CN104678319A - 锂电池模拟循环测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池模拟循环测试方法。本发明包括一般性充放电循环和深度充放电循环，在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。本发明不仅可以大幅度提高测试效率，而且可以保持测试的精准性，有效地保护电池。

Description

锂电池模拟循环测试方法

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的模拟循环测试方法，属于锂离子电池生产领域。

背景技术

随着能源的逐渐枯竭，发展新能源是大势所趋，而以磷酸铁锂为正极，石墨为负极的动力电池，以其高效、环保、安全、使用寿命长的优点，成为代替传统能源的新兴产业。在锂电池的诸多性能指标中，“锂电池的循环性能”是其中最为关键的性能指标之一，根据国家电动汽车电池使用相关标准，电动汽车用动力电池有效容量不得低于额定容量的80％，因此该性能指标是指锂电池的电池容量衰退为额定容量的80％时的循环次数。在锂电池的生产过程中均会对产品进行模拟测试，模拟测试的一般方法是对锂电池进行循环充放电，直至连续三次放电容量小于额定容量的80％，测试结束，电池循环寿命即测试结束时的充放电循环次数。但是由于现有的锂电池模拟循环测试的方法不合理，导致测试的效率较为低下，如按照常规的锂电池模拟循环测试方法，以普通锂电池循环寿命为1000次计，测试时间需要半年时间。业界也尝试改进电池循环测试方法，如采用较大的电流做充放电循环，减少充放电间歇搁置时间，这些方法虽然可以提高测试效率，减少测试时间，但也会破坏电池内部结构，不仅影响测试的精准度，而且易损伤电池，效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种锂电池模拟循环测试方法。本发明不仅可以大幅度提高测试效率，而且可以保持测试的精准性，有效地保护电池。

本发明的技术方案:一种锂电池模拟循环测试方法，具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置3～30min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置3～30min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置3～10min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置3～10min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。

上述的锂电池模拟循环测试方法中，具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置5min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置5min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置5min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置5min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。

与现有技术相比，本发明改进了锂电池模拟循环测试方法，不仅大大提高了测试效率，而且可以保持测试的精准性，有效地保护电池。同时，锂电池基本都是串并使用，在实际使用过程中，不可能完全放完电才充；为了保护单体电芯过放，管理系统(BMS)放电截止单体电压设置都会比实际电压高，一般为2.5V～2.8V；由于一致性问题，电池组充电时还没有到恒压充电阶段就已截止。所以在做模拟测试时，不用恒压充电，取额定容量的80％作为充放电截止条件更接近实际使用情况。

附图说明

图1是实施例4的测试对比图；

图2是实施例5中实施例3的锂电池模拟循环测试方法的测试曲线；

图3是实施例5中常规锂电池模拟循环测试方法的测试曲线。

具体实施方式

实施例1:锂电池模拟循环测试方法,具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置3min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置3min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置3min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置3min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。

实施例2:锂电池模拟循环测试方法,具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置20min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置30min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置5min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置10min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。

实施例3:锂电池模拟循环测试方法,具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置5min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置5min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置5min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置5min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。

实施例4：申请人取相同锂离子电池4块，其中第1、2和3块锂离子电池分别用实施例1、2和3的模拟循环测试方法，第4块锂离子电池用符合标准的常规锂离子模拟循环测试方法进行试验，每循环24次做一次容量标定测试，直至电池容量小于额定容量的80％后终止测试，容量测试图如附图1所示,当电池容量小于额定容量的80％时，用实施例1-3测试得到的锂电池的测试次数均在标准锂离子电池测试次数的合理范围内，且实施例3的测试方法与标准锂离子电池的测试次数最为接近，表明实施例3的模拟循环测试方法不仅具有测试的精准性，而且也不会损伤电池。

实施例5：申请人取相同锂离子电池2块，其中一块用实施例3的模拟循环测试方法，测试曲线由图2所示，另一块用符合标准的常规锂离子模拟循环测试方法进行试验，测试曲线如图3所示，在30天内，实施例3的模拟循环测试方法可循环443次，而常规的模拟循环测试方法仅能循环273次，相比常规的测试方法，实施例3的方案可提高62.2％的效率，效果非常显著。

Claims (2)

1.锂电池模拟循环测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置3～30min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置3～30min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置3～10min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置3～10min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。

2.根据权利要求1所述的锂电池模拟循环测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤；

(1)深度充放电循环；在环境温度25±5℃条件下，以额定容量的1倍电流充电，当电池端电压达到充电限制电压3.65V时，改为恒压充电，至充电电流小于或等于额定容量的1/20倍电流时，停止充电；搁置5min，然后以额定容量的1倍电流放电至终止电压2.0V，放电结束，搁置5min；

(2)一般性充放电循环；以1倍电流恒流充电至额定容量的80％，搁置5min，然后再以1倍电流放电，直至放电容量为额定容量的80％，搁置5min；

(3)在一般性充放电循环50周后进行一次深度充放电循环，直至一般性充放电循环中连续三次放电的容量小于额定容量的80％，测试结束。