CN108896920A - 一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法 - Google Patents

一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108896920A
CN108896920A CN201810632114.6A CN201810632114A CN108896920A CN 108896920 A CN108896920 A CN 108896920A CN 201810632114 A CN201810632114 A CN 201810632114A CN 108896920 A CN108896920 A CN 108896920A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
discharge
environment
hppc
low temperature
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.)
Withdrawn
Application number
CN201810632114.6A
Other languages
English (en)
Inventor
邵素霞
彭文
李丽娟
李亚金
姚丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Gotion High Tech Power Energy Co Ltd
Original Assignee
Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd filed Critical Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority to CN201810632114.6A priority Critical patent/CN108896920A/zh
Publication of CN108896920A publication Critical patent/CN108896920A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，包括以下步骤：S1、将电池置于25℃环境仓中，使电池达到热平衡；S2、在25℃环境仓中将电池电量放空，静置1h；S3、将电池以恒流转恒压的方式，在25℃环境仓中充满电；S4、将电池置于‑20℃环境仓中，使电池达到热平衡；S5、将电池在‑20℃环境仓中以1C放电3min，然后静置1h；S6、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；S7、经步骤S5‑S6累积的放电容量之和即为电池容量；本发明方法简单可行，放电过程中由于是短时间放电，电池温度始终维持在‑20℃环境中，电池不会因放电过程中热的积累而使放电容量升高，使后续低温HPPC测试更加准确，测试结果更加可靠。

