[发明专利]一种同比多倍率混合脉冲功率特性的电池内阻测试方法

说明书

本发明提出一种同比多倍率混合脉冲功率特性的电池内阻测试方法，至少包括：(1)放完电池电量，静置一段时间，再充满电，充分静置；(2)SOC从100％开始，以相同比例的放电脉冲和再生脉冲进行测试；(3)多倍率充放电测试；(4)电池恒流放电至SOC减小x％；(5)重复步骤2至步骤4并采集电池在不同充放电倍率、不同SOC下的相应电压数据；(6)测试最终的SOC后将电池放电至0％的SOC；(7)根据采集的响应电压数据，计算电池在不同充放电倍率、不同SOC下的极化内阻与欧姆内阻。本发明实现多倍率混合脉冲充放电内阻测试实验，能在保证测试时间短，次数少，精度高的同时，适用于大范围的电池SOC的测试。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，更为具体的讲，是涉及一种锂离子电池的欧姆内阻与极化内阻的测试方法。

背景技术

锂离子电池在电子产品、电动交通工具、电力储能等诸多领域中已得到广泛应用，为保证电池处于良好的工作状态，应重点关注锂离子电池的电池特性。

内阻是锂离子电池特性中一个尤为重要的参数，可以衡量锂离子电池中电子和锂离子在电池内部传输的难易程度，并且能直接反映锂离子电池的健康状态和使用寿命，更是衡量电池不可逆热的决定性参数。因此，对电池在各种工况下的内阻进行准确且高效的测量具有重要的实际意义。

电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，主要测量方法有四种：伏安特性曲线法(U-I)、开路电压和工作电压差值法(OCV-CV)、电化学阻抗谱法(EIS)以及混合脉冲功率特性法(HPPC)。HPPC法来源于美国Freedom CAR项目，该方法主要是针对插电式混合动力汽车车用电池，测试电池在荷电状态(SOC)处于10％～90％下，10s放电脉冲和10s再生脉冲功率能力，利用该方法可以获得充放电脉冲及静置的响应电压，该方法通过建立放电、静置和充电期间的响应电压与电流的关系，获得不同SOC下的充放电内阻。HPPC法与其他三种方法相比，该方法不仅所需要的实验设备简单，而且在一次测试过程中能精确测量充放电欧姆内阻和极化内阻。本实验室也曾提出基于HPPC法的多倍率混合脉冲功率特性的电池内阻测试方法(以下简称为MHPPC法)，专利号：CN201910051472.2，但该方法仍然存在以下问题：

(1)由于电池本身原因，在大倍率充电时，电池的回充仍然存在容量损失；所以在多倍率多SOC的条件下测试时，仍然存在容量损失；

(2)该方法无法对SOC为100％的电池进行内阻测量，而且SOC每次的递减量都为10％，无法满足客户丰富的测试需求。

(3)由于放电脉冲和再生脉冲的电流比例不一致，在测试充放电内阻时需要将两个过程分开，依然会造成时间的浪费。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前HPPC法和改进HPPC测量电池充放电内阻的不足，提出一种同比多倍率混合脉冲功率特性的电池内阻测试方法，用于实现在一次多倍率混合脉冲充放电内阻测试实验中，测试电池在不同百分比的SOC特别是100％下的多个倍率充放电内阻，减少内阻测试实验次数，节省内阻测试时间，提高测试精度，扩大测试范围。

为实现所述目标，本发明所采用的技术方案如下：

步骤1：将电池放电至0％的SOC，静置一段时间，再充电至100％的SOC，然后充分静置；

步骤2：电池混合脉冲充放电测试过程的实现：

步骤2.1：以电流I₁恒流对电池放电t₂秒后，搁置t₃秒；

步骤2.2：以电流I₂恒流对电池充电t₄秒后，搁置t₅秒；

在步骤2.1至步骤2.2整个电池混合脉冲充放电测试过程中采集电池的响应电压数据；