[发明专利]一种储能用长循环磷酸铁锂电池加速测试方法

说明书

本发明涉及一种储能用长循环磷酸铁锂电池加速测试方法，首先3.65‑2.0V恒倍率恒流恒压充放电，记录C_C1、E_C1、V_C1、C_D1、E_D1、V_D1，模拟内阻R₁＝(V_C1‑V_D1)/nI₁₀，能量损耗ΔE₁＝E_C1‑E_D1；随后通过80％DOD电压区间采用m*80％E_C2和m*80％E_D2值恒功率充放循环100/m整数周为一个周期进行加速循环测试；最后重复3.65‑2.0V恒倍率恒流恒压充放电，记录C_C2、E_C4、V_C2、C_D2、E_D4、V_D2，计算R₁、ΔE₁；判断依据为容量损耗变化率ΣC＝(C_D2‑C_D1)/(C_C2‑C_C1)≥100％，能量损耗变化率ΣE＝ΔE₂/ΔE₁≥100％、模拟内阻变化率ΣR＝R₂/R₁≥110％中任意两项满足则终止测试。本发明利用了电池循环过程中极化逐渐升高的现象，能够有效减少长循环储能电池的测试时间，选取的判断依据能够提高准确率减少误判，操作简单方便。

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂电池电性能测试方案，具体涉及一种储能用长循环磷酸铁锂电池加速测试方法。

背景技术

近几年来，我国储能行业发展迅猛，据中国能源研究会储能专委会/中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能项目库的不完全统计，2018年储能电站装机规模上升至31.2GW，储能系统典型应用场景包括用户侧(削峰填谷、需求侧响应等)、电网侧(可再生能源并网、需求响应、电量平衡和负荷特性改善)以及发电侧(电力辅助服务)等三个方面。已投运电化学储能项目的累计装机规模达到1.07GW，相比2014年的132.3MW几乎增长了9倍多；在各类投运的电化学储能项目中锂离子电池的累计装机规模为758.8MW，占比70.6％，其次是铅蓄电池，占比27.2％，钠硫电池占比仅为0.1％。在各类应用的锂离子电池储能电站中，磷酸铁锂电池由于成本低、安全性好、循环性能优异等优点十分适合在大规模储能电站的使用，其中循环寿命的长短直接关系到储能电池收益率计算，成为储能电池的重要衡量指标。目前在锂离子电池广泛使用的循环寿命测试方法为在一定工况下进行循环测试，参考的标准主要为GB/T 31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》，基本方法为(20±5)℃下以标称容量的1倍电流恒流恒压充电到截止电压，限定电流为标称容量的0.05倍，静置一定时间后再以标称容量1倍的电流恒流放电到截止电压，如此为一个循环，若放电容量小于标称容量的80％则判断寿命终止。此方法测试周期长，若假定每次的静置时间为15min，则一个循环需要2.5h，对于动力等领域的锂离子电池要求的1000～3000周循环测试需要的时间就达到了100天-300天左右，而对于储能电站要求的电池达到3000～5000周的循环耗时就更长，需要占用大量的测试资源。因此构建储能用磷酸铁锂电池的循环寿命快速测试方法准确对磷酸铁锂电池的循环寿命进行预判就成为亟待解决的问题。

常规的加速测试方法为通过高温或高倍率进行循环测试，以期能够节省测试周期，但对于测试结果如何拟合到常温的实际循环寿命却缺乏足够的可靠方法，仅能够在纵向作为对比的参考。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能用长循环磷酸铁锂电池加速测试方法，该方法可以在较短时间准确磷酸铁锂电池的循环寿命，具有测试周期短、参考性强等优点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种储能用长循环磷酸铁锂电池加速测试方法，其特征在于，包括如下方法步骤：