[发明专利]一种评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法在审
申请号: | 201910688746.9 | 申请日: | 2019-07-29 |
公开(公告)号: | CN110376525A | 公开(公告)日: | 2019-10-25 |
发明(设计)人: | 赵光金;王放放;胡玉霞;董锐锋 | 申请(专利权)人: | 国网河南省电力公司电力科学研究院;国家电网有限公司 |
主分类号: | G01R31/378 | 分类号: | G01R31/378 |
代理公司: | 苏州知途知识产权代理事务所(普通合伙) 32299 | 代理人: | 张锦波 |
地址: | 450000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 衰减行为 电池循环寿命 电化学阻抗谱 磷酸铁锂电池 频点 衰减 电池寿命 频点变化 衰减性能 电化学反应电阻 电化学阻抗 电化学 等效电路 电池安全 技术手段 可靠运行 扩散电阻 欧姆电阻 衰减过程 循环寿命 循环性能 阻抗特征 阻抗 判定 申请 分析 | ||
1.一种评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:建立退役磷酸铁锂单体电池电化学反应阻抗等效电路;
S2:取一待测退役磷酸铁锂单体电池,对退役磷酸铁锂单体电池在不同循环条件下进行充放电循环测试,根据测算结果和电化学反应阻抗等效电路得到确立阻抗谱模型及电化学反应阻抗谱图;
S3:解析电化学反应阻抗谱图,确定与电池寿命变化相关的电化学反应阻抗谱特征频点;
S4:建立不同循环条件下电池的循环曲线,依据电化学反应阻抗谱特征频点变化特性,判断电池循环寿命衰减行为为正常衰减或加速衰减。
2.根据权利要求1所述的评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,所述步骤S1中建立退役磷酸铁锂单体电池电化学反应阻抗等效电路为:电容Cdl与阻抗Rct构成并联电路,并联电路分别串联电阻Rb与阻抗W,其中Rb为电池的欧姆电阻;Rct为电荷传递过程的电化学反应阻抗;Cdl为电化学反应界面电容;W为反应扩散传质过程的Warburg阻抗。
3.根据权利要求1所述的评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,步骤S2中,确立阻抗谱模型及电化学反应阻抗谱图时采用Nyquist曲线。
4.根据权利要求3所述的评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,Nyquist曲线由3个部分组成:500Hz时与实轴相交的高频阻抗为欧姆电阻Rb;500 Hz-5 Hz之间的中高频半圆,即电化学反应阻抗Rct;5 Hz-0.01Hz低频区域的近似线性部分为扩散电阻W。
5.根据权利要求1-4任一项所述的评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,电化学反应阻抗谱特征频点为欧姆阻抗Rb、电化学反应阻抗Rct及扩散阻抗W。
6.根据权利要求5所述的评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,建立欧姆阻抗Rb、电化学反应阻抗Rct及扩散阻抗W随着循环次数的对应图表,若随着循环次数增加,欧姆阻抗Rb的变化量小于±10%,且电化学反应阻抗Rct及扩散阻抗W单调递增,则所述电池循环寿命呈正常衰减趋势。
7.根据权利要求5或6所述的评价退役磷酸铁锂电池寿命衰减性能的方法,其特征在于,建立欧姆阻抗Rb、电化学反应阻抗Rct及扩散阻抗W随着循环次数的对应图表,若随着循环次数增加,欧姆阻抗Rb的变化量小于±10%,且电化学反应阻抗Rct及扩散阻抗W在某段循环次数下先减小后增大,则说明退役磷酸铁锂单体电池出现衰减加速。
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