[发明专利]一种快速评价锂离子电池循环寿命的方法

说明书

本发明公开了一种快速评价锂离子电池循环寿命的方法。该方法通过将电池放置在一种具有高强度材料制成的恒位移压力测试工装中进行循环测试，所述恒位移压力测试工装包括：下端板、滑动板、绝缘电木板、限位柱、限位滑环、传感器固定板、传感器；通过循环过程中压力值和压力增长率的变化值判定电池容量的衰减情况；通过与正常循环容量保持率的对比，得到比例系数，在对其它批次的电池进行膨胀力循环，根据比例系数可以判定该批次电池最终能达到的寿命情况，该方法可以将循环效率提高2~3倍。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别是涉及一种快速评价锂离子电池循环寿命的方法。

背景技术

随着传统能源的日益枯竭，新能源产业的蓬勃发展，越来越多的锂离子电池被使用在电动汽车上。然而，锂离子电池循环测试是一个需要大量时间以及电量的投入才能完成，锂离子电池的循环寿命至少在1200次以上，三元材料电池的最高可到2000多次80%剩余容量，磷酸铁锂材料电池可以循环上万次，使用目前的充放电条件需要1年甚至更多的时间去做循环测试。如此长时间的测试不仅仅浪费巨大的人力、物力、财力，而且影响电池的开发进度，也不能快速的评价批次之间的差异。

因此，目前迫切需要开发出一种方法，这种方法可以快速的评价电池的寿命情况。我们需要加速电池寿命的衰减，通过其它参数的限定以及数据的对比更加快速地、更加科学的评价锂离子电池的循环寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种快速评价锂离子电池循环寿命的方法，其可以在更短的时间内评估出电池的容量，另外可以通过压力值和压力的增长率判断电池的容量衰减情况。

为此，本发明提供了一种快速评价锂离子电池循环寿命的方法，包括以下步骤：

第一步、使用恒位移压力测试工装，在设置一定初始力的情况下进行膨胀力循环测试，另外进行一组普通条件下（是正常电池在不增加任何装置的调节下）的循环测试进行对比，确定比例系数（定义为K值）；所述恒位移压力测试工装包括：下端板、滑动板、绝缘电木板、限位柱、限位滑环、传感器固定板、传感器；下端板设置有四个均匀分布的开缝螺纹固定限位柱，四个限位柱通过螺纹固定在下端板上，下端板的上表面固定有下绝缘电木板，滑动板的下表面装有上绝缘电木板，滑动板上装有4个滑环，电池放置在下端板与滑动板之间，传感器固定板上设置有开孔，用于固定传感器；

第二步、通过压力出现的拐点判定容量急剧衰减的阶段，通过容量的拐点时压力，可以定义为该电池压力的预警阀值（定义为F值）；通过对比恒位移和普通条件下的循环次数确定k值。

第三步、对其它批次电池进行恒位移条件下的循环测试利用k值计算该批次电池所能达到的实际水平。

其中，在第一步中，通过增大初始力可以加快循环速度，但是过大的初始力可能会导致电池安全问题，建议在0.15~0.3MPa之间。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种快速评价锂离子电池循环寿命的方法，其可以将循环效率提高2~3倍。

附图说明

图1为本发明公开的一种恒位移压力测试工装；

图2是本发明的实施例中，不同初始力循环和普通循环曲线；

图3是本发明的实施例中，1kN的初始力进行循环测试以及普通循环测试对k值进行验证的测试曲线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。