CN112557923A - 一种电池过放电测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池过放电检测方法，涉及电池检测技术领域。通过将2台充放电测试设备通过一定的顺序串联在一起，可以实现锂离子电池的过放电测试，能够检测过放电过程中电池出现的负压。与现有的负压设备检测过放电相比，本发明提供的方法，能够检测出在过放电测试过程中电池负压更低的情况，且测量成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池过放电测试方法，属于电池检测技术领域。
背景技术
锂电池广泛应用于数码产品、新能源汽车、风光储能、电信基站储备电源、电动工具及电动摩托车等领域，电池的性能直接影响到终端使用效果。
在政府的大力支持和引导下，仅十年来我国的新能源汽车蓬勃发展，但是在新能源汽车行业领域，发生的电动汽车起火爆炸事件也日益增达，安全问题成为广大电动汽车消费者购买汽车时最关注的问题之一。电池是电动汽车的三大核心零部件之一，也是电动汽车的动力源泉。因此对电池的安全测试，主要有过充电、过放电、外部短路、加热和挤压等测试。
关于过放电的测试标准和条款是GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中6.2.2和GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中8.1.2。关于过放电测试，过放电试验按照如下进行：a)单体蓄电池或者模组按照企业提供的充电方法充电或者按照相应测试标准规定的方法充电；b)单体蓄电池或者模组以1I1(A)(I1＝标称容量)电流放电90min。
在单体电池或者模组锂离子电池放电90min过程中，电池电压会出现负值(以下简称负压)，这是因在放电过程中锂离子不断从负极迁移过程中，负极对锂电位不断升高，正极对锂电位不断降低，当负极的电位大于正极的电位电池出现负压。锂电池单体的过放电过程中单体电压最低大约为(0～-2)V，模组单体最低电压最低大约为(-1～-2)n V，其中n为模组中串联的个数。当测试样品的电压变成负压的时候，正压充放电设备无法对测试样品持续放电，无法完成标准中规定的测试，现有测试方法就是采用负压充放电设备进行过放电测试。负压设备昂贵，且电压下限有限制，因此设计出一种价格便宜，且下限电压更低的过放电测试方法特别重要。
公开号为CN210051868U的实用新型，属于电气检测设备技术领域，公开了一种电池过放电测试装置，包括机体和支架，所述机体的底面固定连接有存放柜，所述存放柜的内壁下端固定连接有固定件，所述存放柜的内侧壁固定连接有电动推杆，所述电动推杆上传动连接有支架；由固定件对测试电池进行夹紧固定，将装置的相应测试线与相应位置的触头连接，触头与测试电池上的电极接触，测试的过程中将柜门关闭，可通过万向轮对装置进行整体移动，有效解决测试过程中测试装置及测试电池无法进行位置移动的问题，在螺纹的作用下，移动夹板和固定夹板共同作用可将测试电池夹紧固定，同时可根据测试电池的数量及尺寸进行调整，便于使用。
公开号为109450031A的发明，公开了一种电池过放电保护电路，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、比较电路、开关电路和第一开关，第一二极管位于设备的电源输入端和电源输出端之间，比较电路的第一端与设备的电源输入端之间接有第三二极管，比较电路的第二端与设备的电源输出端之间接有第二二极管，比较电路的第三端与开关电路的第一端连接，开关电路的第二端经过第一开关接入电池的输出端，开关电路的第三端经过第二二极管后接入设备的电源输出端，比较电路在确定电源输入端的电压小于预设电压阈值后控制开关电路断开。通过比较电路比较电源输入端的电压实现触发电池放电以及过放电检测的效果，避免电池过渡放电，减少了电池损耗，提高了电池的使用寿命。
论文号10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.007的论文中用镍钴锰三元锂离子电池过放电后的性能实验研究锂电池过放电后会诱发内短路，短路电池单体搁置过程中会存在一定的自修复现象。为了对电池过放电的特性进行进一步的研究，以获得过放电电池的电特性，本文以过放电后的镍钴锰(Li-NiCoMnO_2，NCM)三元锂电池单体为研究对象，过放电后搁置100d，再对电池进行20次循环充放电试验和静置试验。实验结果表明，搁置过程中电池单体的容量有衰减；无论过放至何种程度，过放电后的NCM锂电池单体在搁置100d的前后对比中，内短路程度降低，内短路阻值变大，漏电流变小。搁置后的循环寿命实验表明，过放电程度越大的电池单体衰减速率越快。这些过放电后电池单体的性能变化规律有助于更深入地了解锂离子电池单体的特性，同时，也有助于电池短路电阻辨识算法的验证。
