[发明专利]一种锂电池循环寿命的预测方法

说明书

本发明提供一种锂电池循环寿命的预测方法，将锂电池进行不同循环次数的充放电性能测试以及HPPC性能测试，记录不同循环次数的充放电过程中电压和容量；根据HPPC测试数据中锂电池电压的变化，计算在不同SOC下的充电和放电方向的内阻，计算每个循环次数下的根据不同SOC下拟合的平均值，即均值内阻；在不同循环次数下，将均值内阻与SOC进行拟合，寻找出相应的规律，得到在不同循环次数下的均值内阻；根据均值内阻与循环次数的测试数据进行拟合计算，对电池的循环寿命进行预测。本发明经过短期的循环测试即可快速预测电池循环寿命，极大地降低了常规测试所产生的时间和资源浪费。

技术领域

本发明属于锂电池测试技术领域，具体涉及一种锂电池循环寿命的预测方法。

背景技术

锂电池在长期使用过程中，内部会发生一系列的电化学反应和物理变化，使得电池性能和容量衰退，直至寿命终了。作为系统供能的关键部分，锂电池的损坏会导致整个系统的故障、崩溃，甚至造成财产损失和人员伤亡。对锂电池的寿命进行预测可以有效判断其未来工作能力，及时发现问题，避免不必要的麻烦和损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种锂电池循环寿命的预测方法，能够短时间内预测电池的剩余循环寿命，节省了常规测试所产生的时间，降低了资源浪费。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种锂电池循环寿命的预测方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将锂电池进行不同循环次数的充放电性能测试以及HPPC性能测试，记录不同循环次数的充放电过程中电压和容量；

S2、根据HPPC测试数据中锂电池电压的变化，计算在不同SOC下的充电和放电方向的内阻，计算每个循环次数下的根据不同SOC下拟合的平均值，即均值内阻；在不同循环次数下，将均值内阻与SOC进行拟合，寻找出相应的规律，得到在不同循环次数下的均值内阻；

S3、根据均值内阻与循环次数的测试数据进行拟合计算，对电池的循环寿命进行预测；

1)根据均值内阻以及相应的容量保持率进行拟合得到均值内阻-容量保持率函数关系式；

2)根据电池循环次数以及相应的均值内阻进行拟合得到循环次数-均值内阻函数关系式；

3)根据1)和2)的函数关系式，计算电池某一容量保持率时对应的电池循环次数。

按上述方案，所述的S1在进行测试时，循环次数为0-1000次，且停止循环测试后的电池处于放电状态。

按上述方案，所述的S1在充放电性能测试时，充电电流为1/3C，充电截止电压为4.2V，充电截止电流设为0.13A，放电截止电压设为2.5V，恒流放电电流为0.5C、1C、2C或3C中的一个，C为电池充放电电流大小的比率。

按上述方案，所述的S1在HPPC性能测试时，按照以下步骤进行：

1)在一定温度下以C的一定倍率恒流放电；

2)恒流放电后，电池进行搁置1min以上；

3)搁置完成后，再以C的一定倍率恒流充电；

4)充电结束后，再进行搁置1min以上；

5)以以C的一定倍率恒流放电，使电池SOC下降；将电池搁置15min以上；

6)从1)开始重复循环上述步骤，循环次数设置为大于或等于20次；

循环结束后，测试完成。

按上述方案，所述的一定温度为-20℃-60℃。

按上述方案，所述的以C的一定倍率为0.5C、1C、2C或3C。