CN111562504A - 一种电池老化测试方法以及电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池老化测试方法以及电池,包括:对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,M大于或等于1,N大于或等于1;根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,其中,电池参数包括阻抗的增长率、容量保持率以及单次快速充电的时间的下降率中的一种或多种。本发明实施例提供的技术方案,提高了电池老化测试方法的测试效率。

Description

一种电池老化测试方法以及电池
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池老化测试方法以及电池。
背景技术
电动汽车所用的锂电池的应用场景包括快速充电、常规充电放电、以及停车后静态搁置三种情况,这三种情况是交叉且循环进行的。因此需要对锂电池进行常规充放电老化、快速充电老化以及日历老化测试,包括分别对锂电池进行常规充电放电的循环测试、快速充电的循环测试、以及停车后静态搁置的循环测试。
但是现有的锂离子电池的老化测试方法通常是分别对锂电池进行快速充电的循环测试、常规充电放电的循环测试以及静态搁置的循环测试。其测试效率很低。
因此,亟需提供一种测试效率高的电池老化测试方法。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种电池老化测试方法以及电池,提高了电池老化测试方法的测试效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种电池老化测试方法,包括:
对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,M大于或等于1,N大于或等于1;
根据所述待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后所述待测电池的电池参数,判定所述待测电池的老化性能是否良好,其中,所述电池参数包括阻抗的增长率、容量保持率以及单次快速充电的时间的下降率中的一种或多种。
可选地,单次所述快速充电测试的充电时间小于单次所述常规充放电测试的充电时间。
可选地,单次所述常规充电测试的截止充电电压等于单次所述快速充电测试的截止充电电压。
可选地,单次所述快速充电测试的充电时间小于或等于40分钟。
可选地,对所述待测电池进行M次常规充放电测试包括:
对所述待测电池进行M次常规充电测试、M次常规放电测试和O次特定静态搁置处理,其中,O大于或等于1,且小于或等于2M,每次所述特定静态搁置的时间大于30分钟。
可选地,O等于2M时,对所述待测电池每次所述常规充电测试完成之后进行一次所述特定静态搁置处理,且每次所述常规放电测试完成之后进行一次所述特定静态搁置处理。
可选地,对所述待测电池进行N次快速充电测试包括:
对所述待测电池进行N次快速充电测试、N次常规放电测试和P次常规静态搁置处理,其中,P大于或等于1,且小于或等于2N,每次所述常规静态搁置的时间小于或等于30分钟。
可选地,P等于2N时,对所述待测电池每次所述快速充电测试完成之后进行一次常规静态搁置处理,且每次所述常规放电测试完成之后进行一次所述常规静态搁置处理。
可选地,对待测电池进行充放电循环测试之前还包括:
对所述待测电池进行热平衡搁置处理,所述热平衡搁置的时间大于或等于4小时。
第二方面,本发明实施例提供了一种电池,所述电池的老化性能评价方法如采用第一方面任意所述的电池老化测试方法判定所述电池的老化性能是否良好。
本发明实施例提供的技术方案,对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,即在充放电循环测试融入和快速充电测试,根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池在常规充放电老化性能良好且快速充电的老化性能也很优良。通过一种老化性能测试方法完成待测电池的常规充放电老化性能和快速充电老化两种性能,解决了现有技术中老化性能测试方法的测试效率低的技术问题,提高了老化性能测试方法的测试效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池老化测试方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的另一种电池老化测试方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的一种单次充放电测试时待测电池的电流随时间变化的测试图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
正如上述背景技术中所述,现有的电池老化测试方法的测试效率很低。究其原因,但是现有的锂离子电池的老化测试方法通常是分别对电池进行快速充电的循环测试、常规充电放电的循环测试以及静态搁置的循环测试。因此,现有的电池老化测试方法效率很低。
针对上述技术问题,本发明实施例提供了如下技术方案:
图1为本发明实施例提供的一种电池老化测试方法的流程图。参见图1,该电池老化测试方法包括:
步骤110、对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,M大于或等于1,N大于或等于1。
