一种锂离子电池最大电流的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池最大电流的测试方法，包括以下步骤：S1.电池实际容量测试，S2.SOC状态调整，S3.最大电流测试，通过将电池搁置在待测温度下测试实际容量，按照测得的实际容量调整SOC状态至目标状态，搁置一定时间后，采用恒压脉冲的方式测试不同SOC状态下的最大电流。本发明专利技术采用恒压脉冲的方式测试最大充放电电流，避免了仅采用单一电流产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理简单，能够准确的得出不同SOC下的最大充放电电流，且在脉冲时间较短的情况下对电池性能并无影响。无影响。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池最大电流的测试方法


[0001]本专利技术涉及测试蓄电池电气状况的
，更具体地说，它涉及一种锂离子电池最大电流的测试方法。

技术介绍

[0002]随着全球能源危机逐步加深，作为新能源及环保低碳的电动汽车得到快速发展。电动汽车的动力来源于电池，电池性能的优劣直接决定电动汽车的续航能力以及安全性能。锂离子电池因其单体电池工作电压高、比能量大、无记忆效应等优点在电动汽车中得到广泛应用，属于当前主流汽车商采用的电池类型之一。
[0003]锂离子电池作为电动汽车的核心部件，其安全可靠性以及使用寿命备受关注。为保证整个电池系统的安全可靠性，需要有电池管理系统实时监测电池温度、电压、电流等信息，并通过电池控制单元反馈电池状况，提供电池在不同状态及环境下的工作能力。通常车辆实际使用的过程中，如电动汽车启动或加速时，需较大的动力扭矩，电池组需要输出较大的功率及电流才能满足此时的动力需求。因此需要一种测评方法评估锂离子电池各个状态下的所能承受的最大充电和放电电流，该最大充放电电流应为一个设定限定值，通过电池管理系统控制实际充放电电流不超过电池可使用的最大电流值。
[0004]目前常用的HPPC测试方法，该方法采用低倍率和高倍率两种电流来测评电池的充电直流内阻、放电直流内阻以及相对应的功率能力。但是仅采用某一电流进行电池功率能力测试方法缺乏全面性，不能准确评估电池在不同荷电状态下可使用的最大电流值。并且锂离子电池在不同电流条件下，电池的响应有差异，会造成测试结果的片面性，不同SOC状态下，所能承受的最大电流值也有所不同，该方法不利于实施考察电池实际状况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池最大电流的测试方法，能够准确的得出不同SOC状态下的最大充放电电流，为锂离子动力电池实际需要的充放电电流提供参考，为电池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提供了数据支持，避免了仅采用单一电流产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理简单，且在脉冲时间较短的情况下对电池性能并无影响。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种锂离子电池最大电流的测试方法，包括以下步骤：S1.电池实际容量测试：选取待测电池放置于-40℃~100℃的恒温设备中搁置4h~72h确保电池温度与环境温度一致，将电池以电流I1恒流充电至充电截止电压V1后，转为恒压充电，至充电电流降至I2时停止充电，充电后搁置不小于30min，再以I1放电至下限电压V2，记录放电容量和放电能量，确定放电容量为电池实际容量C1； S2. SOC状态调整：根据步骤S1将电池恒流恒压充满，充电后搁置不小于30min，根据S1中测得的放电容量C1，以n小时率恒电流放电0.01n
·
(100-x)个小时，调整至x% SOC状态
后，需静置0.5h~24h方可进行后续测试，其中，n大于0，x为0-100；S3.最大电流测试：a.按照步骤S2 中的n小时率恒流放电至下限电压，将电池调整至0% SOC荷电状态；b. 静置t1个小时；c. 设置恒压充电至上限电压V
max
，脉冲t
2 s；d. 然后静置t3分钟；e. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC1状态，重复b~e过程m次，直至SOC1、SOC2、
…
SOC
h
；f. 接着将电池恒流恒压充电至电流降至I2，调整SOC至100%SOC荷电状态；g. 静置t1个小时；h. 设置恒压放电至下限电压V
min
，脉冲t
2 s；i. 然后静置t3分钟；j. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC
h
状态，重复g~j过程m次，直至SOC
h
、SOC
h-1
、
…
SOC1；其中，重复次数m可根据实际测试SOC状态数目而定，选取充放电脉冲阶段电压电流曲线，其中脉冲阶段电流的峰值I
max
即为该SOC状态下的最大电流，上述静置时间t1为0.5h~24h，上述脉冲时间t2为1s~100s，上述静置时间t3为1min~30min。
