一種鋰離子電池低溫性能檢測方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及電池測試技術，尤其涉及一種鋰離子電池低溫性能檢測方法。
【背景技術】
[0002] 目前市面上多數移動電源都是由鋰電池（包括18650或聚合物）、電路板和外 殼三大主要部分組合而成的，而鋰電池低溫性能較差，有研究顯示，常用的鋰離子蓄電池 在-10°C時容量及工作電壓會明顯降低，-20°C時性能會明顯惡化，在-40°C時放電容量只 有室溫容量的30%左右，甚至個別鋰離子蓄電池在-40°C時無法工作。
[0003]目前我國目前還沒有專門測試移動電源產品低溫性能的檢測方法，因此，需要建 立一種鋰離子電池低溫性能檢測方法，以獲得鋰電池移動電源在多個低溫條件下的綜合性 能，使消費者對購買的移動電源的低溫性能有一個直觀的認知具有一定的社會價值和經濟 價值。
[0004] 目前的電池檢測方法，僅限于檢測電池的低溫一致性、安全性，無法對電池的低溫 綜合性能進行量化的比對。
【發明內容】
[0005] 本申請的發明目的在于，提供一種鋰離子電池低溫性能檢測方法，其能夠方便、準 確、直觀地獲得鋰電池在多個低溫條件下的綜合性能。其技術方案為：
[0006] -種鋰離子電池低溫性能檢測方法，包括：
[0007] 步驟1、對待測鋰電池樣品在20°C的室溫下，以3倍的標準電流放電至電池生產商 規定的終止電壓，然后保持20°C的環境溫度，用生產商規定的標準充電方式對該待測鋰電 池樣品進行充電，如此進行10次的放充電循環；
[0008] 步驟2、分別在_10°C、-20 °C和-30 °C的溫度下擱置8小時后，對該待測鋰電池 樣品以3倍的標準電流進行放電性能檢測，獲得-10°C、-20°C和-30°C所對應的放電容量 FAh1(rc、FAh2trc、FAh3(rc，以及放電能量FWh1(rc、FWh2trc、FWh30.c;
[0009] 步驟3、將_10°C、_20°C和_30°C三個溫度下的放電容量和放電能量，分別與該待 測電池廠商規定的初始放電容量FAhWis和初始放電能量WAhWis對應相比，獲得該三個溫度 下的放電容量與初始放電容量的比值FAh1Q.C /FAh_、FAh2Q.C /FAh_、FAh3Q.C /FAh初始，以 及三個溫度下的放電能量與初始放電能量的比值FWh1(rc /FWhWis、FWh2(rc /FWhWis、FWh3(rc / 麗初始；
[0010] 步驟4、為該三個溫度下的放電性能，建立關于放電容量與初始放電容量的各比 值范圍以及放電能量與初始放電能量的各比值范圍，與各自對應的預設值的第一關系數 據庫；在該第一關系數據庫中，每個溫度下的每個放電容量比值范圍對應一個第一預設值 S1，每個溫度下的每個放電能量比值范圍對應一個第二預設值S2,三個溫度下的第一預設 值分別為SI1(rc、SI2(rc、SI3(rc，第二預設值分別為S2 1(rc、S2 2(rc、S2 3(rc;
[0011] 步驟5、對待測鋰電池樣品在20°C的室溫下，以3倍的標準電流放電至電池生產商 規定的終止電壓，然后保持20°C的環境溫度，用生產商規定的標準充電方式對該待測鋰電 池樣品進行充電，如此進行10次的充放電循環；
[0012]步驟6、分別在-10°C、-20 °C和-30 °C的溫度下擱置8小時后，對該待測鋰電池 樣品以3倍的標準電流進行充電性能檢測，獲得-10°C、-20°C和-30°C所對應的充電容量 CAh贓、CAh20.c、CAh30.c，以及充電能量CWh10.c、CWh就、CWh30.c;
[0013] 步驟7、將-10°C、_20°C和_30°C三個溫度下的充電容量和充電能量，分別與該待 測電池廠商規定的初始充電容量CAhWis和初始充電能量CWhWis對應相比，獲得該三個溫度 下的充電容量與初始充電容量的比值CAh1(rc /CAh初始、CAh2(rc /CAh初始、CAh3(rc /Cah初始，以 及三個溫度下的充電能量與初始充電能量的比值CWh1(rc /CWhWis、CWh2(rc /CWhWis、CAh3(rc / CWh初始；
[0014] 步驟8、為該三個溫度下的充電性能，建立關于充電容量與初始充電容量的各比 值范圍以及充電能量與初始充電能量的各比值范圍，與各自對應的預設值的第二關系數 據庫；在該第二關系數據庫中，每個溫度下的每個充電容量比值范圍對應一個第三預設值 S3,每個溫度下的每個充電能量比值范圍對應一個第二預設值S4,三個溫度下的第三預設 值分別為S3 ltrc、S3 2trc、S3 3trc，第四預設值分別為S4 10"C'S4 2〇"C'S4 30-c；
