本发明公开了一种锂离子电池最大电流的测试方法，包括以下步骤：S1.电池实际容量测试，S2.SOC状态调整，S3.最大电流测试，通过将电池搁置在待测温度下测试实际容量，按照测得的实际容量调整SOC状态至目标状态，搁置一定时间后，采用恒压脉冲的方式测试不同SOC状态下的最大电流。本发明采用恒压脉冲的方式测试最大充放电电流，避免了仅采用单一电流产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理简单，能够准确的得出不同SOC下的最大充放电电流，且在脉冲时间较短的情况下对电池性能并无影响。

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112379289 A (43)申请公布日 2021.02.19 (21)申请号 4.5 (22)申请日 2020.10.31 (71)申请人 浙江锋锂新能源科技有限公司 地址 315000 浙江省宁波市高新区清逸路 66号044幢3楼305室 (72)发明人 许晓雄张永龙魏引利丁超 吴云峰陈董亮 (51)Int.Cl. G01R 31/385 (2019.01) 权利要求书2页 说明书5页 (54)发明名称 一种锂离子电池最大电流的测试方法 (57)摘要 本发明公开了一种锂离子电池最大电流的 测试方法，包括以下步骤：S1.电池实际容量测 试，S2.SOC状态调整，S3.最大电流测试，通过将 电池搁置在待测温度下测试实际容量，按照测得 的实际容量调整SOC状态至目标状态，搁置一定 时间后，采用恒压脉冲的方式测试不同SOC状态 下的最大电流。本发明采用恒压脉冲的方式测试 最大充放电电流，避免了仅采用单一电流产生的 结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理 简单，能够准确的得出不同SOC下的最大充放电 电流，且在脉冲时间较短的情况下对电池性能并 无影响。 A 9 8 2 9 7 3 2 1 1 N C CN 112379289 A 权利要求书 1/2页 1.一种锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.电池实际容量测试：选取待测电池放置于-40℃ 100℃的恒温设备中搁置4h 72h确~ ~ 保电池温度与环境温度一致，将电池以电流I 恒流充电至充电截止电压V 后，转为恒压充 1 1 电，至充电电流降至I时停止充电，充电后搁置不小于30min，再以I放电至下限电压V ，记 2 1 2 录放电容量和放电能量，确定放电容量为电池实际容量C ； 1 S2.SOC状态调整：根据步骤S1将电池恒流恒压充满，充满后搁置不小于30min，根据S1 中测得的放电容量C ，以n小时率恒电流放电0.01n·(100-x)个小时，调整至x% SOC状态 1 后，需静置0.5h 24h方可进行后续测试，其中，n大于0，x为0-100；~ S3.最大电流测试： a.按照步骤S2  中的n小时率恒流放电至下限电压，将电池调整至0%SOC荷电状态； b. 静置t个小时； 1 c. 设置恒压充电至上限电压V ，脉冲t s； max 2 d. 然后静置t分钟； 3 e. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC 状态，重复b e过程m次，直至SOC 、SOC 、… 1 ~ 1 2 SOC ； h f. 接着将电池恒流恒压充电至电流降至I ，调整SOC至100%SOC荷电状态； 2 g. 静置t个小时； 1 h. 设置恒压放电至下限电压V ，脉冲t s； min 2  i. 然后静置t分钟； 3 j. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC 状态，重复g j过程m次，直至SOC 、SOC 、… h ~ h h-1 SOC ； 1 其中，重复次数m可根据实际测试SOC状态数目而定，选取充放电脉冲阶段电压电流曲 线，其中脉冲阶段电流的峰值I 即为该SOC状态下的最大电流，上述静置时间t为0.5h max 1 ~ 24h，上述脉冲时间t为1s 100s，上述静置时间t为1min 30min。 2 ~ 3 ~ 2.如权利要求1所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，步骤S1中重复充 放电5次，记录放电容量和放电能量，计算连续3次放电容量极差小于额定容量的2%即可终 止，电池实际容量C 取连续3次放电容量的平均值。 1 3.如权利要求1或2所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，步骤S3中，测 试最大充电电流时，SOC 、SOC 、…SOC 的x数值依次递增或递减，测试最大放电电流时， 1 2 h SOC 、SOC 、…SOC 的x数值依次递增或递减。 h h-1 1 4.如权利要求1或2所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，其中I 为0.1C 1 5C(A)，C为1小时率额定容量，V 及上限电压V 为3.7V 4.7V，I 为0.01C 0.5C(A)，V 为 ~ 1 max ~ 2 ~ 2 2.4V 3.4V，下限电压V 为2.0V 3.8V，测量的电池电压均为电池的端电压。 ~ min ~ 5.如权利要求4所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，利用测试导线将 锂离子电池的正负极和设备的正负极相连接，所述测试导线所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，调整SOC状态 用的电流为0.2C 2C。~ 7.如权利要求1或2所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，电池测试温 度范围是-40℃ 100℃。~ 2 2 CN 112379289 A 权利要求书 2/2页 8.如权利要求7所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，电池测试温度 为-20℃、0℃、25℃或45℃。 9.如权利要求1所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，t 为0.5h 24h，优 1 ~ 选为1h或2h，t 为1s 100s，优选为10s、18s或60s，t为1min 30min，优选为5 min、10 min或 2 ~ 3 ~ 15 min。 10.如权利要求1所述的锂离子电池最大电流的测试方法，其特征在于，所述锂离子电 池包括方形电池、圆柱电池和铝塑膜软包电池中的一种。 3 3 CN 112379289 A 说明书 1/5页 一种锂离子电池最大电流的测试方法 技术领域 [0001] 本发明涉及测试蓄电池电气状况的技术领域，更具体地说，它涉及一种锂离子电 池最大电流的测试方法。 背景技术 [0002] 随着全球能源危机逐步加深，作为新能源及环保低碳的电动汽车得到快速发展。 电动汽车的动力来源于电池，电池性能的优劣直接决定电动汽车的续航能力以及安全性 能。锂离子电池因其单体电池工作电压高、比能量大、无记忆效应等优点在电动汽车中得到 广泛应用，属于当前主流汽车商采用的电池类型之一。 [0003] 锂离子电池作为电动汽车的核心部件，其安全可靠性以及使用寿命备受关注。为 保证整个电池系统的安全可靠性，需要有电池管理系统实时监测电池温度、电压、电流等信 息，并通过电池控制单元反馈电池状况，提供电池在不同状态及环境下的工作能力。通常车 辆实际使用的过程中，如电动汽车启动或加速时，需较大的动力扭矩，电池组需要输出较大 的功率及电流才能满足此时的动力需求。因此需要一种测评方法评估锂离子电池各个状态 下的所能承受的最大充电和放电电流，该最大充放电电流应为一个设定限定值，通过电池 管理系统控制实际充放电电流不超过电池可使用的最大电流值。 [0004] 目前常用的HPPC测试方法，该方法采用低倍率和高倍率两种电流来测评电池的充 电直流内阻、放电直流内阻以及相对应的功率能力。但是仅采用某一电流进行电池功率能 力测试方法缺乏全面性，不能准确评估电池在不同荷电状态下可使用的最大电流值。并且 锂离子电池在不同电流条件下，电池的响应有差异，会造成测试结果的片面性，不同SOC状 态下，所能承受的最大电流值也有所不同，该方法不利于实施考察电池实际状况。 发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种锂离子电池最大电流的测试方法，能够准确的得出不 同SOC状态下的最大充放电电流，为锂离子动力电池实际需要的充放电电流提供参考，为电 池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提供了数据支持，避免了仅采用单一电流 产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理简单，且在脉冲时间较短的情况下 对电池性能并无影响。 [0006] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了以下技术方案： 一种锂离子电池最大电流的测试方法，包括以下步骤： S1.电池实际容量测试：选取待测电池放置于-40℃ 100℃的恒温设备中搁置4h 72h确~ ~ 保电池温度与环境温度一致，将电池以电流I 恒流充电至充电截止电压V 后，转为恒压充 1 1 电，至充电电流降至I时停止充电，充电后搁置不小于30min，再以I放电至下限电压V ，记 2 1 2 录放电容量和放电能量，确定放电容量为电池实际容量C ； 1  S2. SOC状态调整：根据步骤S1将电池恒流恒压充满，充电后搁置不小于30min，根据 S1中测得的放电容量C ，以n小时率恒电流放电0.01n·(100-x)个小时，调整至x% SOC状态 1 4 4 CN 112379289 A 说明书 2/5页 后，需静置0.5h 24h方可进行后续测试，其中，n大于0，x为0-100；~ S3.最大电流测试： a.按照步骤S2  中的n小时率恒流放电至下限电压，将电池调整至0% SOC荷电状态； b. 静置t个小时； 1 c. 设置恒压充电至上限电压V ，脉冲t s； max 2 d. 然后静置t分钟； 3 e. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC 状态，重复b e过程m次，直至SOC 、SOC 、… 1 ~ 1 2 SOC ； h f. 接着将电池恒流恒压充电至电流降至I ，调整SOC至100%SOC荷电状态； 2 g. 静置t个小时； 1 h. 设置恒压放电至下限电压V ，脉冲t s； min 2 i. 然后静置t分钟； 3 j. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC 状态，重复g j过程m次，直至SOC 、SOC 、… h ~ h h-1 SOC ； 1 其中，重复次数m可根据实际测试SOC状态数目而定，选取充放电脉冲阶段电压电流曲 线，其中脉冲阶段电流的峰值I 即为该SOC状态下的最大电流，上述静置时间t为0.5h max 1 ~ 24h，上述脉冲时间t为1s 100s，上述静置时间t为1min 30min。 2 ~ 3 ~ [0007] 本发明的锂离子电池最大电流的测试方法，在不损伤电池性能的基础上，采用恒 压脉冲的方式测试不同SOC状态下的最大电流。该方法采用恒压脉冲的方式测试最大充放 电电流，避免了仅采用单一电流产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据处理简 单，能够准确的得出不同SOC下的最大充放电电流，且在脉冲时间较短的情况下对电池性能 并无影响，此外该方法测得的最大充放电电流可以为锂离子动力电池实际需要的充放电电 流提供参考，为电池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提供了数据支持。 [0008] 进一步的，步骤S1中重复充放电5次，记录放电容量和放电能量，计算连续3次放电 容量极差小于额定容量的2%即可终止，电池实际容量C取连续3次放电容量的平均值。 1 [0009] 本发明的测试方法，在S1.电池实际容量测试步骤中，通过采用5次或5次以上恒流 充电至截止电压以及恒流放电至截止电压，使得电池充放电容量处于稳定的状态，减小测 量误差。 [0010] 进一步的，步骤S3中，测试最大充电电流时，SOC 、SOC 、…SOC 的x数值依次递增或 1 2 h 递减，测试最大放电电流时，SOC 、SOC 、…SOC 的x数值依次递增或递减。 h h-1 1 [0011] 本发明的测试方法，测试最大充电电流和最大放电电流时，SOC荷电状态采用递增 或递减的方式，能够模拟电池实际使用过程的状态，为锂离子动力电池实际需要的充放电 电流提供更具有参考价值的数据，为电池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提 供了更为重要的数据支持。 [0012] 进一步的，其中I 为0.1C 5C(A)，C为1小时率额定容量，V 及上限电压V 为3.7V 1 ~ 1 max ~ 4.7V，I 为0.01C 0.5C(A)，V 为2.4V 3.4V，下限电压V 为2.0V 3.8V，测量的电池电压均为 2 ~ 2 ~ min ~ 电池的端电压。 [0013] 本发明的测试方法，根据电池的性质进行充放电，并对应设置充放电的截止电流 以及截止电压。 5 5 CN 112379289 A 说明书 3/5页 [0014] 进一步的，利用测试导线将锂离子电池的正负极和设备的正负极相连接，所述测 试导线] 本发明的测试方法，所测试的导线需有富余的过流面积，避免由于过流面积不足 导致额外的产热。 [0016] 进一步的，调整SOC用的电流为0.2C 2C。~ [0017] 本发明的测试方法，采用上述电流进行荷电状态调整，能够提高测试效率，同时避 免对测试电池的内部结构稳定性造成不利影响。 [0018] 进一步的，电池测试温度范围是-40℃ 100℃，优选为-20℃、0℃、25℃或45℃。~ [0019] 本发明的测试方法，针对电池实际的使用温度进行测试，能够提供根据参考意义 的数据。 [0020] 进一步的，t 为0.5h 24h，优选为1h或2h，t 为1s 100s，优选为10s、18s或60s，t为 1 ~ 2 ~ 3 1min 30min，优选为5 min、10 min或15 min。~ [0021] 本发明的测试方法，优选上述时间，提高测试效率以及保证测试结果的精确性。 [0022] 进一步的，所述锂离子电池包括方形电池、圆柱电池和铝塑膜软包电池中的一种。 [0023] 本发明的测试方法，适用于目前主要的锂离子电池的测试。 [0024] 综上所述，本发明具有以下有益效果： 1、本发明的锂离子电池最大电流的测试方法，采用恒压脉冲的方式测试不同SOC状态 下的最大电流，避免了仅采用单一电流产生的结果的偏差，并且操作设置方便、快捷，数据 处理简单，能够准确的得出不同SOC下的最大充放电电流，且在脉冲时间较短的情况下对电 池性能并无影响； 2、本发明的测试方法，测试最大充电电流时，为锂离子动力电池实际需要的充放电电 流提供更具有参考价值的数据，为电池管理系统最大允许充放电电流估算模型的建立提供 了更为重要的数据支持。 具体实施方式 [0025] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。 