[0007]本专利技术的锂离子电池最大电流的测试方法，在不损伤电池性能的基础上，采用恒压脉冲的方式测试不同SOC状态下的最大电流。该方法采用恒压脉冲的方式测试最大充放电电流，避免了仅采用单一电流产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理简单，能够准确的得出不同SOC下的最大充放电电流，且在脉冲时间较短的情况下对电池性能并无影响，此外该方法测得的最大充放电电流可以为锂离子动力电池实际需要的充放电电流提供参考，为电池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提供了数据支持。
[0008]进一步的，步骤S1中重复充放电5次，记录放电容量和放电能量，计算连续3次放电容量极差小于额定容量的2%即可终止，电池实际容量C1取连续3次放电容量的平均值。
[0009]本专利技术的测试方法，在S1.电池实际容量测试步骤中，通过采用5次或5次以上恒流充电至截止电压以及恒流放电至截止电压，使得电池充放电容量处于稳定的状态，减小测量误差。
[0010]进一步的，步骤S3中，测试最大充电电流时，SOC1、SOC2、
…
SOC
h
的x数值依次递增或递减，测试最大放电电流时，SOC
h
、SOC
h-1
、
…
SOC1的x数值依次递增或递减。
[0011]本专利技术的测试方法，测试最大充电电流和最大放电电流时，SOC荷电状态采用递增或递减的方式，能够模拟电池实际使用过程的状态，为锂离子动力电池实际需要的充放电电流提供更具有参考价值的数据，为电池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提供了更为重要的数据支持。
[0012]进一步的，其中I1为0.1C~5C(A)，C为1小时率额定容量，V1及上限电压V
max
为3.7V~4.7V，I2为0.01C~0.5C(A)，V2为2.4V~3.4V，下限电压V
min
为2.0V~3.8V，测量的电池电压均为电池的端电压。
[0013]本专利技术的测试方法，根据电池的性质进行充放电，并对应设置充放电的截止电流以及截止电压。
[0014]进一步的，利用测试导线将锂离子电池的正负极和设备的正负极相连接，所述测试导线的电阻小于等于10 mΩ。
[0015]本专利技术的测试方法，所测试的导线需有富余的过流面积，避免由于过流面积不足导致额外的产热。
[0016]进一步的，调整SOC用的电流为0.2C~2C。
[0017]本专利技术的测试方法，采用上述电流进行荷电状态调整，能够提高测试效率，同时避免对测试电池的内部结构稳定性造成不利影响。
[0018]进一步的，电池测试温度范围是-40℃~100℃，优选为-20℃、0℃、25℃或45℃。
[0019]本专利技术的测试方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.电池实际容量测试：选取待测电池放置于-40℃~100℃的恒温设备中搁置4h~72h确保电池温度与环境温度一致，将电池以电流I1恒流充电至充电截止电压V1后，转为恒压充电，至充电电流降至I2时停止充电，充电后搁置不小于30min，再以I1放电至下限电压V2，记录放电容量和放电能量，确定放电容量为电池实际容量C1；S2.SOC状态调整：根据步骤S1将电池恒流恒压充满，充满后搁置不小于30min，根据S1中测得的放电容量C1，以n小时率恒电流放电0.01n
·
(100-x)个小时，调整至x% SOC状态后，需静置0.5h~24h方可进行后续测试，其中，n大于0，x为0-100；S3.最大电流测试：a.按照步骤S2 中的n小时率恒流放电至下限电压，将电池调整至0%SOC荷电状态；b. 静置t1个小时；c. 设置恒压充电至上限电压V
max
，脉冲t
2 s；d. 然后静置t3分钟；e. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC1状态，重复b~e过程m次，直至SOC1、SOC2、
…
SOC
h
；f. 接着将电池恒流恒压充电至电流降至I2，调整SOC至100%SOC荷电状态；g. 静置t1个小时；h. 设置恒压放电至下限电压V
min
，脉冲t
2 s；i. 然后静置t3分钟；j. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC
h
状态，重复g~j过程m次，直至SOC
h
、SOC
h-1
、
…
SOC1；其中，重复次数m可根据实际测试SOC状态数目而定，选取充放电脉冲阶段电压电流曲线，其中脉冲阶段电流的峰值I
max
即为该SOC状态下的最大电流，上述静置时间t1为0.5h~24h，上述脉冲时间t2为1s~100s，上述静置时间t3为1min~30min...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓雄，张永龙，魏引利，丁超，吴云峰，陈董亮，
申请(专利权)人：浙江锋锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：