一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法，属于车用锂离子电池领域。所述方法包括：采用该电池额定容量的1/3的电流对其充放电2～3次，充满电后搁置1～2h；测量该电池以及测试设备的端电压；采用标称容量大小1C的电流将该电池放电到放电终止电压，采用1C的电流充电12min，分别采用0.5C*n电流放电，将放电时间为12s，放电电压为放电设置电压时的电流确定为最大放电电流；采用1/3C电流对该电池充放电2～3次，充满电后搁置1～2h；采用1C的电流对该电池充电至充电上限电压，采用1C的电流放电18min，分别采用0.5C*m电流充电，将充电时间为12s，充电电压为充电设置电压的电流确定为最大充电电流。本发明专利技术通过准确计算最大使用电流，避免过充电和过放电现象。

Method for determining maximum current used in lithium ion power battery

The invention discloses a method for determining the maximum use current of a lithium ion power battery, belonging to the field of vehicle lithium ion batteries. The method includes: the current battery rated capacity of 1/3 on the charge and discharge of 2 ~ 3 times, after a full charge for 1 ~ 2H; the battery terminal voltage measurement and test equipment; the current nominal capacity size 1C of the battery discharge to the end of discharge voltage, the electric current charge by 1C 12min using 0.5C*n, current discharge, the discharge time is 12s, current discharge voltage setting voltage discharge is determined as the maximum discharge current; using 1/3C to the current battery charge and discharge 2 to 3 times, after a full charge for 1 ~ 2H; the 1C current of the battery charging and charging cap voltage, the current discharge of 18min 1C, with 0.5C*m charging current, the charging time is 12s, charging voltage for charging current voltage settings to determine the maximum charging current. The present invention avoids excessive charging and over discharge by accurately calculating the maximum current.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法
本专利技术涉及车用锂离子电池领域，特别涉及一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法。
技术介绍
锂离子动力电池由于其自身优点被广泛应用于电动车领域。但在锂离子动力电池的使用中发现，现有的软包锂离子动力电池，由于制作材料的选择、制作工艺、包装方式等不同，其单体承受电流的能力也千差万别。在实际使用中，可以采用BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)通过BMC(BatteryMonitoringCircuit，电池监测回路)和BCU(BatteryControlUnit，电池组控制单元)及时反馈电池的SOC(StateOfCharge，剩余容量)值来计算和监控该电池的真实状况。在不影响锂离子动力电池电性能的前提下，其所能承受的最大充电和放电电流可以为BMS管理提供准确的参考数据。现有技术采用瞬态脉冲法，在0.1～1s内对锂离子动力电池采用5C～20C的电流进行充放电来确定其最大放电和充电电流。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：采用5C～20C的大电流进行充放电时，会使锂离子动力电池的正极氧化物发生不可逆的反应，改变正极的结构，也会使负极的粘附能力发生改变，导致确定的最大充电和放电电流不准确，从而给电池管理系统带来监控难度，导致电池容易出现过充电或过放电现象，大大降低电池的使用寿命，进而增加新能源汽车的成本，严重影响EV/HEV(ElectricVehicle/HybridElectricVehicle，电动汽车/混合动力车)等新能源车的推广。此外，由于锂离子动力电池的最大充电和放电电流确定的不准确也会导致其充放电的电流选择不合理，如果充电电流选择太小，则充电时间长，发热量大，在造成浪费的同时整车使用不便；如果充电电流选择过大，对锂离子动力电池单体、BMS及整车硬件要求高，投入较大，且出现安全问题的风险成倍增加。如果放电电流选择太小，在实际设计时需要的电池数量多，增加成本和整车重量，也增加了BMC和BCU的控制要求；如果放电电流选择较大，使用时导线、控制硬件容易发热和产生电磁干扰，同样在增加成本投入时，增加了控制难度和出现安全风险的可能。
技术实现思路
为了解决现有技术中锂离子动力电池最大充电和放电电流确定不准确的问题，本专利技术实施例提供了一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法，所述方法包括：采用待测的锂离子动力电池的额定容量的1/3大小的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次，循环操作完成并充满电后再搁置1～2h；测量所述锂离子动力电池的端电压与测试设备的端电压；采用标称容量大小1C的电流将所述锂离子动力电池放电到放电终止电压，搁置3～5min，采用所述标称容量大小1C的电流充电12min，搁置3～5min，采用0.5C*n电流放电，将放电时间为12s、测得的放电电压为放电设置电压时对应的电流确定为最大放电电流Idis-max1，所述放电设置电压为放电终止电压值减去所述锂离子动力电池的端电压与所述测试设备的端电压之差ΔV，其中，n∈[1,40]且为正整数，所述标称容量大小1C为采用所述锂离子动力电池额定容量的1/3大小的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次中的最后一次的放电容量；采用标称容量大小1C的1/3的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次，循环操作完成并充满电后再搁置1～2h；采用所述标称容量大小1C的电流对所述锂离子动力电池充电至充电上限电压，搁置3～5min，采用所述标称容量大小1C的电流放电18min，搁置3～5min，采用0.5C*m电流充电，将充电时间为12s、测得的充电电压为充电设置电压时对应的电流确定为最大充电电流Icharge-max1，所述充电设置电压为充电上限电压加上所述锂离子动力电池的端电压与所述测试设备的端电压之差ΔV，其中，m∈[1,40]且为正整数。可选地，所述方法还包括：当放电时间为12s、放电电压为所述放电设置电压时，测量所述锂离子动力电池的正极极柱和中间位置的温度，当满足：所述正极极柱与所述中间位置的温度的差值ΔT1≥25℃、所述正极极柱温度大于50℃、所述中间位置的温度大于50℃，上述三种情形中的任一个或多个时，所述最大放电电流确定为Idis-max，且Idis-max＝Idis-max1-0.1C*a，其中，a为1、2、3。可选地，所述方法还包括：当充电时间为12s、充电电压为所述充电设置电压时，测量所述正极极柱和所述中间位置的温度，当满足：所述正极极柱与所述中间位置的温度的差值ΔT2≥20℃、所述正极极柱的温度大于45℃、所述中间位置的温度大于45℃，上述三种情形中的任一个或多个时，所述最大充电电流确定为Icharge-max，且Icharge-max＝Icharge-max1-0.1C*b，其中，b为1、2、3。优选地，所述中间位置为所述锂离子动力电池的壳体高度的1/2的加上所述正极极柱高度的1/2的位置。可选地，在循环操作完成并充满电后再搁置1～2h之后，所述方法还包括：观察所述锂离子动力电池的端电压30min内的变化是否为0。优选地，所述锂离子动力电池的测试环境的温度为24.5～25.5℃。进一步地，所述方法还包括：将所述锂离子动力电池在所述测试环境的温度中搁置4～5h。可选地，所述锂离子动力电池为金属、塑料硬壳、铝塑复合膜的软包锂离子动力电池中的一种。优选地，所述最大放电电流Idis-max与Idis-max1、所述最大充电电流Icharge-max与Icharge-max1均为整数，且满足小数部分≥0.8时进位，小数部分<0.8时舍去。可选地，所述方法还包括：利用测试导线，将所述锂离子动力电池的正负极分别与所述测试设备的正负极相连接，所述测试导线的电阻小于等于10mΩ。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在锂离子动力电池的低SOC状态下，对其进行充电和放电，在不损坏电池电性能的前提下，通过确定多次充放电过程中，充放电时间为12s，且放电电压和充电电压分别达到放电终止电压和充电上限电压时的电流，准确计算出电池所能承受的最大放电电流和最大充电电流，方便、快捷，数据处理简单，易掌握，有效的避免了锂离子动力电池的过充电和过放电现象，保证了电池的使用寿命，降低了新能源汽车的成本，并有利于其推广。此外，准确的最大充电和放电电流可以为锂离子动力电池实际的需要的充放电电流提供有力的参考，进而解决其充放电电流选择不合理而带来的各种问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种锂离子动力电池最大使用电流确定方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种锂离子动力电池最大使用电流确定方法的流程图；图2a是本专利技术实施例二提供的确定锂离子动力电池的最大使用电流的过程中的温度传感器的布置示意图。具体实施方式为使本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法，其特征在于，所述方法包括：采用待测的锂离子动力电池的额定容量的1/3大小的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次，循环操作完成并充满电后再搁置1～2h；测量所述锂离子动力电池的端电压与测试设备的端电压；采用标称容量大小1C的电流将所述锂离子动力电池放电到放电终止电压，搁置3～5min，采用所述标称容量大小1C的电流充电12min，搁置3～5min，采用0.5C*n电流放电，将放电时间为12s、且放电电压达到放电设置电压时对应的电流确定为最大放电电流I