示例性的,常规充放电测试可以包括常规充电测试和常规放电测试。常规充电测试包括对待测电池以第一电流进行恒流充电至第一电压,然后以第一电压进行恒压充电,截止充电电流为第二电流,第二电流小于第一电流。常规放电测试包括对待测电池以第三电流进行恒流放电至第二电压。需要说明的是,每一次快速充电测试之后还包括常规放电测试。示例性的,第一电流可以是0.33C,第一电压可以是4.2V,第二电流可以是0.05C。第三电流可以是0.33C。第二电压可以是2.8V。快速充电测试示例性的包括对待测电池以第四电流进行恒流充电至第一电压,然后以第一电压进行恒压充电,截止充电为第五电流,第五电流小于第四电流。其中第四电流不是一个固定值,可以是分为多个恒流充电阶段。示例性的,可以以2C充电7分钟,接着使用1.75C充电3分钟,然后使用1.25C充电13分钟,最后使用1C充电至截止电压。
步骤120、根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,其中,电池参数包括阻抗的增长率、容量保持率以及单次快速充电的时间的下降率中的一种或多种。
示例性的,电池的阻抗的增长率、容量保持率、单次快速充电的时间等于预设值时的充放电循环次数越多,待测电池的老化性能越好。电池的阻抗的增长率、容量保持率、单次快速充电的时间等于预设值时的充放电循环次越少,待测电池的老化性能越差。
预设充放电循环次数后待测电池的阻抗的增长率越小、容量保持率越大、单次快速充电的时间的下降率越小,待测电池的老化性能越好。预设充放电循环次数后待测电池的阻抗的增长率越大、容量保持率越小、单次快速充电的时间的下降率越大,待测电池的老化性能越差。
需要说明的是,随着电池老化的增加,电流充电时的电压会往上浮,越来越高,会导致相同电流下,充电时,截止电压先达到,而时间没有达到。此时充电时间会下降,充进去的容量也会下降。电池容量等于充电电流和充电时间的乘积。因此,可以根据单次快速充电的时间的下降率,判定待测电池的老化性能是否良好。
本发明实施例提供的技术方案,对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,即在充放电循环测试融入和快速充电测试,根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池在常规充放电老化性能良好且快速充电的老化性能也很优良。通过一种老化性能测试方法完成待测电池的常规充放电老化性能和快速充电老化两种性能,解决了现有技术中老化性能测试方法的测试效率低的技术问题,提高了老化性能测试方法的测试效率。
为了明确常规充放电测试中的充电测试和快速充电测试的区别,本实施例中提供了如下技术方案:
单次快速充电测试的充电时间小于单次常规充放电测试的充电时间。
具体的,常规充放电测试的时间大于快速充电测试的时间,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池常规充放电老化性能良好,且其快速充电老化性能也很优良。可以保证用户完成快速充电。
电池在相同充电截止电压的情况下,充电时间的长短便可以区别常规充放电测试中的充电测试和快速充电测试。因此,本实施例提供了如下技术方案:单次常规充电测试的截止充电电压等于单次快速充电测试的截止充电电压。
具体的,在电池在相同充电截止电压情况下,常规充电测试的时间大于快速充电测试的时间,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池常规充放电老化性能良好,且其快速充电老化性能也很优良。可以保证用户完成快速充电,并能充进去预设值所需的电量。
示例性的,单次快速充电测试的充电时间小于或等于40分钟。具体的,单次快速充电测试的充电时间小于或等于40分钟且如果待测电池的老化性良好,那么证明该待测电池常规充放电老化性能良好,且其快速充电老化性能也很优良。可以保证用户在使用电池时可以在40分钟以内的时间完成快速充电,并充进去预设值所需的电量。
用户在使用电池的过程中,经常会将电池放置一段时间再使用。比如,电动汽车和电动自行车上的锂离子电池,当用户不开车时,其电池就处于静态搁置状态。为了通过一种老化性能测试方法完成待测电池常规充放电老化性能和快速充电老化性能的基础上,进一步完成静态放置老化性能的测试。需要说明的是,静态放置老化性能可以称之为日历老化性能。图2为本发明实施例提供的另一种电池老化测试方法的流程图。参见图2,对待测电池进行M次常规充放电测试包括如下步骤:
步骤1101、对待测电池进行M次常规充电测试、M次常规放电测试和O次特定静态搁置处理,其中,O大于或等于1,且小于或等于2M,每次特定静态搁置的时间大于30分钟。
具体的,对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,即在常规充放电循环测试融入和快速充电测试,根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池常规充放电老化性能良好,且其快速充电老化性能也很优良。
需要说明的是,如果用户对于电池的静态搁置时间比较长,那么可以增大M次常规充放电测试中特定静态搁置的次数O或者是增大每次静态搁置的时间。
在本发明实施例提供的电池老化测试方法过程中,特定静态搁置处理的次数越多,根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池常规充放电老化性能和快速充电老化性能很优良,且其日历老化性能同样优良。
因此,本实施例提供了如下技术方案:O等于2M时,对待测电池每次常规充电测试完成之后进行一次特定静态搁置处理,且每次常规放电测试完成之后进行一次特定静态搁置处理。
