本發(fā)明涉及磷酸鐵鋰電池測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于移動數(shù)碼產(chǎn)品，近年來也被作為儲能系統(tǒng)用于電動汽車之中。使用壽命是衡量電池性能的重要指標(biāo)，目前在鋰離子電池的研發(fā)、檢驗(yàn)和選型過程中廣泛使用的壽命測試方法是在一定工況下進(jìn)行循環(huán)測試，目前用于測試鋰離子電池循環(huán)壽命的標(biāo)準(zhǔn)一般參照我國現(xiàn)行的兩個標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定：QC/T743-2006電動汽車用鋰離子蓄電池和QB/T2502-2000鋰離子蓄電池總規(guī)范，電池循環(huán)壽命標(biāo)準(zhǔn)測試目前主要有如下兩種方法：

第一種在環(huán)境溫度（20℃ ±2℃)的條件下，以額定容量的0. 5倍電流放電，直至放電容量為額定容量的80%，再對電池以額定容量的1/3倍電流恒流恒壓充電，充放電之間靜置lh。如此充放電循環(huán)，每循環(huán)24次做一次容量標(biāo)定測試。直至電池容量小于額定容量的80%后終止實(shí)驗(yàn)。

第二種在（20℃ ±5℃)的條件下，以標(biāo)稱容量的1倍電流恒流恒壓充電，限制電流為標(biāo)稱容量的0.05倍電流。然后靜置20分鐘，再以標(biāo)稱容量的1倍電流恒流放電至限制電壓，靜置20分鐘，為一次循環(huán)。直至連續(xù)兩次放電時間小于42分鐘認(rèn)為壽命終止。

以上循環(huán)測試法的主要缺點(diǎn)是測試周期長，即使是在一些加速測試方案(如選用快速充放工況和在高溫環(huán)境下進(jìn)行測試等)，通常仍需上千個小時才可完成測試，造成的結(jié)果是大量的測試資源被占用，產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度慢。

針對于此，中國發(fā)明專利CN 103344917 B公開了一種鋰電池循環(huán)壽命快速測試方法。該方法包括如下步驟：步驟1：根據(jù)電池樣本的極化電壓特性，確定循環(huán)壽命快速測試的荷電狀態(tài)區(qū)間；步驟2：進(jìn)行電池循環(huán)壽命快速測試，得到循環(huán)壽命測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；步驟3：部分荷電區(qū)間循環(huán)壽命推演數(shù)學(xué)模型；步驟4：建立0-100%荷電區(qū)間循環(huán)壽命推演數(shù)學(xué)模型；步驟5：得到電池0-100%荷電狀態(tài)區(qū)間的循環(huán)壽命公式；步驟6估算出該測試電池的循環(huán)壽命。本方法避免了常規(guī)測試時間長、加速循環(huán)壽命測試方法與實(shí)際偏差大的不足，縮短了電池的設(shè)計、開發(fā)與測試周期。但是，該方法建立在大量數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對于專業(yè)性要求太高，在常規(guī)工業(yè)化生產(chǎn)中換算使用十分不便。

與此同時，磷酸鐵鋰電池作為鋰離子電池的一種，其正極材料特性穩(wěn)定且礦產(chǎn)資源豐富，從而使其具有良好的安全性且相對低廉的價格。因此，近幾年來磷酸鐵鋰電池發(fā)展迅猛，在電動汽車和電池儲能方面占據(jù)了大部分的市場份額。磷酸鐵鋰電池還具有高溫性能優(yōu)異和循環(huán)壽命長的特點(diǎn)，使其具備了代替鎳鎘電池應(yīng)用在高溫應(yīng)急燈具的潛在可行性。但是，由于其應(yīng)用場景特殊，應(yīng)用在應(yīng)急照明的鎳鎘電池必須滿足ICEL1010、IEC61951和ICEL1001的測試要求，以上測試均通過小電流高溫浮充對電池的高溫可靠性進(jìn)行評估。由于鎳鎘電池和磷酸鐵鋰電池屬于不同的電池體系，鎳鎘電池高溫壽命的測試方法對于磷酸鐵鋰電池不可直接替換使用，如何結(jié)合磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)和鎳鎘電池在應(yīng)急照明的應(yīng)用場景形成磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，獲取準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)，對于推動磷酸鐵鋰電池替代鎳鎘電池在應(yīng)用照明的使用具有重要的參考意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，具有測試準(zhǔn)確性高、過程實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)可靠性高和數(shù)據(jù)參考性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本發(fā)明可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，取已完成化成的磷酸鐵鋰電池，按照以下方法進(jìn)行測試：

（a）、充電：在高溫條件下，把磷酸鐵鋰電池采用0.1C恒流充電至3.65V；

（b）、浮充：在高溫條件，當(dāng)電池電壓低于3.45V時，對電池進(jìn)行0.1C恒流充電至3.65V，然后停止，然后保持低于3.45V啟動0.1C持續(xù)充電狀態(tài)；

(c)放電：在高溫條件下，0.25C放電至2.5V；

(a)、(b)、(c)為一個循環(huán)，進(jìn)行若干次循環(huán)。

進(jìn)一步地，加速測試的壽命為4年，(a)步驟、(b)步驟、(c)步驟的高溫條件為55±2℃，（b）步驟持續(xù)浮充的時間為30天，所述循環(huán)次數(shù)為48次，合格標(biāo)準(zhǔn)為48次循環(huán)后電池容量大于標(biāo)稱容量的75％。

進(jìn)一步地，加速測試的壽命為1年，(a)步驟、(b)步驟、(c)步驟的高溫條件為70±2℃，（b）步驟持續(xù)浮充的時間為120天，3次循環(huán)后執(zhí)行（d）步驟：在55±2℃溫度下，以0.1C恒流充電至3.65V，然后以0.25C恒流放電至2.5V，循環(huán)3次，合格標(biāo)準(zhǔn)為其放電容量大于標(biāo)稱容量75％。

進(jìn)一步地，加速測試的壽命為1.5年，（a）、（c）的溫度條件為25±2℃，(b)步驟的高溫條件為65±2℃，持續(xù)浮充的時間為30天，18次循環(huán)后執(zhí)行（d）步驟：在55±2℃溫度下，以0.1C恒流充電至3.65V，然后以0.25C恒流放電至2.5V，循環(huán)3次，合格標(biāo)準(zhǔn)為其放電容量大于標(biāo)稱容量75％。

進(jìn)一步地，所述高溫條件通過恒溫恒濕烘箱提供。

進(jìn)一步地，所述磷酸鐵鋰電池在測試過程中均連接有智能管理保護(hù)板，所述智能管理保護(hù)板自動實(shí)現(xiàn)充電3.65V停止，3.45V打開。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，具有如下的有益效果：

第一、測試準(zhǔn)確性好，該壽命測試方法較好地模擬了磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在應(yīng)急照明領(lǐng)域的應(yīng)用場景，同時兼顧了IEC62133、ICEL1010和ICEL1001對于電池的高溫壽命要求和鋰離子電池壽命測試的實(shí)際，保證了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

第二、過程實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)，通過在磷酸鐵鋰電池連接有智能管理保護(hù)板，所述智能管理保護(hù)板自動實(shí)現(xiàn)充電3.65V停止，3.45V打開，整個測試過程無需人為值守，自動進(jìn)行充放電控制，有效提高了測試效率；

第三、測試可靠性高，整個測試通過電壓控制結(jié)合時間控制實(shí)現(xiàn)浮充壽命測試，相對于傳統(tǒng)高溫鎳鎘電池單純采用時間控制的方式而言，即使在測試過程中發(fā)生停電故障，也可以通過電壓控制的數(shù)據(jù)進(jìn)行接續(xù)，有效避免單純依靠時間控制由于測試異常對測試可靠性造成的影響；

第四、數(shù)據(jù)參考性強(qiáng)，整個浮充壽命測試的公布設(shè)置主要基于ICEL1010、IEC61951和ICEL1001的測試要求進(jìn)行設(shè)置，可以為磷酸鐵鋰電池作為鎳鎘電池的替代應(yīng)用在應(yīng)急照明上提供重要的參考。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例及對本發(fā)明產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

本發(fā)明公開了一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，取已完成化成的磷酸鐵鋰電池，按照以下方法對其4年循環(huán)壽命進(jìn)行測試：

(a)充電：55±2℃溫度下，0.1C恒流充電至3.65V；

(b)浮充：55±2℃溫度下，當(dāng)電池電壓低于3.45V時，對電池進(jìn)行0.1C恒流充電至3.65V，然后停止，然后保持低于3.45V啟動0.1C持續(xù)充電狀態(tài)，直到30天時間；

(c)放電：55±2℃溫度下，0.25C放電至2.5V；

(a)、(b)、(c)為一個循環(huán)，合格標(biāo)準(zhǔn)為48次循環(huán)后電池容量大于標(biāo)稱容量的75％。

在本實(shí)施例中，高溫條件通過恒溫恒濕烘箱提供；磷酸鐵鋰電池在測試過程中均連接有智能管理保護(hù)板，所述智能管理保護(hù)板自動實(shí)現(xiàn)充電3.65V停止，3.45V打開。

實(shí)施例2

本發(fā)明公開了一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，取已完成化成的磷酸鐵鋰電池，按照以下方法對其1年循環(huán)壽命進(jìn)行測試：

(a)充電：70±2℃溫度下，0.1C恒流充電至3.65V；

(b)浮充：70±2℃溫度下，當(dāng)電池電壓低于3.45V時，對電池進(jìn)行0.1C恒流充電至3.65V，然后停止，然后保持低于3.45V啟動0.1C持續(xù)充電狀態(tài)，直到120天時間；

(c)放電：70±2℃溫度下，0.25C放電至2.5V；

(a)、(b)、(c)為一個循環(huán)，3次循環(huán)后執(zhí)行（d）步驟：

(d)在55±2℃溫度下，以0.1C恒流充電至3.65V，然后以0.25C恒流放電至2.5V，循環(huán)3次，合格標(biāo)準(zhǔn)為其放電容量大于標(biāo)稱容量的75％。

在本實(shí)施例中，高溫條件通過恒溫恒濕烘箱提供；磷酸鐵鋰電池在測試過程中均連接有智能管理保護(hù)板，所述智能管理保護(hù)板自動實(shí)現(xiàn)充電3.65V停止，3.45V打開。

實(shí)施例3

本發(fā)明公開了一種磷酸鐵鋰電池的高溫壽命測試方法，取已完成化成的磷酸鐵鋰電池，按照以下方法對其4年循環(huán)壽命進(jìn)行測試：

(a)充電：25±2℃溫度下，0.1C恒流充電至3.65V；

(b)浮充：65±2℃溫度下，當(dāng)電池電壓低于3.45V時，對電池進(jìn)行0.1C恒流充電至3.65V，然后停止，然后保持低于3.45V啟動0.1C持續(xù)充電狀態(tài)，直到30天時間；

(c)放電：25±2℃溫度下，0.25C放電至2.5V；

(a)、(b)、 (c)為一個循環(huán)，18次循環(huán)后執(zhí)行（d）步驟：

(d)在55±2℃溫度下，以0.1C恒流充電至3.65V，然后以0.25C恒流放電至2.5V，循環(huán)3次，合格標(biāo)準(zhǔn)為其放電容量大于標(biāo)稱容量75％。

在本實(shí)施例中，高溫條件通過恒溫恒濕烘箱提供；磷酸鐵鋰電池在測試過程中均連接有智能管理保護(hù)板，所述智能管理保護(hù)板自動實(shí)現(xiàn)充電3.65V停止，3.45V打開。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說明書所示和以上所述而順暢地實(shí)施本發(fā)明；但是，凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例；同時，凡依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)對以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。