[0015] 步驟9、根據-10°C、_20°C和-30°C三個溫度在工況中出現的實際幾率來設定相應 的權重系數Q1(rc、Q2(rc、Q3(rc，三個權重系數的和為100 %，即Q1(rc+Q2(rc+Q3(rc = 100 % ;
[0016] 步驟10、計算待測鋰電池樣品的放電因子SF和充電因子SC的大小；
[0017] 放電因子SF=(SI10.c +S21(rc )*Q10.c +(SI20.c +S220.c )*Q20.c +(SI30.c +S230.c ) *Q30-c，
[0018] 充電因子SC= (S31(rc +S41(rc )*Q1(rc + (S32(rc +S4 2〇.c )*Q2(rc + (S3 3〇.c +S430.c ) *Q3trc;
[0019] 步驟11、利用電池性能S=SC+SF來計算電池的綜合低溫性能，S值越大，電池綜 合低溫性能越好，S值越小，電池綜合低溫性能越差。
[0020] 本發明檢測方法的優點在于，能夠方便、快捷和直觀的對鋰電池進行低溫性能測 試，能夠對鋰電池的低溫性能進行量化的比對。
【附圖說明】
[0021] 圖1示出了采用本發明的方法而僅對一塊電池進行測試的檢測系統的一個實施 方式。
[0022] 在圖中附圖標記與部件名稱的對應關系是：鋰離子電池低溫性能檢測系統，1調 溫箱，2數據采集器，3計算設備，4顯示設備，5為待測鋰電池。
【具體實施方式】
[0023] 如圖1所示，鋰離子電池低溫性能檢測系統，其包括調溫箱1和數據采集器2 ;待 測電池5設置在調溫箱1中，調溫箱2用于對待測電池5的測量環境的溫度進行調節控制， 對溫度的調節控制包括提供常溫和低溫環境；其中低溫環境要求能夠提供為_1〇±2攝氏 度、_20±2攝氏度、以及_30±2攝氏度的低溫環境；數據采集器2用于采集待測電池5的 放電容量、放電能量、充電容量以及充電能量；計算設備3用于對數據采集器2采集到的數 據進行計算；顯示設備4,用于將數據采集器2采集到的數據以及計算設備3計算得到的數 據進行顯示；該檢測系統還包括充放電自動控制設備（圖中未示出），該充放電自動控制設 備用于對待測電池的充放電開始和中止時間、電池靜置時間、充放電電流的大小、循環充放 次數以及充放電中止條件進行設定；同時對所述數據采集器采集到的數據進行記錄。
[0024] 應用該檢測系統進行測試時，可以采用以下的方法步驟：
[0025] 1、放電性能檢測
[0026] 步驟1鋰電池移動電源在環境溫度（20°C±2°C)下，以3倍的標準電流放電至電 池生產商規定的終止電壓，然后在環境溫度（20°C±2°C)下，用制造廠規定的方式對移動 電源進行充電。循環10次后，分別在-l〇°C、-20°C和-30°C的溫度下擱置8小時后，對移動 電源以113的電流進行放電性能檢測；
[0027] 步驟2、分別在-10°C、_20°C和_30°C的溫度下擱置8小時后，對該待測鋰電池 樣品以3倍的標準電流進行放電性能檢測，獲得-10°C、-20°C和-30°C所對應的放電容量 FAh1(rc、FAh2trc、FAh3(rc，以及放電能量FWh1(rc、FWh2trc、FWh30.c;
[0028] 步驟3、將_10°C、_20°C和_30°C三個溫度下的放電容量和放電能量，分別與該待 測電池廠商規定的初始放電容量FAhWis和初始放電能量WAhWis對應相比，獲得該三個溫度 下的放電容量與初始放電容量的比值FAh1Q.C /FAh_、FAh2Q.C /FAh_、FAh3Q.C /FAh初始，以 及三個溫度下的放電能量與初始放電能量的比值FWh1(rc /FWhWis、FWh2(rc /FWhWis、FWh3(rc / 麗初始；
[0029] 步驟4、為該三個溫度下的放電性能，建立關于放電容量與初始放電容量的各比 值范圍以及放電能量與初始放電能量的各比值范圍，與各自對應的預設值的第一關系數 據庫；在該第一關系數據庫中，每個溫度下的每個放電容量比值范圍對應一個第一預設值 S1，每個溫度下的每個放電能量比值范圍對應一個第二預設值S2,三個溫度下的第一預設 值分別為SI1(rc、SI2(rc、SI3(rc，第二預設值分別為S2 1(rc、S2 2(rc、S2 3(rc;
[0030] 檢測結果要求如表1。
[0031]
[0032] 表1放電性能檢測
[0033] 其中，第一、二預設值本身無物理意義，但同一溫度下預設值越大反映電池的放電 性能越好，可以根據根據經驗數據來設定第一、二預設值的相對大小；
[0034] 2、充電性能檢測及結果要求
[0035] 步驟5、對待測鋰電池樣