实施例 [0026] 一种锂离子电池最大电流的测试方法，其中锂离子电池采用磷酸铁锂电池，包括 以下步骤： S1.电池实际容量测试：选取待测电池放置于-40℃ 100℃的恒温设备中搁置4h 72h确~ ~ 保电池温度与环境温度一致，待电池温度达到热稳定后，方可进行测试。电池热稳定状态是 指在1h内电池温度变化小于1K，可视为达到热稳定状态。作为优选的，将待测温度设置为- 20℃、0℃、25℃或45℃。 [0027] 将电池以电流I 恒流充电至充电截止电压V 后，转为恒压充电，至充电电流降至I 1 1 2 时停止充电，充电后搁置不小于30min，再以I 放电至下限电压V ，记录放电容量和放电能 1 2 量，确定放电容量为电池实际容量C ，其中I为0.1C 5C(A)，C为1小时率额定容量，V为3.7V 1 1 ~ 1 4.7V，I 为0.01C 0.5C(A)， V 为2.4V 3.4V，测量的电池电压均为电池的端电压。利用测试 ~ 2 ~ 2 ~ 导线将锂离子电池的正负极和设备的正负极相连接，所述测试导线页 Ω，所测试的导线需有富余的过流面积，避免由于过流面积不足导致额外的产热。若测试过 程中使用夹具，需保证夹具干净无腐蚀，避免接触内阻过大。 [0028] 作为优选的，步骤S1中重复充放电5次，记录放电容量和放电能量，计算连续3次放 电容量极差小于额定容量的2%即可终止，电池实际容量C取连续3次放电容量的平均值。计 1 算连续3次放电容量极差大于额定容量的2%，继续进行充放电，直至电池连续3次放电容量 极差小于额定容量的2%方可终止，实际容量C取连续3次放电容量的平均值。 1 [0029] S2. SOC状态调整：将待测电池放置于-40℃ 100℃的恒温设备中搁置4h 72h确保~ ~ 电池温度与环境温度一致，待电池温度达到热稳定后，方可进行测试。作为优选的，将待测 温度设置为-20℃、0℃、25℃或45℃。 [0030] 根据步骤S1将电池恒流恒压充满，充电后搁置不小于30min，根据S1中测得的放电 容量C ，以n小时率恒电流放电0.01n·(100-x)个小时，调整至x% SOC状态后，需静置0.5h 1 ~ 24h方可进行后续测试，其中，n大于0，x为0-100； S3.最大电流测试：将待测电池放置于-40℃ 100℃的恒温设备中搁置4h 72h确保电池~ ~ 温度与环境温度一致，待电池温度达到热稳定后，方可进行测试。作为优选的，将待测温度 设置为-20℃、0℃、25℃或45℃。 [0031] a.按照步骤S2  中的n小时率恒流放电至下限电压，将电池调整至0%SOC荷电状态， 调整SOC用的电流可以是0.2C 2C，优选为1C；~ b. 静置t个小时，t 可以是0.5h 24h，优选为1h、2h； 1 1 ~ c. 设置恒压充电至上限电压V ，脉冲t  s，V 设置为3.7V 4.7V，t 可以是1s 100s， max 2 max ~ 2 ~ 优选10s、18s、60s； d. 然后静置t分钟，t可以是1min 30min，优选5min、10min、15min； 3 3 ~ e. 按照步骤S2，将电池调整至下一个SOC 状态，重复b e过程m次，直至SOC 、SOC 、… 1 ~ 1 2 SOC ，其中，重复次数m可根据实际测试SOC状态数目而定，优选的，SOC 、SOC 、…SOC 数值依 h 1 2 h 次递增，进一步设置为10% SOC、20% SOC…90% SOC； f. 接着以电流I 恒流充电至充电截止电压V 后，转为恒压充电，至充电电流降至I 时 1 1 2 停止充电，调整SOC至100% SOC荷电状态； g. 静置t个小时，t 可以是0.5h 24h，优选为1h、2h； 1 1 ~ h. 设置恒压放电至下限电压V ，V 为2.0V 3.8V，t 可以是1s 100s，优选10s、18s、 min min ~ 2 ~ 60s； i. 然后静置t分钟，t可以是1min 30min，优选5min、10min、15min； 3 3 ~ j. 按照步骤S ，将电池调整至下一个SOC状态，重复g j过程m次，其中，重复次数m可 2 h ~ 根据实际测试SOC状态数目而定，直至SOC 、SOC 、…SOC  ，优选的，SOC 、SOC 、…SOC 数 h h-1 1 h h-1 1 值依次递减，进一步设置为90%、80%、…10%； 选取充放电脉冲阶段电压电流曲线，其中脉冲阶段电流的峰值I 即为该SOC状态下的 max 最大电流。 [0032] 测试的锂离子电池包括方形电池、圆柱电池和铝塑膜软包电池中的一种。上述测 试所需的设备必须保证一定的精度和分辨率，且脉冲阶段数据采集时间至少为0.1 s。 [0033] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人 员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本 7 7 CN 112379289 A 说明书 5/5页 发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。 8 8

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