[发明专利]一种动力电池寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种动力电池寿命预测方法，包括以下步骤：首先确认电池的使用温度范围，在温度范围内至少取三个温度，包含最低温度及最高温度；然后将电池在选取的温度、指定的荷电状态下，存放至少3个时间段，进行充放电实验；试验结束后，进行容量测试；最后根据公式求出Ea、lnA；根据求得的Ea及A，即可计算任何指定温度、指定容量衰减情况下电池的寿命。本发明的优点是重点考虑内部因素对电池寿命的影响，将外部使用温度作为影响因子，快速得到任何温度、时间周期下的寿命衰减情况，测试周期短，测试成本低，无需大量的充放电设备，测试难度低。

技术领域

本发明涉及动力电池领域，尤其涉及一种动力电池寿命预测方法。

背景技术

动力电池用途与电池的实际使用寿命有很大的相关性，如何客观有效的预测动力电池的使用寿命，关系到电池的售价，客户维护等多个方面，无论是客户还是制作厂家都非常关心能否准确预测电池实际使用寿命。影响电池的寿命长短的因素很多，从内部原因讲主要有材料，包括正极材料、负极材料、隔膜、电池零部件、制作过程控制、Pack结构设计等，外部因素包括使用的环境，充放电电流程序、定期维护情况等，如何有效地评估电池寿命成为棘手的问题。

现有的寿命预测大多采用充放电循环的方式，主要的电池寿命预测的方法主要为实际测试电池的寿命,电池按照设定的程序进行充电-静置-放电-静置等，这样为一个循环，如果按照C₁电流进行测试，每天进行8个循环，测试500次需要62.5天，典型的预测曲线见附图1，每个温度都要进行重复测试。这种方法具有以下缺点：1、测试成本高，需要大量的充放电设备；2、测试时间周期长，1C循环500次需要两个月的时间；3、无法考虑温度对寿命的量化影响。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种电池寿命预测方法，解决现有电池寿命预测方法需要大量充放电设备，测试时间周期长的问题，同时能量化温度对电池寿命的影响。

技术方案：

一种动力电池寿命预测方法，包括以下步骤:

步骤一、根据电池出厂参数确认电池的使用温度范围，在温度范围内至少选取三个温度，包含最低温度及最高温度；

步骤二、将电池在指定的荷电状态、步骤一中选取的温度下，存放至少3个时间段，进行充放电实验；

步骤三、步骤二中的充放电实验试验结束后，进行容量测试，测试电池实验结束后的荷电量；

步骤四、根据公式1，每个温度能得出一个对应的速度常数，得出不同温度下对应的至少三个速度常数；

其中，C₁为指定的荷电状态，C₂为步骤三中试验结束后测得的荷电量，k为速度常数，t为存放时间段；

步骤五、根据步骤四中求得的速度常数以及公式2，得出Ea、A；

其中，k为速度常数，A为常数，Ea为活化能，T为标准温度。

步骤六、将步骤五中算得的Ea及A，代入公式2，结合公式1即可计算任何指定温度、指定容量衰减情况下电池的寿命。

其中，步骤二中还包括确认电池的使用最高荷电状态，指定的荷电状态C₁选取电池的使用最高荷电状态。

其中，步骤二中指定的荷电状态C₁下，每个时间段的平行试验样品至少3个，先计算每个温度下，每个时间段的容量衰减根据最后数据的离散程度对平行试验样品的数值进行取舍。

其中，将步骤五中算得的Ea及A，代入公式2，结合公式1还可以计算任何温度、时间周期下电池寿命的衰减情况。