本發(fā)明涉及一種測(cè)試方法，具體涉及的是一種電動(dòng)汽車用鎳氫電池的脈沖循環(huán)壽命測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車在實(shí)際運(yùn)行中，無論是爬坡加速、下坡制動(dòng)、緊急剎車，還是頻繁啟停、高溫環(huán)境運(yùn)行等復(fù)雜工況，都會(huì)產(chǎn)生脈沖電流對(duì)電池沖擊，而不是穩(wěn)定的單一恒流充電或者放電狀態(tài)。因此，有必要對(duì)電動(dòng)汽車的鎳氫電池進(jìn)行脈沖循環(huán)壽命測(cè)試，以便及時(shí)掌握其可充放電能力和使用壽命的情況。
然而，現(xiàn)有的測(cè)試方法由于難以真實(shí)模擬電動(dòng)汽車在實(shí)際運(yùn)行中的復(fù)雜工況，所以大多是基于理論上的測(cè)試方法，放在實(shí)際應(yīng)用中并無多大參考價(jià)值，其不僅測(cè)試出來的理論壽命值遠(yuǎn)大于電池的實(shí)際使用壽命，誤差較大，而且現(xiàn)有的測(cè)試方法完成一個(gè)測(cè)試周期需要的時(shí)間很長(zhǎng)，因而不但測(cè)試效率低下，而且成本投入較高。
此外，在現(xiàn)有的測(cè)試方法中，電池的充電方式由于對(duì)緩解電解液中水的電解無明顯改善作用，因而經(jīng)過或長(zhǎng)或短的周期后還容易出現(xiàn)電池鼓殼、有效容量降低等問題。
因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)汽車用鎳氫電池壽命測(cè)試方法進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)汽車用鎳氫電池的脈沖循環(huán)壽命測(cè)試方法，主要解決現(xiàn)有的電動(dòng)汽車用電池壽命測(cè)試方式存在測(cè)試結(jié)果精度低、效率低下、成本投入高、且無改善電解液中水分電解等的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種電動(dòng)汽車用鎳氫電池的脈沖循環(huán)壽命測(cè)試方法，包括以下步驟：
一、對(duì)電池進(jìn)行放殘余
擱置1min，然后于倍率為1倍的條件下進(jìn)行恒流放電至單體1V，直至放完電，然后再擱置10min；
二、對(duì)電池進(jìn)行容量測(cè)試
(1)于倍率為0.3333倍的條件下對(duì)電池恒流充電3h，直至其總?cè)萘窟_(dá)到額定100％，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后再于倍率為0.05倍的條件下對(duì)電池恒流充電2h，直至其總?cè)萘窟_(dá)到額定的110％，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；
(2)擱置1h，然后于倍率為1倍的條件下進(jìn)行恒流放電至單體1V，直至放完電，然后再擱置10min；
三、直流內(nèi)阻測(cè)試
(1)于倍率為1倍的條件下對(duì)電池恒流充電30min，直至其總?cè)萘窟_(dá)到額定50％，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置30min；
(2)于倍率為0.5倍的條件下對(duì)電池恒流充電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置10min；
(3)于倍率為0.5倍的條件下恒流放電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1V，然后擱置10min；
(4)于倍率為1倍的條件下對(duì)電池恒流充電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置10min；
(5)于倍率為1倍的條件下恒流放電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1V，然后擱置10min；
(6)于倍率為2倍的條件下對(duì)電池恒流充電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置10min；
(7)于倍率為2倍的條件下恒流放電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1V，然后擱置10min；
(8)于倍率為4倍的條件下對(duì)電池恒流充電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置10min；
(9)于倍率為4倍的條件下恒流放電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1V，然后擱置10min；
四、對(duì)電池進(jìn)行放殘余
