用于60%放电深度的蓄电池寿命测试方法 |
| CN111007415A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-14 | 安徽理士电源技术有限公司 | 一种用于30%放电深度的蓄电池寿命测试方法 |
| CN111190115B (zh) * | 2020-01-03 | 2021-12-14 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种汽车用铅蓄电池的寿命检测方法 |
| CN115389964B (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-31 | 杭州科工电子科技有限公司 | 一种电池寿命预测方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6166524A (en) * | 2000-03-09 | 2000-12-26 | Wilson Greatbatch Ltd. | Alternate fuel gauge for an alkali metal electrochemical cell |
| CN101154746A (zh) * | 2006-09-28 | 2008-04-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子二次电池的化成方法 |
| CN101599561A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-12-09 | 深圳市兴科特电技术发展有限公司 | 一种提高锂离子二次电池性能的方法 |
| CN101769994A (zh) * | 2010-01-13 | 2010-07-07 | 四川电力试验研究院 | 阀控式密封铅酸蓄电池50%放电容量测试方法 |
| CN101777669A (zh) * | 2010-02-02 | 2010-07-14 | 江西联威新能源有限公司 | 锂离子电池的预充化成方法 |
| CN102520367A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种空间用氢镍蓄电池寿命评估方法 |
| CN103227351A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-31 | 杭州信控科技有限公司 | 一种延长vrla电池使用寿命的脉冲充电方法 |
| CN103257319A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-21 | 浙江天能电池江苏新能源有限公司 | 一种阀控式铅蓄电池组寿命检测方法及检测装置 |
| CN103259048A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-08-21 | 南京双登科技发展研究院有限公司 | 提高钛酸锂电池循环寿命的化成方法 |
| CN103344917A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-10-09 | 北京交通大学 | 一种锂电池循环寿命快速测试方法 |
| CN103675702A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 清华大学 | 一种实时评估电池健康状态的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101906928B1 (ko) * | 2012-02-08 | 2018-10-11 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리의 수명 추정 장치 및 방법 |
-
2014
- 2014-08-28 CN CN201410432001.3A patent/CN104237798B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6166524A (en) * | 2000-03-09 | 2000-12-26 | Wilson Greatbatch Ltd. | Alternate fuel gauge for an alkali metal electrochemical cell |
| CN101154746A (zh) * | 2006-09-28 | 2008-04-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子二次电池的化成方法 |
| CN101599561A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-12-09 | 深圳市兴科特电技术发展有限公司 | 一种提高锂离子二次电池性能的方法 |
| CN101769994A (zh) * | 2010-01-13 | 2010-07-07 | 四川电力试验研究院 | 阀控式密封铅酸蓄电池50%放电容量测试方法 |
| CN101777669A (zh) * | 2010-02-02 | 2010-07-14 | 江西联威新能源有限公司 | 锂离子电池的预充化成方法 |
| CN102520367A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种空间用氢镍蓄电池寿命评估方法 |
| CN103257319A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-21 | 浙江天能电池江苏新能源有限公司 | 一种阀控式铅蓄电池组寿命检测方法及检测装置 |
| CN103227351A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-31 | 杭州信控科技有限公司 | 一种延长vrla电池使用寿命的脉冲充电方法 |
| CN103259048A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-08-21 | 南京双登科技发展研究院有限公司 | 提高钛酸锂电池循环寿命的化成方法 |
| CN103344917A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-10-09 | 北京交通大学 | 一种锂电池循环寿命快速测试方法 |
| CN103675702A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 清华大学 | 一种实时评估电池健康状态的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 慢脉冲快速充电加速铅酸蓄电池寿命测试的研究;王坚;《蓄电池》;20100620;第47卷(第3期);第124-127页 * |
| 锂二次电池的高温循环性能及其容量损失;李连兴等;《电源技术》;20091130;第33卷(第11期);第970-973页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104237798A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104237798B (zh) | 一种铅蓄电池加速寿命检测方法 | |
| CN103344917B (zh) | 一种锂电池循环寿命快速测试方法 | |
| Yang et al. | A coupled electrochemical-thermal-mechanical degradation modelling approach for lifetime assessment of lithium-ion batteries | |
| CN104502859B (zh) | 电池荷电量及电池健康状态的检测、诊断方法 | |
| CN104062594B (zh) | 锂离子动力电池配组方法 | |
| CN112436202B (zh) | 一种防止锂离子电池负极析锂的阶梯式电流充电方法 | |
| Farmann et al. | Application-specific electrical characterization of high power batteries with lithium titanate anodes for electric vehicles | |
| WO2018209784A1 (zh) | 电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统 | |
| Meng et al. | A novel multiple correction approach for fast open circuit voltage prediction of lithium-ion battery | |
| CN112363075B (zh) | 一种锂离子电池老化的评估方法 | |
| CN110244234A (zh) | 一种电池加速寿命测试方法 | |
| WO2013097273A1 (zh) | 一种锂二次电池均衡配组方法及系统 | |
| CN103316852A (zh) | 电池筛选方法 | |
| CN104111377A (zh) | 二次电池不同荷电状态下直流内阻的测试方法 | |
| CN104865536A (zh) | 一种锂离子电池性能衰减原因的测试及诊断方法 | |
| CN109633465A (zh) | 一种锂离子电池的峰值功率快速测试方法 | |
| CN104979597A (zh) | 锂离子电池自放电的方法 | |
| CN106124996A (zh) | 一种锂离子电池单体的一致性判定方法及装置 | |
| US20110215761A1 (en) | Method for determining the state of charge of a battery in charging or discharging phase | |
| CN105572601A (zh) | 锂电池性能衰退原因的判断方法 | |
| JPWO2014016956A1 (ja) | 二次電池の短絡検査方法 | |
| CN110501656A (zh) | 测试电池自放电的方法及其电池配组方法 | |
| CN104991197A (zh) | 磷酸亚铁锂锂离子电池自放电测试方法 | |
| CN105738821B (zh) | 准确计算不同温度下电池库仑效率的方法 | |
| CN108511823A (zh) | 一种锂离子电池自放电soc态筛选方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |