[發明專利]一種儲能用長循環磷酸鐵鋰電池加速測試方法

有效

• 申請號: 201911304916.5
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111190114B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 汪濤;楊塵;李佳;于維珂
• 申請（專利權）人: 上海電氣國軒新能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/3842;G01R31/388;G01R31/392;G01R31/367
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發明涉及一種儲能用長循環磷酸鐵鋰電池加速測試方法，首先3.65?2.0V恒倍率恒流恒壓充放電，記錄C_C1、E_C1、V_C1、C_D1、E_D1、V_D1，模擬內阻R₁＝(V_C1?V_D1)/nI₁₀，能量損耗ΔE₁＝E_C1?E_D1；隨后通過80％DOD電壓區間采用m*80％E_C2和m*80％E_D2值恒功率充放循環100/m整數周為一個周期進行加速循環測試；最后重復3.65?2.0V恒倍率恒流恒壓充放電，記錄C_C2、E_C4、V_C2、C_D2、E_D4、V_D2，計算R₁、ΔE₁；判斷依據為容量損耗變化率ΣC＝(C_D2?C_D1)/(C_C2?C_C1)≥100％，能量損耗變化率ΣE＝ΔE₂/ΔE₁≥100％、模擬內阻變化率ΣR＝R₂/R₁≥110％中任意兩項滿足則終止測試。本發明利用了電池循環過程中極化逐漸升高的現象，能夠有效減少長循環儲能電池的測試時間，選取的判斷依據能夠提高準確率減少誤判，操作簡單方便。

技術領域

本發明涉及磷酸鐵鋰電池電性能測試方案，具體涉及一種儲能用長循環磷酸鐵鋰電池加速測試方法。

背景技術

近幾年來，我國儲能行業發展迅猛，據中國能源研究會儲能專委會/中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)全球儲能項目庫的不完全統計，2018年儲能電站裝機規模上升至31.2GW，儲能系統典型應用場景包括用戶側(削峰填谷、需求側響應等)、電網側(可再生能源并網、需求響應、電量平衡和負荷特性改善)以及發電側(電力輔助服務)等三個方面。已投運電化學儲能項目的累計裝機規模達到1.07GW，相比2014年的132.3MW幾乎增長了9倍多；在各類投運的電化學儲能項目中鋰離子電池的累計裝機規模為758.8MW，占比70.6％，其次是鉛蓄電池，占比27.2％，鈉硫電池占比僅為0.1％。在各類應用的鋰離子電池儲能電站中，磷酸鐵鋰電池由于成本低、安全性好、循環性能優異等優點十分適合在大規模儲能電站的使用，其中循環壽命的長短直接關系到儲能電池收益率計算，成為儲能電池的重要衡量指標。目前在鋰離子電池廣泛使用的循環壽命測試方法為在一定工況下進行循環測試，參考的標準主要為GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》，基本方法為(20±5)℃下以標稱容量的1倍電流恒流恒壓充電到截止電壓，限定電流為標稱容量的0.05倍，靜置一定時間后再以標稱容量1倍的電流恒流放電到截止電壓，如此為一個循環，若放電容量小于標稱容量的80％則判斷壽命終止。此方法測試周期長，若假定每次的靜置時間為15min，則一個循環需要2.5h，對于動力等領域的鋰離子電池要求的1000～3000周循環測試需要的時間就達到了100天-300天左右，而對于儲能電站要求的電池達到3000～5000周的循環耗時就更長，需要占用大量的測試資源。因此構建儲能用磷酸鐵鋰電池的循環壽命快速測試方法準確對磷酸鐵鋰電池的循環壽命進行預判就成為亟待解決的問題。

常規的加速測試方法為通過高溫或高倍率進行循環測試，以期能夠節省測試周期，但對于測試結果如何擬合到常溫的實際循環壽命卻缺乏足夠的可靠方法，僅能夠在縱向作為對比的參考。

發明內容

本發明的目的在于提供一種儲能用長循環磷酸鐵鋰電池加速測試方法，該方法可以在較短時間準確磷酸鐵鋰電池的循環壽命，具有測試周期短、參考性強等優點。

本發明可以通過以下技術方案來實現：

一種儲能用長循環磷酸鐵鋰電池加速測試方法，其特征在于，包括如下方法步驟：