一种延长锂离子电池组使用寿命的调控方法

摘要

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种延长锂离子电池组使用寿命的调控方法。包括以下步骤：S1.将待测电池组进行容量标定；S2.根据容量标定充电容量数据确定充电截止电压，放电截止电压为(2.5*N)V；S3.根据确定的充电截止电压和放电截止电压进行充放电循环寿命测试。本发明不需要对电池内部进行开发，仅是对成熟的产品使用过程中，通过电压参数调控即可延长产品的使用寿命，大大降低了研发成本。本发明切实可行，简单易懂，可操作执行，不需额外投资，仅是在运行设备进行参数设置即可实现延长电池使用寿命的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种延长锂离子电池组使用寿命的调控方法。

背景技术

磷酸铁锂电池具有高能量密度、低成本、长寿命、高安全、环境友好等优点，被广泛应用于数码电子、通信基站、电动客车、大巴、储能等诸多新能源领域。

作为锂离子电池而言，循环寿命是评价电池好坏的一个重要指标，为适应多变的市场需求，行业人士每日花费大量的时间和经历，通过材料改进、配方选择及工艺调整等不断优地化和提升电池的循环寿命。

因在市场使用中，锂离子电池组大多以≤80％DOD循环进行充放电使用，以往多认为浅充浅放(10％～90％SOC)电池循环较好，故将电池组的电压不作任何处理，充电截止电压为54.75V，放电截止电压为37.50V，而本发明根据磷酸铁锂电池不同SOC循环寿命有显著差异的特点，进行极端验证研究得出结论，本发明通过电压参数确定及电压调控，即可显著提升电池组的循环寿命，对于产品品牌提升和市场应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种延长锂离子电池组使用寿命的调控方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种延长锂离子电池组使用寿命的调控方法，包括以下步骤：

S1.将待测电池组进行容量标定。

S2.根据容量标定充电容量数据确定充电截止电压，放电截止电压为(2.5*N)V。

S3.根据确定的充电截止电压和放电截止电压进行充放电循环寿命测试。

进一步的，所述S1包括以下步骤：

a.静置5min。

b.恒流放电：放电电流I

c.静置30min。

d.恒流恒压充电：充电电流I

e.静置30min。

f.恒流放电：放电电流I

进一步的，充电截止电压的确定：根据容量标定中d步骤，总充电容量为Q总，选取Q总*80％时容量对应的电压确定为充电截止电压V

进一步的，所述充放电循环寿命测试包括以下步骤：

1)静置30min。

2)恒流充电：充电电流I

3)静置30min。

4)恒流放电：放电电流I

5)起始步骤1)，循环次数N次。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明不需要对电池内部进行开发，仅是对成熟的产品使用过程中，通过电压参数调控即可延长产品的使用寿命，大大降低了研发成本。

(2)本发明切实可行，简单易懂，可操作执行，不需额外投资，仅是在运行设备进行参数设置即可实现延长电池使用寿命的目的。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为实施例(1—3)循环性能曲线；

图2为对比例(1—3)循环性能曲线；

图3为对比例(4—6)循环性能曲线。

具体实施方式

(实施例1-3)

以三组15串4850磷酸铁锂电池组为例，在电池状态为0％～80％SOC时，进行电压调控测试，具体步骤如下：

电池组容量标定：

1)静置5min；2)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；3)静置30min；4)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压54.75V，充电截止电流2.5A；5)静置30min；6)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；7)静置30min。

电池组充电截止电压确定：

根据电池组容量标定中第4)步总充电容量Q总，选取Q总*80％时容量对应的电压确定为充电截止电压V

电池组充放电循环制式确定：

实施例1:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压51.47V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

实施例2:

2)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压51.58V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

实施例3:

3)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压51.46V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

对比例1-3：

以三组15串4850磷酸铁锂电池组为例，在电池状态为20％～100％SOC时，进行电压调控测试，具体步骤如下：

电池组容量标定步骤：

1)静置5min；2)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；3)静置30min；4)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压54.75V，充电截止电流2.5A；5)静置30min；6)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；7)静置30min。

电池组充电截止电压确定：

根据电池组容量标定中第6)步总放电容量Q总，选取Q总*80％时容量对应的电压确定为充电截止电压V2；

电池组充放电循环制式确定：

对比例1:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压54.75V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压47.03V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

对比例2:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压54.75V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压46.94V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

对比例3:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压54.75V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压47.01V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

对比例4-6：

以三组15串4850磷酸铁锂电池组为例，在电池状态为0％～90％SOC时，进行电压调控测试，具体步骤如下：

电池组容量标定步骤：

1)静置5min；2)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；3)静置30min；4)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压54.75V，充电截止电流2.5A；5)静置30min；6)恒流放电：放电电流50A，截止电压37.5V；7)静置30min。

电池组充、放电截止电压确定：

根据电池组容量标定中第4)步总充电容量Q总，选取Q总*90％时容量对应的电压确定为充电截止电压V

电池组充放电循环制式确定：

对比例4:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压51.82V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压45.96V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

对比例5:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压51.71V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压45.98V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

对比例6:

1)静置30min；2)恒流恒压充电：充电电流50A，充电截止电压51.62V，充电截止电流2.5A；3)静置30min；4)恒流放电：放电电流50A，截止电压46.28V；5)起始步骤1)，循环次数1006次。

实验结果如下：

通过对比可知，本技术方案显著提升了电池组的循环寿命，其不需要花费大量精力对电芯进行研发，大大降低了电池的开发成本。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。