[发明专利]动力锂电池循环寿命检测方法

说明书

本发明涉及一种动力锂电池循环寿命检测方法，包括锂电池循环寿命测试及直流电阻DCR测试两部分；本发明基于电动汽车实际运行的典型路况，通过BMS上位机采集实际充电和放电的电流数据，作为工况循环寿命测试中的充电和放电约束条件，按该方法能实际的反映电池运行时的工作状态，得出的循环数据能尽大的模拟的电池实际运行的能力；在循环过程中，每循环间隔100次加入电芯DCR测试，监测整个循环寿命过程中DCR的变化情况，弥补了循环寿命过程中对内阻的持续检测的缺失；能够很好的掌握锂电池内阻变化情况，能有效指导下一批电芯研发工作，促进电芯性能的改善。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其是一种动力锂电池循环寿命检测方法。

背景技术

锂电池的循环寿命是指锂电池随着充放电周期的增加，电芯的放电容量逐渐衰减，当衰减率到一定比例时电池寿命终止，循环寿命是反映电芯性能的重要参数。直流内阻(DCR)是指电流在电芯内部受到的阻力，通常直流内阻与循环寿命是分开进行测试，但内阻是随循环次数的增加不断变化的，内阻的稳定性是评价电芯的一项关键指标。

国标GB/T31484-2015定义的锂电池标准循环寿命测试条件如下：

1)1C充电至截止电压，再恒压至电流0.02C截止，再搁置30min；

2)1C放电至截止电压，再搁置30min；

3)循环步骤1)至2)，直到放电容量为初始容量的80％，则终止试验，记录放电次数；

以上标准循环方法能评估电芯标准循环寿命的能力，该方法在研发阶段电芯选型时，能对不同电芯进行快速有效对比。但锂电池在实际应用中，电流不是固定值，是随时间按秒级不断变化的，标准循环寿命与实际寿命的转换关系很难找到。并且锂电池的内阻也不是一个固定值，由电极材料、电解液、隔膜内阻及各部分零件的接触内阻组成。内阻是影响锂电池电化学性能及安全性能有重要的参数，锂电池的内阻一旦增加后，想要人为降低内阻值几乎是不可能的。所以在样品交付后，需要收集电芯实际运行的典型电流谱，进行工况循环寿命测试。同时在工况寿命测试过程中，引入DCR测试，掌握电芯全寿命阶段内阻的变化，是电芯选型有力的支撑条件，同时该参数能有效指导电芯研发，促进电芯性能的改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有的标准循环测试方法，提出一种动力锂电池循环寿命检测方法。

本发明所采用的技术方案为：一种动力锂电池循环寿命检测方法，包括以下步骤：

1)对电池包充电至SOC为100％，充电过程中通过电池管理系统BMS采集整个充电过程的电流数据，记录恒流充电阶段电流I₀，及恒压阶段截止总电流I₁，计算出单颗电池上承受的恒流充电阶段电流I₀'及恒压阶段截止电流I₁'；

2)在电池包满电状态下，电动汽车按典型路况运行，将电池包的电放空，放电过程中通过BMS采集整个放电过程中电流数据，计算单颗电池承受的电流谱，绘制出电流对时间的曲线图；

3)任取与上述电池包内同型号全新锂电池一颗，按I₀'电流将电池内剩余电量放空；

4)按电流I₀'恒流充电至截止电压，再恒压充电至电流I₁'截止，此时电池为满电状态，记录充电容量C₀；按电流I₀'放掉10％C₀容量，此时电池SOC为90％，静置1h；用3C₀脉冲放电30S，按电流I₀'继续放电10％C₀容量，分别调整电池SOC为80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％，在上述每一个SOC值状态下进行一次DCR测试，记录不同SOC状态下对应的DCR值，并绘制DCR对SOC曲线图；