Description

一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法。
背景技术
随着各个国家相继出台燃油车限售政策，电动汽车成为未来的主流，锂离子电池的供应量也越来越多，为了便于整车企业的对接，锂离子电池的功率矩阵表是各大整车企业在设计BMS控制系统时非常关心的数据。功率矩阵表主要包括不同温度不同SOC(Stateof Charge，荷电状态)下电芯的直流内阻和功率数据，然而在低温下，由于电芯内阻过大，连续放电时产热较多，导致电池容量偏高，致使后续HPPC(The Hybrid Pulse PowerCharacterization,混合脉冲功率性能测试)测试时数据偏差较大。如何改进锂离子电池的定容方法，以减少热积累对电池容量的影响，使HPPC测试的结果更加准确，已成为急需研究解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，以降低温HPPC测试时因前期定容不准而造成的偏差。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，包括以下步骤：
S1、将电池置于25℃环境仓中，使电池达到热平衡；
S2、在25℃环境仓中将电池电量放空，静置1h；
S3、将电池以恒流转恒压的方式，在25℃环境仓中充满电；
S4、将电池置于-20℃环境仓中，使电池达到热平衡；
S5、将电池在-20℃环境仓中以1C放电3min，然后静置1h；
S6、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；
S7、经步骤S5-S6累积的放电容量之和即为电池容量。
进一步，所述S1中电池需要置于25℃环境仓中5h以上。
进一步，所述S2中电池以1C放电至下限电压2.8V后，停止放电。
进一步，所述S3的具体步骤为：将电池在25℃环境仓中以1C恒流充电至4.2V后，转恒压4.2V充电，至电流小于等于0.05C时停止充电。
进一步，所述S4中电池需要置于-20℃环境仓中20h以上。
本发明具有的有益效果如下：
本发明基于阶梯定容的方式对低温HPPC测试时的电池进行定容，传统的定容方法，在低温测试时，由于电池内阻较大，持续放电过程中热量累积较多，电池温升较高，较高的温升会导致电池容量的增大，造成测定结果的误差。而本发明方法简单可行，放电过程中由于是短时间放电，不存在持续的大电流放电，电池温度始终维持在-20℃环境中，电池不会因放电过程中热的积累而使放电容量升高，所测定容数据更加准确，更适用于后续低温HPPC测试，可减少低温HPPC测试时因前期定容不准而造成的偏差。
附图说明
图1是本发明得到的锂离子电池定容数据图；
图2是传统方法得到的锂离子电池定容数据图；
图3是通过本发明方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图；
图4是通过传统方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
以三元VDA2714891锂电池为例，三元电池的正极为Li(NiCoMn)O2，负极为石墨。
一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，包括以下步骤：
首先，将电池置于25℃环境仓中，使电池达到热平衡，即使电池温度与环境温度一致，温度变化在±2℃/h时达到稳定。放置时间控制在5h以上为宜。
然后，在25℃环境仓中将电池电量放空，放空的截止电压为2.8V，静置1h。
随后，将电池以恒流转恒压的方式，在25℃环境仓中充满电。本实施例中采用的具体步骤为：将电池在25℃环境仓中以1C恒流充电至4.2V后，转恒压4.2V充电，至电流小于等于0.05C时停止充电。
接着，将电池置于-20℃环境仓中，使电池达到热平衡，同样的使电池温度与环境温度一致，温度变化在±2℃/h时达到稳定。放置时间控制在20h以上为宜。
之后，将电池在-20℃环境仓中以1C放电3min，然后静置1h，使得电池的温度始终稳持-20℃附近，电池不会因热的积累而使电池温度升高，导致放电容量增大。重复上述过程，直至电池的电压达到2.8V时停止放电，累积的放电容量之和Ca即为电池容量。
本发明得到的锂离子电池定容数据图参照图1所示，传统方法得到的锂离子电池定容数据图参照图2所示。从图2可知，电芯的温度会随着放电的进行而增大，放电末期电芯的温度达到-2℃，温升约18℃，电池自身温度的升高，导致电芯并非在-20℃的环境下放电，电芯温度高，电芯内阻变小，电芯放电容量大，此时电芯与HPPC的测试状态偏差较大。图1的测试方法，采用间歇放电的方式，电芯温度始终维持在-20℃左右，没有热的积累，电芯状态偏离-20℃环境较小。测试数据真实，与低温测试HPPC时电芯的状态接近。因此本发明方法更加准确，误差更小。
后续的低温HPPC测试过程如下：
因为低温下不允许电池充电，因此低温HPPC测试过程中没有反馈充电步骤，具体步骤如下；
1)在25℃环境仓中静置使电池达到热平衡，以Ca/1h的电流放电至2.8V，静置10min。
2)以Ca/1h的电流恒流充电至4.2V，转恒压4.2V充电至充电电流降至0.05Ca/1h时停止，静置1h。
3)将环境仓温度调至-20℃，静置20h以上。
4)以Ca/1h的电流放电6min，静置1h。
5)以3*Ca/1h的电流放电10s，静置40s。
6)以Ca/1h的电流恒流放电330s，静置1h。
7)循环步骤5)-6)9次；
8)以Ca/1h的电流放电至电压小于等于2.8V停止(设定保护电压为2.7V，即测试过程中如果电池电压达到2.7V时会自动跳转至下一步)。
通过本发明方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图参照图3所示，而图4是通过传统方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图。
图3和图4是DCR(直流电阻)以及功率与DOD(Depth of Discharge，放电深度)的关系图。从图3和图4可以明显看出，在数据上两者是有明显区别的，图4中无DOD为10％的数据，而且在后期DOD阻值会减小，而本发明方法的定容测试结果则无此现象，具体产生这种差异的原因可以从下表1中看出。
表一
产生差异的主要原因是由于前期传统方法的定容方式是连续定容，电池在持续放电过程中有热积累，热累积导致电池温度的升高，致使电池放电容量虚高，而后续低温HPPC测试过程中无持续放电过程，电池无热量的累积，无热的累积电池表面温度基本维持在-20℃范围内，后续放电容量就会低于定容容量，这在表一中的首次脉冲放电10％时就可以看出，传统方法的首次放电量明显高于低温HPPC测试过程中放电量的10％，此种现象持续累积就会导致放电DOD的不准确，致使所调整DOD值高于实际DOD值，导致后续放电时间不足10s，内阻偏小；而本发明方法为阶梯定容，无热的累积，电池定容容量更接近于低温HPPC测试过程中的实际容量，因此本发明方法更加准确可靠。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将电池置于25℃环境仓中，使电池达到热平衡；
S2、在25℃环境仓中将电池电量放空，静置1h；
S3、将电池以恒流转恒压的方式，在25℃环境仓中充满电；
S4、将电池置于-20℃环境仓中，使电池达到热平衡；
S5、将电池在-20℃环境仓中以1C放电3min，然后静置1h；
S6、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；
S7、经步骤S5-S6累积的放电容量之和即为电池容量。
2.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S1中电池需要置于25℃环境仓中5h以上。
3.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S2中电池以1C放电至下限电压2.8V后，停止放电。
4.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S3的具体步骤为：将电池在25℃环境仓中以1C恒流充电至4.2V后，转恒压4.2V充电，至电流小于等于0.05C时停止充电。
5.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S4中电池需要置于-20℃环境仓中20h以上。
CN201810632114.6A 2018-06-19 2018-06-19 一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法 Withdrawn CN108896920A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810632114.6A CN108896920A (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810632114.6A CN108896920A (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108896920A true CN108896920A (zh) 2018-11-27

Family

ID=64345328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810632114.6A Withdrawn CN108896920A (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108896920A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110687469A (zh) * 2019-10-14 2020-01-14 洛阳储变电系统有限公司 一种锂离子电池定容方法
CN111337838A (zh) * 2020-03-04 2020-06-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种低温下三元锂离子电池充电过程soc-ocv测试方法
CN111883865A (zh) * 2020-07-31 2020-11-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池低温充电方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958562A (zh) * 2009-12-01 2011-01-26 北京汽车新能源汽车有限公司 锂离子电池组的充电管理方法和充电机
CN102445663A (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 哈尔滨工业大学 一种电动汽车电池健康状态估算的方法
KR20170085365A (ko) * 2016-01-14 2017-07-24 삼성전자주식회사 배터리의 상태 추정 장치 및 방법
CN107394294A (zh) * 2017-07-20 2017-11-24 浙江谷神能源科技股份有限公司 用于锂离子电池充放电的系统、控制装置以及相关方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958562A (zh) * 2009-12-01 2011-01-26 北京汽车新能源汽车有限公司 锂离子电池组的充电管理方法和充电机
CN102445663A (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 哈尔滨工业大学 一种电动汽车电池健康状态估算的方法
KR20170085365A (ko) * 2016-01-14 2017-07-24 삼성전자주식회사 배터리의 상태 추정 장치 및 방법
CN107394294A (zh) * 2017-07-20 2017-11-24 浙江谷神能源科技股份有限公司 用于锂离子电池充放电的系统、控制装置以及相关方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王可 等: ""月面巡视器及着陆器用锂离子蓄电池低温性能研究"", 《中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划"深空探测与空间实验技术"重大项目会议论文集》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110687469A (zh) * 2019-10-14 2020-01-14 洛阳储变电系统有限公司 一种锂离子电池定容方法
CN111337838A (zh) * 2020-03-04 2020-06-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种低温下三元锂离子电池充电过程soc-ocv测试方法
CN111337838B (zh) * 2020-03-04 2022-08-09 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种低温下三元锂离子电池充电过程soc-ocv测试方法
CN111883865A (zh) * 2020-07-31 2020-11-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池低温充电方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI633694B (zh) 鋰鍍覆的偵測方法，用於充電二次電池組的方法與設備，以及利用彼等的二次電池組系統
CN107991623B (zh) 一种考虑温度和老化程度的电池安时积分soc估计方法
CN106291378B (zh) 一种电动汽车动力电池soh的测算方法
US9236748B2 (en) Method and apparatus of charging the battery with globally minimized integral degradation possible for predefined charging duration
CN103969587B (zh) 一种混合动力车用动力电池soc估算方法
CN102508165B (zh) 一种评价磷酸铁锂电池自放电一致性的方法
CN102761141B (zh) 一种锂离子动力蓄电池的电量校正和控制方法
CN107664751A (zh) 一种蓄电池实时荷电状态的测算方法及测算装置
JP6656383B2 (ja) バッテリーセルの性能テスト装置及び方法
CN107607881A (zh) 一种锂离子动力电池自放电一致性的评价方法
CN107148699A (zh) 用于将电池快速充电的方法和设备
CN103001277B (zh) 状态管理装置、蓄电元件的均衡化方法
US8102179B2 (en) Method for determining the state of charge of a battery in charging or discharging phase at constant current
CN107658511A (zh) 动力锂电池组合方法及动力锂电池配组方法
CN107852011A (zh) 用于优化快速电池充电的方法和装置
CN103956530B (zh) 一种锂离子电池快速充电控制方法
CN108896920A (zh) 一种低温hppc测试时锂离子电池的定容方法
CN107219468A (zh) 一种锂离子电池自放电筛选方法及锂离子电池组
CN110386029A (zh) 一种根据动态电压修正锂电池soc方法
CN109541485A (zh) 一种动力电池的soc估算方法
CN111766530B (zh) 锂离子蓄电池单体寿命检测方法
CN107024665A (zh) 电池的剩余容量校准方法
US20110215761A1 (en) Method for determining the state of charge of a battery in charging or discharging phase
CN112327180A (zh) 一种锂离子电池自放电评价及其电压均衡调节方法
CN104991197A (zh) 磷酸亚铁锂锂离子电池自放电测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181127

WW01 Invention patent application withdrawn after publication