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申请/专利权人：合肥国轩高科动力能源有限公司

摘要：本发明涉及一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，包括以下步骤：S1、将电池置于25℃环境仓中，使电池达到热平衡；S2、在25℃环境仓中将电池电量放空，静置1h；S3、将电池以恒流转恒压的方式，在25℃环境仓中充满电；S4、将电池置于‑20℃环境仓中，使电池达到热平衡；S5、将电池在‑20℃环境仓中以1C放电3min，然后静置1h；S6、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；S7、经步骤S5‑S6累积的放电容量之和即为电池容量；本发明方法简单可行，放电过程中由于是短时间放电，电池温度始终维持在‑20℃环境中，电池不会因放电过程中热的积累而使放电容量升高，使后续低温HPPC测试更加准确，测试结果更加可靠。

主权项：1.一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将电池置于25℃环境仓中，使电池达到热平衡；S2、在25℃环境仓中将电池电量放空，静置1h；S3、将电池以恒流转恒压的方式，在25℃环境仓中充满电；S4、将电池置于‑20℃环境仓中，使电池达到热平衡；S5、将电池在‑20℃环境仓中以1C放电3min，然后静置1h；S6、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；S7、经步骤S5‑S6累积的放电容量之和即为电池容量。

全文数据：一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法。背景技术[0002]随着各个国家相继出台燃油车限售政策，电动汽车成为未来的主流，锂离子电池的供应量也越来越多，为了便于整车企业的对接，锂离子电池的功率矩阵表是各大整车企业在设计BMS控制系统时非常关心的数据。功率矩阵表主要包括不同温度不同SOCStateofCharge，荷电状态）下电芯的直流内阻和功率数据，然而在低温下，由于电芯内阻过大，连续放电时产热较多，导致电池容量偏高，致使后续HPPCTheHybridPulsePowerCharacterization,混合脉冲功率性能测试测试时数据偏差较大。如何改进锂离子电池的定容方法，以减少热积累对电池容量的影响，使HPPC测试的结果更加准确，已成为急需研究解决的问题。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，以降低温HPPC测试时因前期定容不准而造成的偏差。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：[0004]—种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，包括以下步骤：[0005]S1、将电池置于25°C环境仓中，使电池达到热平衡；[0006]S2、在25°C环境仓中将电池电量放空，静置Ih;[0007]S3、将电池以恒流转恒压的方式，在25°C环境仓中充满电；[0008]S4、将电池置于_20°C环境仓中，使电池达到热平衡；[0009]S5、将电池在-20°C环境仓中以IC放电3min，然后静置Ih;[0010]S6、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；[0011]S7、经步骤S5-S6累积的放电容量之和即为电池容量。[0012]进一步，所述Sl中电池需要置于25°C环境仓中5h以上。[0013]进一步，所述S2中电池以IC放电至下限电压2.8V后，停止放电。[0014]进一步，所述S3的具体步骤为:将电池在25°C环境仓中以IC恒流充电至4.2V后，转恒压4.2V充电，至电流小于等于0.05C时停止充电。[0015]进一步，所述S4中电池需要置于-20°C环境仓中20h以上。[0016]本发明具有的有益效果如下：[0017]本发明基于阶梯定容的方式对低温HPPC测试时的电池进行定容，传统的定容方法，在低温测试时，由于电池内阻较大，持续放电过程中热量累积较多，电池温升较高，较高的温升会导致电池容量的增大，造成测定结果的误差。而本发明方法简单可行，放电过程中由于是短时间放电，不存在持续的大电流放电，电池温度始终维持在_20°C环境中，电池不会因放电过程中热的积累而使放电容量升高，所测定容数据更加准确，更适用于后续低温HPPC测试，可减少低温HPPC测试时因前期定容不准而造成的偏差。附图说明[0018]图1是本发明得到的锂离子电池定容数据图；[0019]图2是传统方法得到的锂离子电池定容数据图；[0020]图3是通过本发明方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图；[0021]图4是通过传统方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图。具体实施方式[0022]下面结合实施例对本发明做进一步说明：[0023]以三元VDA2714891锂电池为例，三元电池的正极为LiNiCoMnO2,负极为石墨。[0024]—种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，包括以下步骤：[0025]首先，将电池置于25°C环境仓中，使电池达到热平衡，即使电池温度与环境温度一致，温度变化在±2°Ch时达到稳定。