具体的,对待测电池每次常规充电测试完成之后进行一次特定静态搁置处理,且每次常规放电测试完成之后进行一次特定静态搁置处理,使得电池常规充电完成和常规放电完成之后通过特定静态搁置处理实现电池性能的平衡,完成了待测电池日历老化性能的测试。
图3为本发明实施例提供的一种单次充放电测试时待测电池的电流随时间变化的测试图。图3中示例性的,示出了单次充放电测试包括4次常规充放电测试和1次快速充电测试。
参见图3,单次常规充放电测试依次包括:常规充电测试、特定静态搁置、常规放电测试和特定静态搁置。单次快速充电测试之后包括:常规静态搁置、常规放电测试和常规静态搁置。可以根据待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后待测电池的电池参数,判定待测电池的老化性能是否良好,如果待测电池的老化性能好,那么证明该待测电池常规充放电老化性能和快速充电老化性能也很优良,且其日历老化性能同样优良。
可知的,快速充电测试的次数为N,常规充放电测试与快速充电测试,之和为(M+N)。需要说明的是,如果用户对于电池的快速充电性能要求比较高,那么可以增大N与(M+N)的比值,即增加单次充放电测试中快速充电测试的次数。
每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,为了完成N次快速充电测试,单次快速充电测试之后包括:常规静态搁置、常规放电测试和常规静态搁置。具体的,参见图2,对待测电池进行N次快速充电测试包括如下步骤:
步骤1102、对待测电池进行N次快速充电测试、N次常规放电测试和P次常规静态搁置处理,其中,P大于或等于1,且小于或等于2N,每次常规静态搁置的时间小于或等于30分钟。
需要说明的是,常规静态搁置的次数P还可以根据用户在使用电池的习惯来调整,比如在日常使用过程中,快速充电和放电之间不会搁置,那么可以减小常规静态搁置的时间和次数。如果用于习惯快速充电完成之后搁置一段时间再进行放电,那么可以增加常规静态搁置的时间和次数。
示例性的,P等于2N时,对待测电池每次快速充电测试完成之后进行一次常规静态搁置处理,且每次常规放电测试完成之后进行一次常规静态搁置处理。
参见图3,对待测电池每次快速充电测试完成之后进行一次常规静态搁置处理,且每次常规放电测试完成之后进行一次常规静态搁置处理,使得电池快速充电完成和常规放电完成之后通过常规静态搁置处理实现电池性能的平衡。
为了进一步得到准确度较高的电池老化测试结构,本发明实施例提供了如下技术方案:对待测电池进行充放电循环测试之前还包括:
对待测电池进行热平衡搁置处理,热平衡搁置的时间大于或等于4小时。
电池的工作温度在35℃左右,对待测电池进行热平衡搁置处理,热平衡搁置的时间大于或等于4小时,且温度在35℃左右,使得电池达到热平衡。
需要说明的是,电池的工作温度还可以选择-20℃-80℃之间的任意温度。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种电池,电池的老化性能评价方法如采用上述电池老化测试方法判定待测电池的老化性能是否良好。因此具有上述电池老化测试所具有的有益效果,在此不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池老化测试方法,其特征在于,包括:
对待测电池进行充放电循环测试,其中,每次充放电测试包括M次常规充放电测试和N次快速充电测试,M大于或等于1,N大于或等于1;
根据所述待测电池的电池参数等于预设值时的充放电循环次数,或者预设充放电循环次数后所述待测电池的电池参数,判定所述待测电池的老化性能是否良好,其中,所述电池参数包括阻抗的增长率、容量保持率以及单次快速充电的时间的下降率中的一种或多种。
2.权利要求1所述的电池老化测试方法,其特征在于,单次所述快速充电测试的充电时间小于单次所述常规充放电测试的充电时间。
3.根据权利要求1所述的电池老化测试方法,其特征在于,单次所述常规充电测试的截止充电电压等于单次所述快速充电测试的截止充电电压。
4.根据权利要求1所述的电池老化测试方法,其特征在于,
单次所述快速充电测试的充电时间小于或等于40分钟。
5.根据权利要求1所述的电池老化测试方法,其特征在于,对所述待测电池进行M次常规充放电测试包括:
对所述待测电池进行M次常规充电测试、M次常规放电测试和O次特定静态搁置处理,其中,O大于或等于1,且小于或等于2M,每次所述特定静态搁置的时间大于30分钟。
6.根据权利要求5所述的电池老化测试方法,其特征在于,O等于2M时,对所述待测电池每次所述常规充电测试完成之后进行一次所述特定静态搁置处理,且每次所述常规放电测试完成之后进行一次所述特定静态搁置处理。
7.根据权利要求1所述的电池老化测试方法,其特征在于,对所述待测电池进行N次快速充电测试包括:
对所述待测电池进行N次快速充电测试、N次常规放电测试和P次常规静态搁置处理,其中,P大于或等于1,且小于或等于2N,每次所述常规静态搁置的时间小于或等于30分钟。
8.根据权利要求7所述的电池老化测试方法,其特征在于,P等于2N时,对所述待测电池每次所述快速充电测试完成之后进行一次常规静态搁置处理,且每次所述常规放电测试完成之后进行一次所述常规静态搁置处理。
9.根据权利要求1所述的电池老化测试方法,其特征在于,对待测电池进行充放电循环测试之前还包括:
对所述待测电池进行热平衡搁置处理,所述热平衡搁置的时间大于或等于4小时。
10.一种电池,其特征在于,所述电池的老化性能评价方法如采用权利要求1-9任一所述的电池老化测试方法判定所述电池的老化性能是否良好。
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