本發(fā)明涉及一種能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
：鈉硫電池是一種大容量、長(zhǎng)壽命的高溫二次電池。在鈉硫電池開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于其大容量、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，造成評(píng)價(jià)測(cè)試周期過(guò)長(zhǎng)。例如，作為能量型應(yīng)用的鈉硫電池一個(gè)放電和充電循環(huán)所需時(shí)間通常為一天，假設(shè)鈉硫電池的壽命為4000次放電和充電循環(huán)，一個(gè)完整的電池壽命評(píng)價(jià)測(cè)試需要的時(shí)間接近11年。再例如，鈉硫電池的設(shè)計(jì)壽命通常為10～15年，評(píng)價(jià)鈉硫電池在整個(gè)壽命周期的充放電特性需要接近10～15年。顯然，以上鈉硫電池開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需的測(cè)試不可能按照真實(shí)的情況進(jìn)行，因此需要一種鈉硫電池的加速測(cè)試方法，縮短鈉硫電池的開(kāi)發(fā)周期。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，通過(guò)增大鈉硫電池的放電和充電電流，同時(shí)縮短放電和充電之間的靜置時(shí)間來(lái)加速鈉硫電池的測(cè)試，采用一次放電和充電循環(huán)可用容量與初始預(yù)留容量的比值的衰減速率來(lái)預(yù)測(cè)能量型鈉硫電池的壽命，能夠加速鈉硫電池測(cè)試，縮短鈉硫電池開(kāi)發(fā)周期。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，包括以下步驟：S1，采用n倍額定放電電流和充電電流對(duì)能量型鈉硫電池進(jìn)行倍率放電和充電循環(huán)測(cè)試，放電和充電之間靜置時(shí)間為t小時(shí)，其中，1＜n≤8，0≤t≤2；S2，定義Qn為絕對(duì)容量，Q0為初始不可用容量，Qx為絕對(duì)放電深度，Q1-Q0為使用容量，Qn-Q1為初始預(yù)留容量，Qn-Qx為可用容量，1≤x≤n；n倍倍率放電和充電循環(huán)m次后，5≤m≤200，將能量型鈉硫電池以額定充電電流恒流充電至截止電壓，靜置一段時(shí)間，將能量型鈉硫電池以額定放電電流恒流放電至容量達(dá)使用容量，靜置一段時(shí)間至鈉硫電池開(kāi)路電壓Uocv穩(wěn)定，將Uocv代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，計(jì)算后求得能量型鈉硫電池的絕對(duì)放電深度Qx，其中，A和B為參數(shù)，A和B均與能量型鈉硫電池溫度有關(guān)；將能量型鈉硫電池的絕對(duì)放電深度Qx帶入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，計(jì)算后求得能量型鈉硫電池壽命LQ；S3，將LQ代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，計(jì)算得到一次放電和充電循環(huán)可用容量與初始預(yù)留容量的比值的衰減速率VQ，能量型鈉硫電池預(yù)測(cè)壽命L＝100％/VQ。上述的一種能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，步驟S2中，n倍倍率放電和充電循環(huán)m次后，5≤m≤200，將能量型鈉硫電池以額定充電電流恒流充電至截止電壓，靜置0.5～8小時(shí)，將能量型鈉硫電池以額定放電電流恒流放電至容量達(dá)使用容量，靜置0.5～8小時(shí)至鈉硫電池開(kāi)路電壓Uocv穩(wěn)定。上述的一種能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，步驟S2中:能量型鈉硫電池溫度為300℃時(shí)，A＝0.706,B＝1.814；能量型鈉硫電池溫度為330℃時(shí)，A＝0.694,B＝1.795；能量型鈉硫電池溫度為350℃時(shí)，A＝0.696,B＝1.791；能量型鈉硫電池溫度為400℃時(shí)，A＝0.706,B＝1.781。本發(fā)明的能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，對(duì)鈉硫電池單體、鈉硫電池組或者鈉硫電池模塊、鈉硫電池電站或者鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)都適用，通過(guò)增大鈉硫電池的放電和充電電流，同時(shí)縮短放電和充電之間的靜置時(shí)間來(lái)加速鈉硫電池的測(cè)試，采用一次放電和充電循環(huán)可用容量與初始預(yù)留容量的比值的衰減速率來(lái)預(yù)測(cè)能量型鈉硫電池的壽命，能夠加速鈉硫電池測(cè)試，縮短鈉硫電池開(kāi)發(fā)周期。附圖說(shuō)明圖1為能量型鈉硫電池容量與能量型鈉硫電池開(kāi)路電壓的關(guān)系圖。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)其具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明：請(qǐng)參閱圖1，能量型鈉硫電池容量與能量型鈉硫電池開(kāi)路電壓的關(guān)系，Qn為絕對(duì)容量，Q0為初始不可用容量，Qx為絕對(duì)放電深度，Q1-Q0為使用容量，Qn-Q1為初始預(yù)留容量，Qn-Qx為可用容量，1≤x≤n。某一型號(hào)能量型鈉硫電池參數(shù)如下：絕對(duì)容量Qn為550Ah，初始不可用容量Q0為50Ah，使用容量(Q1-Q0)為400Ah，初始預(yù)留容量(Qn-Q1)為100Ah，額定充電電流為25A，額定放電電流為50A，充電截止電壓為2.3V。一種能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，包括以下步驟：S1，采用4倍額定放電和充電電流對(duì)鈉硫電池進(jìn)行倍率放電和充電循環(huán)測(cè)試，放電和充電之間靜置時(shí)間為0小時(shí)；S2，4倍倍率放電和充電循環(huán)50次后，將鈉硫電池以25A充電電流恒流充電至截止電壓2.3V，靜置2小時(shí)，將鈉硫電池以50A放電電流恒流放電至容量達(dá)使用容量400Ah，靜置4小時(shí)測(cè)量鈉硫電池開(kāi)路電壓為1.95V，此時(shí)鈉硫電池溫度為300℃，將Uocv＝1.94，A＝0.706，B＝1.814，Qn＝550代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，計(jì)算后求得鈉硫電池絕對(duì)放電深度Qx＝451.8Ah；其中，A和B為參數(shù)，與鈉硫電池溫度有關(guān)，具體A和B的參數(shù)值可參考表1，數(shù)據(jù)來(lái)源“THESODIUMSULFURBATTERY”,ISBN0-412-16490-6：鈉硫電池溫度/℃AB3000.7061.8143300.6941.7953500.6961.7914000.7061.781表1將Qx＝451.8代入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，計(jì)算后求得鈉硫電池壽命LQ＝98.2％。S3，將LQ＝98.2％代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，計(jì)算得到一次放電和充電循環(huán)可用容量與初始預(yù)留容量的比值的衰減速率VQ＝0.036％。最后鈉硫電池預(yù)測(cè)壽命L＝100％/VQ＝100％/0.036％≈2777次。本發(fā)明的能量型鈉硫電池加速測(cè)試方法，對(duì)鈉硫電池單體、鈉硫電池組或者鈉硫電池模塊、鈉硫電池電站或者鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)都適用，通過(guò)增大鈉硫電池的放電和充電電流，同時(shí)縮短放電和充電之間的靜置時(shí)間來(lái)加速鈉硫電池的測(cè)試，采用一次放電和充電循環(huán)可用容量與初始預(yù)留容量的比值的衰減速率來(lái)預(yù)測(cè)能量型鈉硫電池的壽命，能夠加速鈉硫電池測(cè)試，縮短鈉硫電池開(kāi)發(fā)周期。本
技術(shù)領(lǐng)域：
中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3