一种蓄电池寿命加速试验方法技术

本发明专利技术涉及寿命加速实验技术领域，特别是涉及一种蓄电池寿命加速试验方法。该试验方法包括：在25℃±0.5℃的恒温环境下，测试标称电压2V的蓄电池的放电量并记录；改变恒温条件，进行多次循环充放电实验；充放电实验完成后，重新置于步骤1的恒温环境中进行充放电实验，记录末次放出电量；基于首次放出电量和末次放出电量确定衰减值；基于衰减值确定寿命状态。本发明专利技术直接将蓄电池放入25℃±0.5℃的恒温水浴环境中进行实验，从而提高了试验结果的可比性和准确性；另外，本发明专利技术经过多次设定温度充放电实验，加速了电池衰减速度，显著提高了试验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池寿命加速试验方法
本专利技术涉及寿命加速实验
，特别是涉及一种蓄电池寿命加速试验方法。
技术介绍
2V阀控式蓄电池由于其成本低、免维护等优点，广泛应用于太阳能光伏发电、风力发电、通信电源、变电站、铁路、船船通讯、UPS电源等领域中。然而实际使用中，很多电池出现寿命短、劣化速度快等问题，大幅度降低了设备运行可靠性和安全性，因此有必要对蓄电池进行寿命评估。电池寿命是评价阀控式蓄电池使用性能的一个重要指标。如何准确而又快速的检测电池寿命对分析评价电池特性有重要意义。目前用户往往只看电池的初期性能是否满足标准要求，甚至有的用户对不同厂家电池性能的比较只是通过电池的早期容量来对比，错误地认为电池的早期容量越高越好。其实应该在满足初始电池容量的要求基础上，将电池寿命性能作为选择的主要考虑因素。国家于2015年1月22日正式实施的GB/T19638.1-2004《固定型阀控式蓄电池第1部分：技术条件》中规定充放电循环耐久性试验：蓄电池充满后在25℃±2℃的环境中连续放充循环(以2I10的恒定电流放电2h，以恒定电压(限流2I10)充电22h为一个循环)，经过50次循环后，蓄电池进行10小时率试验，计算放电容量Ca(25℃)，如果放电容量低于0.8C10时，循环终止；如果放电容量不低于0.8C10时，进行下一个50次放充循环。循环寿命次数即作为此电池的循环寿命。此方法检测效率低、耗时长，试验可达5个月以上，试验成本高昂。此外，该标准对容量性能试验中规定：蓄电池经完全充电后，静置1h～24h，当蓄电池的表面温度为25℃±5℃时，进行容量放电试验，当放电期间蓄电池平均表面温度不是基准25℃时，需要根据式(1)换算成25℃基准温度时的实际容量Ca。式中：T表示放电过程蓄电池平均温度，℃；Ct表示蓄电池平均温度为t℃时实测容量，Ah；Ca表示基准温度25℃时容量，Ah；λ表示温度系数，1/℃，C10时λ＝0.006；C1时λ＝0.01。由于蓄电池整个充放电过程耗时长，表面温度不断变化，且蓄电池不同部位温度也存在较为明显的差异，温度控制范围过于宽泛，如何准确的获得放电过程蓄电池平均温度是非常困难。由于平均温度的取值不同，仅仅因为容量换算，就可造成4％～10％的容量差别。试验结果的准确性难以有效保证。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种蓄电池寿命加速试验方法，以提高加速寿命试验效率和准确性。技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供了一种蓄电池寿命加速试验方法，该试验方法包括：步骤S1：在25℃±0.5℃的恒温环境下，测试标称电压2V的蓄电池的放电量并记录；步骤S2：改变恒温条件，进行多次循环充放电实验；步骤S3：充放电实验完成后，重新置于步骤1的恒温环境中进行充放电实验，记录末次放出电量；步骤S4：基于首次放出电量和末次放出电量确定衰减值；步骤S5：基于衰减值确定寿命状态。可选的，在25℃±0.5℃的恒温环境下，测试蓄电池的首次充电量和放电量并记录具体包括：步骤S11：将标称电压2V的蓄电池在25℃±0.5℃的恒温水浴环境中，按照第一充电条件充电，直至充电电流值满足电池充满条件时为止，则说明此时蓄电池已充满；步骤S12：按照第一放电条件放电，放电至1.80V，记录首次放出电量。可选的，改变恒温条件，进行多次循环充放电实验具体包括：步骤S21：静置第一设定时间后，按照第一充电条件充电，直至充电电流值满足电池充满条件时为止，则说明此时蓄电池已充满；步骤S22：蓄电池充满后，将水浴温度在第二设定时间内升高到设定温度，并保持恒温；步骤S23：按照第二放电条件放电，放电至1.75V，记录放出电量CA；步骤S24：静置第一设定时间后，再按照第二充电条件充电，当蓄电池端电压上升至2.4V限压值时，转为恒压充电，当充入电量等于放电容量CA时停止充电，记录充电时间，完成一次循环充放电；步骤S25：判断循环充放电的次数是否大于或等于循环充放电总次数；如果循环充放电的次数大于或等于循环充放电总次数，则执行步骤S3；如果循环充放电的次数小于循环充放电总次数，则执行步骤S26；步骤S26：静置第一设定时间后，再按照第二充电条件充电，当蓄电池端电压上升至2.4V限压值时，转为恒压充电，当充入时间达到上一次充电时间时停止充电，记录充电时间，完成一次循环充放电，返回步骤S25。可选的，所述第一设定时间为1min；所述第二设定时间为30～45分钟；所述设定温度为50℃±1℃；所述第二放电条件为3I10A恒定电流且3I10≤100A；所述第二充电条件为2.5I10A恒定电流且2.5I10≤100A。可选的，充放电实验完成后，重新置于步骤1的恒温环境中进行充放电实验，记录末次放出电量具体包括：步骤S31：将蓄电池从设定温度的恒温水浴环境中取出，冷却待表面温度降至30℃以下，将蓄电池重新置于25℃±0.5℃的恒温水浴环境中，冷却至少10h，再按照第一充电条件充电，直至充电电流值满足电池充满条件时为止；步骤S32：按照第一放电条件放电，放电至1.80V，记录末次放出电量。可选的，基于首次放出电量和末次放出电量确定衰减值，具体计算公式为：其中，K表示衰减值，Ca1表示首次放出电量，Ca2表示末次放出电量。可选的，电池充满条件为充电电流值5h恒定不变或充电电流值低于0.005C10A；其中，C10表示10小时率额定容量；第一充电条件为2.40V恒定电压、限流I10A；其中，I10表示10小时率放电电流；第一放电条件为I10A恒定电流。可选的，基于衰减值确定寿命状态，具体包括：当衰减值K＝1时，表明经过N次设定温度充放电循环后，蓄电池无容量衰减，说明寿命等于出厂寿命；当衰减值K＜0.8时，表明经过N次设定温度充放电循环后，蓄电池容量衰减了20％以上，说明寿命已终止。可选的，将蓄电池放在恒温水浴环境中的标准为水浴深度以刚淹没蓄电池的极板上边沿。优点及效果：根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术直接将蓄电池放入25℃±0.5℃的恒温水浴环境中进行试验，从而提高了试验结果的可比性和准确性；另外，本专利技术经过多次设定温度充放电实验，加速了电池衰减速度，显著提高了试验效率。本专利技术利用水浴环境保证了电池各表面温度一致，无需进行不同温度的容量换算，提高试验结果的可比性和准确性。本专利技术通过多次充放电后形成过充现象，加快寿命下降速度，进一步加快电池衰减，显著提高试验效率，且不同性能质量的电池能够实现很好的区分度。附图说明图1为本专利技术实施例1蓄电池寿命加速试验方法流程图；图2为本专利技术实施例1的GFM-500蓄电池第1～15次充放电曲线；图3为本专利技术实施例1的GFM-500蓄电池第1～15次100A放电电压曲线。...

