本發(fā)明涉及一種功率型鈉硫電池加速測試方法。

背景技術：

鈉硫電池是一種大容量、長壽命的高溫二次電池。在鈉硫電池開發(fā)過程中，由于其大容量、長壽命的特點，造成評價測試周期過長。例如，鈉硫電池的設計壽命通常為10～15年，評價鈉硫電池在整個壽命周期的充放電特性需要接近10～15年。顯然，以上鈉硫電池開發(fā)過程中所需的測試不可能按照真實的情況進行，因此需要一種鈉硫電池的加速測試方法，縮短鈉硫電池的開發(fā)周期。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種功率型鈉硫電池加速測試方法，通過增大鈉硫電池的放電和充電電流，同時縮短放電和充電之間的靜置時間來加速鈉硫電池的測試，采用一次放電和充電循環(huán)初始鈉硫電池內阻與使用過程中鈉硫電池內阻的比值的增大速率來預測功率型鈉硫電池的壽命，能夠加速鈉硫電池測試，縮短鈉硫電池開發(fā)周期。

實現(xiàn)上述目的的一種技術方案是：一種功率型鈉硫電池加速測試方法，包括下列步驟：

S1，采用n倍額定放電電流和充電電流對功率型鈉硫電池進行倍率放電和充電循環(huán)測試，放電和充電之間靜置時間為t小時，其中，1＜n≤8，0≤t≤2；

S2，n倍倍率放電和充電循環(huán)m次后，5≤m≤200，將功率型鈉硫電池以額定充電電流恒流充電至截止電壓，靜置一段時間，將功率型鈉硫電池以額定放電電流I_額定恒流放電至容量達使用容量，記錄放電過程中的功率型鈉硫電池電壓的最高電壓U_max，將U_max代入方程R'＝(2.076-U_max)/I_額定，計算得到使用過程中的功率型鈉硫電池內阻R'；

接著將R'代入方程L_P＝R₀/R'*100％，其中R₀為初始功率型鈉硫電池內阻，R'為使用過程中的功率型鈉硫電池電阻；

S3，將L_P代入方程V_P＝(100％-L_P)/m，計算得到一次放電和充電循環(huán)初始功率型鈉硫電池內阻與使用過程中的功率型鈉硫電池內阻的比值的增大速率V_P，功率型鈉硫電池預測壽命L＝(100％-K)/V_P，其中50％≤K≤90％。

上述的一種功率型鈉硫電池加速測試方法，步驟S2中，n倍倍率放電和充電循環(huán)m次后，5≤m≤200，將功率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，將功率型鈉硫電池以額定放電電流恒流放電至容量達使用容量。

上述的一種功率型鈉硫電池加速測試方法，步驟S3中，K＝80％

本發(fā)明的一種功率型鈉硫電池加速測試方法，通過增大鈉硫電池的放電和充電電流，同時縮短放電和充電之間的靜置時間來加速鈉硫電池的測試，采用一次放電和充電循環(huán)初始鈉硫電池內阻與使用過程中鈉硫電池內阻的比值的增大速率來預測功率型鈉硫電池的壽命，對鈉硫電池單體、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能系統(tǒng)都適用，能夠加速鈉硫電池測試，縮短鈉硫電池開發(fā)周期。

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例進行詳細地說明：

某一型號功率型鈉硫電池參數如下：使用容量(Q₁-Q₀)為320Ah，額定充電電流為40A，額定放電電流I_額定為80A，充電截止電壓為2.3V，初始內阻R₀為1.5mΩ。

一種功率型鈉硫電池加速測試方法，包括下列步驟：

S1，采用2倍額定放電和充電電流對鈉硫電池進行倍率放電和充電循環(huán)測試，放電和充電之間靜置時間為0小時；

S2,2倍倍率放電和充電循環(huán)100次后，將鈉硫電池以40A充電電流恒流充電至截止電壓2.3V，靜置2小時，將鈉硫電池以80A放電電流恒流放電至容量達使用容量320Ah，記錄放電過程中的鈉硫電池電壓的最高電壓U_max為1.955V，將U_max＝1.955代入方程R'＝(2.076-U_max)/I_額定，計算得到鈉硫電池的內阻R'＝1.513mΩ。接著將R'＝1.513代入方程L_P＝R₀/R'*100％，計算后求得L_P＝99.14％；

S3,將L_P＝99.14％代入方程V_P＝(100％-L_P)/m，計算得到一次放電和充電循環(huán)初始鈉硫電池內阻與使用過程中鈉硫電池內阻的比值的增大速率V_P＝0.0086％，鈉硫電池預測壽命L＝(100％-K)/V_P＝(100％-80％)/0.0086％≈2325次，K＝80％。

本發(fā)明的一種功率型鈉硫電池加速測試方法，通過增大鈉硫電池的放電和充電電流，同時縮短放電和充電之間的靜置時間來加速鈉硫電池的測試，采用一次放電和充電循環(huán)初始鈉硫電池內阻與使用過程中鈉硫電池內阻的比值的增大速率來預測功率型鈉硫電池的壽命，對鈉硫電池單體、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能系統(tǒng)都適用，能夠加速鈉硫電池測試，縮短鈉硫電池開發(fā)周期。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權利要求書范圍內。