[发明专利]一种新能源汽车及锂离子电池安全电流测试方法

说明书

本发明提供了一种新能源汽车及锂离子电池安全电流测试方法，该方法首先在不同温度条件下，使用持续的小电流对电池进行充放电，得到不同荷电状态下对应的充放电电压；然后，在不同温度和不同荷电状态下，采用不同倍率的电流对电池进行充放电，得到在不同温度和荷电状态下，电池充放电时刻电流与电压的拟合关系；根据此数据得到电池实际工作时，不同温度和荷电状态下充放电电压和充放电电流的值，从而通过实验测量得到电池的最大充电电流和最大放电电流。本发明解决了现有通过理论计算得到电池的输出电流和回馈电流不能够准确评估电池在不同温度、荷电状态条件下，锂离子电池能够承受的最大放电电流与最大充电电流的问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种新能源汽车及锂离子电池安全电流测试方法。

背景技术

随着锂离子电池应用领域的快速增长，锂离子电池已经成为生活中不可或缺的一部分。特别地，在储能领域、新能源汽车领域中得到广泛应用。在对电池前期研究过程中发现，影响锂离子电池能够承受的最大放电电流和最大充电电流的因素主要是电池内部极化的变化。随着锂离子电池循环次数的增加或者使用周期的延长，锂离子电池内部的极化(包括欧姆极化、浓差极化、电化学极化)在不断变化，从而影响锂离子电池的正极、负极电极电位的变化，最终造成锂离子电池可用能量的降低，使用寿命的降低，甚至影响锂离子电池的安全。

电池内部极化变化的影响因素包括电解液的影响、正负极材料的影响、电池的制作工艺参数的影响等等，最重要的是，在电池使用过程中，由于环境条件不同，例如温度、电流、SOC(State of Charge，荷电状态)、SOH(State of Health，健康状态)等，电池内部材料的降解会影响电池内部关键参数的变化，比如电池内阻、极片的孔隙率、电解液分布状态等等，从而导致电池在不同的环境状态下，电池内部的电流密度的分布均匀性、电压分布均匀性都会出现一定的差异。在差异性存在的前提下，为了保证锂离子电池在最优的状态下进行使用，保证锂离子电池最大的使用寿命周期，同时保证锂离子电池在整个生命周期内的安全性与可靠性，锂离子电池在不同状态下安全电流的评估至关重要。

现有锂离子电池的输出电流和最大充电电流能够通过理论计算得出，但在理论计算中的边界条件的选择与实际使用过程中的影响因素存在一定程度的差异，导致理论计算与实际使用过程的性能不符，并且现有相关国家标准及行业标准评估方案中并没有关于锂离子电池安全电流的测试评估方案，不能够准确评估电池在不同的温度、SOC条件下，锂离子电池能够承受的最大放电电流与最大充电电流。不能对锂子电池在使用过程中的电流进行准确的控制，容易导致锂离子电池出现鼓包、漏液甚至电池内部短路等安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池安全电流测试方法，用于解决现有通过理论计算得到电池的输出电流和回馈电流不能够准确评估电池在不同温度、荷电状态条件下，锂离子电池能够承受的最大放电电流与最大充电电流的问题；本发明还提供一种新能源汽车，用于解决现有的根据理论计算得到电池的输出电流和回馈电流的新能源汽车的充放电控制系统，不能够准确评估电池在不同温度、荷电状态条件下，锂离子电池能够承受的最大放电电流与最大充电电流的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种锂离子电池安全电流测试方法，包括如下步骤：

1)测量在不同温度下，用持续电流对被测电池进行充电和放电，获得不同荷电状态下电池对应的持续充电电压和持续放电电压；

2)测量在不同温度下和不同荷电状态下，用不同倍率电流对电池进行交替充放电测试，获得不同倍率电流下对应的充电电压、充电电流和放电电压、放电电流；建立电池实际工作时，不同温度和不同荷电状态下充电电压、充电电流的充电函数关系，以及放电电压、放电电流的放电函数关系；

3)根据持续充电电压和充电函数关系，得到不同温度和不同荷电状态下对应的最大充电电流；根据持续放电电压和放电函数关系，得到不同温度和不同荷电状态下对应的最大放电电流。