[发明专利]一种锂电池容量衰减率计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池容量衰减率计算方法。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，作为锂离子电池重要性能的指标之一的电池寿命正日益受到人们的关注。在动力电池领域中，在电池容量下降到额定容量的80％后，锂离子电池将不能再用在电动汽车上。因此，需要对锂离子电池的使用寿命进行预测，以在电池容量下降到80％时及时停止使用该电池。

电池的寿命包括存储寿命和循环寿命，目前对锂离子电池使用寿命进行预测的方法大致分为基于模型的预测方法和数据驱动法。另外，申请号为201510373029.9的专利中提出了一种锂电子电池满电荷存储寿命评价方法，申请号为201310683449.8的专利提出了一种电池寿命周期预测方法。

但是上述现行的这几种预测方法均存在不同的缺陷：基于模型的预测方法是利用锂离子电池进行测试，测试得到的数据比较直观，但是由于电池之间的差异性，会导致测试的结果不具有代表性。数据驱动法数据处理的工作量巨大。申请号为201510373029.9的专利提出的方法仅是在满电荷情况下，考虑温度对电池存储寿命的影响，建立电池容量衰减的老化模型，使用局限性较大。申请号为201310683449.8的专利建立了电池容量衰减率Q_loss与电池放电次数N间的函数模型：但是模型中的系数A和B的含义不明确，而且每一个电池都要建立一个对应的模型来计算容量衰减率，因此该模型不具备普适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车动力锂离子电池劣化程度估算方法，以提供一种具有普适性的电池容量衰减率计算方法。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：提供一种锂离子电池容量衰减率计算方法，该方法包括：

在恒温环境条件下，设置循环工步对实验锂离子电池进行循环测试，并定期测量其交流内阻，得到实验锂离子电池的容量衰减率和内阻增加率；

根据实验锂离子电池的容量衰减率和内阻增加率，建立容量衰减率-内阻增加率模型；

根据待检锂离子电池的内阻增加率，利用所述的容量衰减率-内阻增加率模型计算待检锂离子电池的容量衰减率。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明从锂离子电池退化的宏观表现即容量衰减与内阻增加的角度出发，建立了锂离子电池的容量衰减率-内阻增加率模型，该模型中仅有一个自变量即内阻增加率，只要计算出锂离子电池的内阻增加率，即可得到锂离子电池的容量衰减率，适用于任何锂离子电池，普适性强且实用性较高。另外，根据锂离子电池当前的容量衰减率，可对锂离子电池剩余的使用寿命进行预估，以便于在锂离子电池到达寿命终点时进行及时的更换。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种锂离子电池容量衰减率计算方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1所示，对本发明做进一步详细叙述。

如图1所示，本实施例公开了一种锂离子电池容量衰减率计算方法，包括如下步骤S1至S3：

S1、在恒温环境条件下，设置循环工步对实验锂离子电池进行循环测试，并定期测量其交流内阻，得到实验锂离子电池的容量衰减率和内阻增加率；

S2、根据实验锂离子电池的容量衰减率和内阻增加率，建立容量衰减率-内阻增加率模型；

S3、根据待检锂离子电池的内阻增加率，利用所述的容量衰减率-内阻增加率模型计算待检锂离子电池的容量衰减率。

进一步地，步骤S2中，所述的容量衰减率-内阻增加率模型具体为：

Q_loss＝α·R_inc^z，

其中，Q_loss为电池容量衰减率，R_inc为电池内阻增加率，α、z为利用同一循环次数的容量衰减率和内阻增加率拟合得到的拟合常数。

进一步地，步骤S1具体包括如下步骤：

对至少三个初始状态一致的实验锂离子电池进行定容测试，得到实验锂离子电池循环倍率1C实际的电流值；

在恒温条件下，设置循环工步进行循环测试，并定期测量其内流内阻；

根据实验锂离子电池放电容量和交流内阻，得到锂离子电池容量衰减模型。

对本发明的具体实施方式进行做进一步的描述如下：

确定实验锂离子电池进行测试的条件为：循环温度25℃，循环倍率1C，测量交流内阻时的荷电态为满电态或空电态；

具体的测试过程为：