放置时间控制在5h以上为宜。[0026]然后，在25°C环境仓中将电池电量放空，放空的截止电压为2.8V，静置lh。[0027]随后，将电池以恒流转恒压的方式，在25°C环境仓中充满电。本实施例中采用的具体步骤为:将电池在25°C环境仓中以IC恒流充电至4.2V后，转恒压4.2V充电，至电流小于等于0.05C时停止充电。[0028]接着，将电池置于-20°C环境仓中，使电池达到热平衡，同样的使电池温度与环境温度一致，温度变化在±2°Ch时达到稳定。放置时间控制在20h以上为宜。[0029]之后，将电池在_20°C环境仓中以IC放电3min，然后静置lh，使得电池的温度始终稳持-20°C附近，电池不会因热的积累而使电池温度升高，导致放电容量增大。重复上述过程，直至电池的电压达到2.8V时停止放电，累积的放电容量之和Ca即为电池容量。[0030]本发明得到的锂离子电池定容数据图参照图1所示，传统方法得到的锂离子电池定容数据图参照图2所示。从图2可知，电芯的温度会随着放电的进行而增大，放电末期电芯的温度达到_2°C，温升约18°C，电池自身温度的升高，导致电芯并非在_20°C的环境下放电，电芯温度高，电芯内阻变小，电芯放电容量大，此时电芯与HPPC的测试状态偏差较大。图1的测试方法，采用间歇放电的方式，电芯温度始终维持在-20°C左右，没有热的积累，电芯状态偏离-20°C环境较小。测试数据真实，与低温测试HPPC时电芯的状态接近。因此本发明方法更加准确，误差更小。[0031]后续的低温HPPC测试过程如下：[0032]因为低温下不允许电池充电，因此低温HPPC测试过程中没有反馈充电步骤，具体步骤如下；[0033]1在25°C环境仓中静置使电池达到热平衡，以Calh的电流放电至2.8V，静置IOmin0[0034]2Calh的电流恒流充电至4.2V，转恒压4.2V充电至充电电流降至0.05Calh时停止，静置lh。[0035]3将环境仓温度调至_20°C，静置20h以上。[0036]4WCalh的电流放电6min，静置lh。[0037]5以3*Calh的电流放电10s，静置40s。[0038]6Calh的电流恒流放电330s，静置lh。[0039]7循环步骤5-69次；[0040]8Calh的电流放电至电压小于等于2.8V停止设定保护电压为2.7V，即测试过程中如果电池电压达到2.7V时会自动跳转至下一步）。[0041]通过本发明方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图参照图3所示，而图4是通过传统方法定容的锂离子电池的低温HPPC测试数据图。[0042]图3和图4是DCR值流电阻）以及功率与DODDepthofDischarge，放电深度）的关系图。从图3和图4可以明显看出，在数据上两者是有明显区别的，图4中无DOD为10%的数据，而且在后期DOD阻值会减小，而本发明方法的定容测试结果则无此现象，具体产生这种差异的原因可以从下表1中看出。[0043]表一[0044][0045]产生差异的主要原因是由于前期传统方法的定容方式是连续定容，电池在持续放电过程中有热积累，热累积导致电池温度的升高，致使电池放电容量虚高，而后续低温HPPC测试过程中无持续放电过程，电池无热量的累积，无热的累积电池表面温度基本维持在-20°C范围内，后续放电容量就会低于定容容量，这在表一中的首次脉冲放电10%时就可以看出，传统方法的首次放电量明显高于低温HPPC测试过程中放电量的10%，此种现象持续累积就会导致放电DOD的不准确，致使所调整DOD值高于实际DOD值，导致后续放电时间不足l〇s，内阻偏小;而本发明方法为阶梯定容，无热的累积，电池定容容量更接近于低温HPPC测试过程中的实际容量，因此本发明方法更加准确可靠。[0046]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

权利要求：1.一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，包括以下步骤：51、将电池置于25°C环境仓中，使电池达到热平衡；52、在25°C环境仓中将电池电量放空，静置Ih;53、将电池以恒流转恒压的方式，在25°C环境仓中充满电；54、将电池置于-20°C环境仓中，使电池达到热平衡；55、将电池在-20°C环境仓中以IC放电3min，然后静置Ih;56、重复S5步骤，直至电池的电压达到2.8V时停止放电；57、经步骤S5-S6累积的放电容量之和即为电池容量。2.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述Sl中电池需要置于25°C环境仓中5h以上。3.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S2中电池以IC放电至下限电压2.8V后，停止放电。4.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S3的具体步骤为:将电池在25°C环境仓中以IC恒流充电至4.2V后，转恒压4.2V充电，至电流小于等于〇.05C时停止充电。5.根据权利要求1所述的一种低温HPPC测试时锂离子电池的定容方法，其特征在于，所述S4中电池需要置于-20°C环境仓中20h以上。

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