论文号CNKI:SUN:DYJS.0.2018-04-008：软包装锂锰电池常用电解液配比溶剂为DME∶PC＝1∶1，电解质LiClO4为1mol/L，该配方电解液在高温60℃条件下电池放电至0.2V，储存3天后电池即出现胀气现象；常温下，电池放电至0.2V，储存60天即出现胀气现象。在常规电解液配比中引入DOL可以有效地减缓锂锰电池过放电胀气的产生。采用溶剂配比为DME∶PC∶DOL＝3∶3∶4，电池在高温60℃条件下放电至0.2V，可储存30天；在常温下电池放电至0.2V，可储存600天。
经上述对比可知，现有技术中关于电池过放电测试装置的关于电池过放电的性能研究和电解液对过放电的影响的研究，无过放电测试方法的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池过放电测试方法，能够检测的电压负值更小电压过放电，且设备成本更低。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种电池过放电测试方法包括：试样品的负接线柱、充放电测试柜一的正输出线、充放电测试柜一的负输出线、充放电测试柜二的负输出线、充放电测试柜二的正输出线、过放电测试样品的正接线柱用导线依次连接起来，将充放电测试柜二设置为恒压模式，电压大小为U2，将充放电测试柜一设置为恒流充电，持续相应标准或者企业规定的测试时间，并观察一定时间，根据测试结果，判断测试是否通过。
进一步地，根据电路中的电压等式：U2＝U+U1，U2表示充放电测试柜二的电压，U1表示充放电测试柜一的电压，U表示测试样品的电压，充放柜U1≥0，因此充电测试柜二设置的U2大于等于锂离子被测电池的最大的电压。
本发明提供的电池过放电测试方法具有以下有益结果：
本发明提供的电池过放电测试方法，能够检测出在过放电测试过程种电池电池负压更低的电压，且测量成本更低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的单体电芯过放电测试示意图。
具体实施方式
为使为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例使本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
实施例
请参照图1，本发明实施例提供了一种电池过放电测试方法，用于检测过放电测试。其能够准确地测量出锂电池的过放电过程的负压，测量步骤简单，测量成本低，测量结果可靠。该电池过放电方法包括以下步骤：
步骤一:将测过放电测试样品、充放电测试柜一和充电放电测试柜二导线连接起来，形成特定闭合回路。
具体地，在步骤一中，将试样品的负接线柱、充放电测试柜一的正输出线、充放电测试柜一的负输出线、充放电测试柜二的负输出线、充放电测试柜二的正输出线、过放电测试样品的正接线柱用导线依次连接起来。
步骤二：将充放电测试柜二设置为恒压模式电压大小为U2，将充放电测试柜一设置为恒流充电，电流的I的值为标准中规定的电流大小，持续标准规定的过放电时间。
值得注意的是，充放电测试柜二恒压，电压大小为U2，大于电池最大的起始电压。在测试过程中充放电柜一的电压会随着样品电压的不断减小而增大。
本发明实施例提供的电池过放电检测方法，采用2台充放电设备，就能检测出在过放电过程中出现的负压，测量步骤简单，能够测试出负几百伏的过放电情况，测量成本低，测量结果可靠，实用高效。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电池过放电测试方法，用于检测待测电池的过放电，其特征在于所述电池过放电测试方法包括：
将所述待测的过放电测试样品、充放电测试柜一和充电放电测试柜二用导线连接起来，形成特定闭合回路；
将所述充放电测试柜二设置为恒压模式；
将所述充放电测试柜一设置为恒流充电，持续一定时间。
2.根据权利要求1所述的电池过放电测试方法，其特征在于，所述被测过放电测试样品可以单个电池，也可以是电池模组，也可以是电池系统。
3.根据权利要求1所述的电池过放电测试方法，其特征在于，所述过放电测试样品、充放电测试柜一和充放电测试柜二导线依次连接的顺序为：
待测的过放电测试样品的负接线柱、充放电测试柜一的正输出线、充放电测试柜一的负输出线、充放电测试柜二的负输出线、充放电测试柜二的正输出线、过放电测试样品的正接线柱用导线依次连接起来。
4.根据权利要求3所述的电池过放电测试方法，其特征在于，将所述充放电测试柜二设置为恒压模式，U2表示充放电测试柜二的电压，U1表示充放电测试柜一的电压，U表示测试样品的电压，根据连线方式，电路中的电压等式：U2＝U+U1，充电测试柜二设置的U2大于等于锂离子被测电池的最大的电压。
5.根据权利要求4所述的电池过放电测试方法，其特征在于，将所述充放电测试柜二设置为恒流充电，电流是样品强制过放电电流的值。
6.根据权利要求5所述的电池过放电测试方法，其特征在于，将所述充放电测试柜二设置为恒流充电，充放电测试一电压大于等于恒定值U2减去测试样品最小电压。
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