【技术保护点】
1.一种蓄电池寿命加速试验方法，其特征在于，该试验方法包括：/n步骤S1：在25℃±0.5℃的恒温环境下，测试标称电压2V的蓄电池的放电量并记录；/n步骤S2：改变恒温条件，进行多次循环充放电实验；/n步骤S3：充放电实验完成后，重新置于步骤1的恒温环境中进行充放电实验，记录末次放出电量；/n步骤S4：基于首次放出电量和末次放出电量确定衰减值；/n步骤S5：基于衰减值确定寿命状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池寿命加速试验方法，其特征在于，该试验方法包括：
步骤S1：在25℃±0.5℃的恒温环境下，测试标称电压2V的蓄电池的放电量并记录；
步骤S2：改变恒温条件，进行多次循环充放电实验；
步骤S3：充放电实验完成后，重新置于步骤1的恒温环境中进行充放电实验，记录末次放出电量；
步骤S4：基于首次放出电量和末次放出电量确定衰减值；
步骤S5：基于衰减值确定寿命状态。


2.根据权利要求1所述的蓄电池寿命加速试验方法，其特征在于，在25℃±0.5℃的恒温环境下，测试蓄电池的首次充电量和放电量并记录具体包括：
步骤S11：将标称电压2V的蓄电池在25℃±0.5℃的恒温水浴环境中，按照第一充电条件充电，直至充电电流值满足电池充满条件时为止，则说明此时蓄电池已充满；
步骤S12：按照第一放电条件放电，放电至1.80V，记录首次放出电量。


3.根据权利要求1所述的蓄电池寿命加速试验方法，其特征在于，改变恒温条件，进行多次循环充放电实验具体包括：
步骤S21：静置第一设定时间后，按照第一充电条件充电，直至充电电流值满足电池充满条件时为止，则说明此时蓄电池已充满；
步骤S22：蓄电池充满后，将水浴温度在第二设定时间内升高到设定温度，并保持恒温；
步骤S23：按照第二放电条件放电，放电至1.75V，记录放出电量CA；
步骤S24：静置第一设定时间后，再按照第二充电条件充电，当蓄电池端电压上升至2.4V限压值时，转为恒压充电，当充入电量等于放电容量CA时停止充电，记录充电时间，完成一次循环充放电；
步骤S25：判断循环充放电的次数是否大于或等于循环充放电总次数；如果循环充放电的次数大于或等于循环充放电总次数，则执行步骤S3；如果循环充放电的次数小于循环充放电总次数，则执行步骤S26；
步骤S26：静置第一设定时间后，再按照第二充电条件充电，当蓄电池端电压上升至2.4V限压值时，转为恒压充电，当充入时间达到上一次充电时间时停止充电，记录充电时间，完成一次循环充放电，返回步骤S2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞国，于金山，裴锋，胡家元，吴怀诚，杨雪滨，张津铭，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司，国网辽宁省电力有限公司检修分公司，国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国网天津市电力公司电力科学研究院，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21