一种动力锂电池比热容的检测方法与流程

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种动力锂电池比热容的检测方法。

背景技术：

电动汽车发展风起云涌，而车用动力电池系统作为其中最主要的组成部分，已经引起社会各界的广泛关注和重视。锂离子电池因其比能量大、循环寿命长、自放电小(相比铅酸锂电池)、无记忆效应，能够满足对体积、寿命、功率等要求较高的乘用车方面的需求，已成为纯电动汽车应用的理想产品。由于电池组是由多个单体锂电池串、并组成，其中每个单体锂电池的寿命都将成为影响动力锂电池系统性能的重要因素，其中单体锂电池的比热容成为制约动力锂离子锂电池系统使用性能和循环寿命的重要因素，所以比热容的检测方法是解决因寿命造成锂电池系统失效的主要途径，但目前没有简单的检测比热容的方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种动力锂电池比热容的检测方法。

本发明采用的技术方案是：

一种动力锂电池比热容的检测方法，其包括以下步骤：

(1)将分容后的锂电池进行放电至空电态，再检测其重量m，搁置至温度恢复室温后备用；

(2)在锂电池的正极中部连接上温度测试仪，测试并记录锂电池的温度变化，记录锂电池初始温度t₀；

(3)用不大于2C的电流对锂电池进行充电至其满电态，然后再用相同的电流对其进行放电至空电态，测得锂电池充电过程的总能量及放电过程的总能量，计算其差值△Q，并从温度测试仪上读取放电截止时锂电池的温度t₁；

(4)根据公式△Q＝c·m(t₁-t₀)，计算出锂电池比热容c值。

进一步方案，所述步骤(1)中将分容后的锂电池进行放电至空电态是通过检测其电压、交流内阻来判断的。

进一步方案，所述步骤(4)中锂电池的比热容还可通过以下方法来计算：在绝热条件下，温度T随时间变化t的变化率基本为一常量；然后分别以1C、1.2C、1.5C、1.8C倍率进行放电，即可得到关于电流I的点值图，即是关于电流I的直线，通过该直线的斜率和截距即可得到锂电池的比热容。

更进一步方案，根据工程热力学中对于比热容的定义，得出则即是关于I的直线，该直线的斜率为直线的截距为则得出锂电池的比热容c与

式中：Φ为锂电池在单位时间内的吸热量，J/s；

Q为锂电池的总吸热量，J；

m为锂电池的质量，kg；

c为锂电池的比热容，J/(kg·℃)

ΔT是吸热(或放热)后温度所上升(或下降)的值。

E为锂电池的能量，J；

T为锂电池的温度，℃。

由于电池组是由多个单体锂电池串、并组成，其中每个单体锂电池的寿命都将成为影响动力锂电池系统性能的重要因素，其中单体锂电池的比热容成为制约动力锂离子电池系统使用性能和循环寿命的重要因素，所以锂电池比热容的检测方法是解决因寿命造成锂电池系统失效的主要途径。另外，在绝热的条件下，短时间内锂电池的温度变化是不明显，为一常量，将和电流I形成直线图，并通过该直线的斜率和截距即可得到锂电池的比热容。所以该检测方法简单且检测结果相对准确。

附图说明

图1是锂电池产热率直线图。

具体实施方式

实施例1：

一种动力锂电池比热容的检测方法，其包括以下步骤：

(1)从生产车间领取分容完成的锂电池，此时锂电池的SOC状态是80％；

(2)将取出的锂电池放电，测量其电压、交流内阻使锂电池中SOC为0；然后测其重量m，并搁置至温度恢复室温后备用；

(3)用不大于2C的电流充至满电态，再用相同的电流放电至空电态，检测其充电过程的总能量及放电过程的总能量，其总能量的差值△Q；

(4)用公式△Q＝c·m(t₁-t₀)，计算出锂电池比热容c值。

实施例2：

一种动力锂电池比热容的检测方法，其包括以下步骤：

(1)从生产车间领取分容完成的锂电池，此时锂电池的SOC状态是80％；

(2)将取出的锂电池放电，测量其电压、交流内阻使锂电池中SOC为0；然后测其重量m，并搁置至温度恢复室温后备用；

(3)用不大于2C的电流充至满电态，由在绝热条件下，温度T随时间变化t的变化率基本为一常量；然后分别以1C、1.2C、1.5C、1.8C倍率进行放电，即可得到关于电流I的点值图，即是关于电流I的直线，

(4)根据工程热力学中对于比热容的定义，得出则即是关于I的直线，该直线的斜率为直线的截距为则通过该直线的斜率和截距即可得到锂电池的比热容c与

式中：Φ为锂电池在单位时间内的吸热量，J/s；

Q为锂电池的总吸热量，J；

m为单体锂电池的质量，kg；

c为锂电池的比热容，J/(kg·℃)

ΔT是吸热(或放热)后温度所上升(或下降)的值。

E为锂电池的能量，J；

T为锂电池的温度，℃。

如图1是与电流I的关系图，从图中可看出：是关于I的直线，该直线的斜率为直线的截距为可得出比热容C与

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。