【技术特征摘要】
1.一种锂离子动力电池最大使用电流的确定方法，其特征在于，所述方法包括：采用待测的锂离子动力电池的额定容量的1/3大小的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次，循环操作完成并充满电后再搁置1～2h；测量所述锂离子动力电池的端电压与测试设备的端电压；采用标称容量大小1C的电流将所述锂离子动力电池放电到放电终止电压，搁置3～5min，采用所述标称容量大小1C的电流充电12min，搁置3～5min，采用0.5C*n电流放电，将放电时间为12s、且放电电压达到放电设置电压时对应的电流确定为最大放电电流Idis-max1，所述放电设置电压为放电终止电压值减去所述锂离子动力电池的端电压与所述测试设备的端电压之差ΔV，其中，n∈[1,40]且为正整数，所述标称容量大小1C为采用所述锂离子动力电池额定容量的1/3大小的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次中的最后一次的放电容量；采用标称容量大小1C的1/3的电流对所述锂离子动力电池充放电循环2～3次，循环操作完成并充满电后再搁置1～2h；采用所述标称容量大小1C的电流对所述锂离子动力电池充电至充电上限电压，搁置3～5min，采用所述标称容量大小1C的电流放电18min，搁置3～5min，采用0.5C*m电流充电，将充电时间为12s、且充电电压达到充电设置电压时对应的电流确定为最大充电电流Icharge-max1，所述充电设置电压为充电上限电压加上所述锂离子动力电池的端电压与所述测试设备的端电压之差ΔV，其中，m∈[1,40]且为正整数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当放电时间为12s、放电电压为所述放电设置电压时，测量所述锂离子动力电池的正极极柱和中间位置的温度，当满足：所述正极极柱与所述中间位置的温度的差值ΔT1≥25℃、所述正极极柱温度大于50℃、所述中间位置的温度大于50℃，上述三种情形中的任一个或多个时，所述最大放...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰柱，吴建华，
申请(专利权)人：奇瑞新能源汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34