于倍率為1倍的條件下進(jìn)行恒流放電至單體1V，直至放完電，然后擱置10min；
五、循環(huán)充電
(1)于倍率為3倍的條件下對(duì)電池恒流充電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置6s；
(2)于倍率為3倍的條件下對(duì)電池恒流充電30s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置18s；
(3)循環(huán)步驟(1)、(2)二十四次；
(4)于倍率為3倍的條件下對(duì)電池恒流充電5s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置23s；
六、循環(huán)放電
(1)于倍率為3倍的條件下恒流放電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.1V，然后擱置6s；
(2)于倍率為3倍的條件下恒流放電30s，保護(hù)限制條件：電壓：1.1V，然后擱置18s；
(3)循環(huán)步驟(1)、(2)十八次，循環(huán)后再次擱置20s；
七、循環(huán)充電
(1)于倍率為3倍的條件下對(duì)電池恒流充電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置6s；
(2)于倍率為3倍的條件下對(duì)電池恒流充電30s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；然后擱置18s；
(3)循環(huán)步驟(1)、(2)十八次；
(4)于倍率為3倍的條件下對(duì)電池恒流充電5s，保護(hù)限制條件：電壓：1.65V，溫度：45℃；擱置17s；
八、循環(huán)放電
(1)于倍率為3倍的條件下恒流放電10s，保護(hù)限制條件：電壓：1.1V，然后擱置6s；
(2)于倍率為3倍的條件下恒流放電30s，保護(hù)限制條件：電壓：1.1V，然后擱置18s；
(3)循環(huán)步驟(1)、(2)十八次，循環(huán)后再次擱置14s；
九、循環(huán)步驟七、八100次；
十、對(duì)電池進(jìn)行放殘余
擱置10min，然后于倍率為1倍的條件下進(jìn)行恒流放電至單體1V，直至放完電，然后再擱置10min；
十一、按照步驟三的方式對(duì)電池進(jìn)行直流內(nèi)阻測(cè)試，并按照步驟四的方式對(duì)電池進(jìn)行放殘余；
十二、按照步驟二的方式對(duì)電池進(jìn)行容量測(cè)試；
十三、繼續(xù)按照步驟三的方式對(duì)電池進(jìn)行直流內(nèi)阻測(cè)試，并按照步驟四的方式對(duì)電池進(jìn)行放殘余，完成測(cè)試。
進(jìn)一步地，所有步驟中，電池在恒流充電時(shí)，均在電池內(nèi)壓為0.3MPa的保護(hù)限制條件下進(jìn)行。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、構(gòu)思嚴(yán)謹(jǐn)、測(cè)試結(jié)果精度高，其通過合理的參數(shù)設(shè)計(jì)，并采用間歇性的脈沖充電方式，從而既能模擬電動(dòng)汽車在實(shí)際工況(頻繁啟動(dòng)、加速、剎車、停止等)下，回饋充電與脈沖放電的頻繁切換的使用狀態(tài)，又能使電池有較充分的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間，緩解和減少氧氣和氫氣的析出量，防止電池有效容量的降低速率，進(jìn)而減小了副反應(yīng)對(duì)電池的損害，提高了電池對(duì)充放電電流的可接受能力。本發(fā)明相比組裝電動(dòng)汽車來測(cè)試電池工況性能的方式來說，無需龐大的電池?cái)?shù)量和工作量，且測(cè)試周期更短(實(shí)驗(yàn)表明，每100次循環(huán)只需2.74天)，因而也顯著降低了人力和物力成本的投入。
(2)本發(fā)明在對(duì)電池恒流充電時(shí)，均于保護(hù)溫度為45℃、壓力為0.3MPa的輔助條件下進(jìn)行，如此可順利使電池充入電能，并進(jìn)一步確保了測(cè)試的準(zhǔn)確性。
(3)利用本發(fā)明的測(cè)試結(jié)果，可以結(jié)合仿真技術(shù)來對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和分析，從而優(yōu)化電池配方、工藝和電極材料，進(jìn)而可以逐漸完善和滿足電動(dòng)汽車對(duì)鎳氫電池的電源性能的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
本發(fā)明提供了一種適用于電動(dòng)汽車用鎳氫電池的脈沖循環(huán)壽命測(cè)試方法，其主要采用了電池多次放殘余及間歇脈沖充放電的方式，模擬電池在電動(dòng)汽車運(yùn)行于實(shí)際工況的前提下，頻繁啟動(dòng)、加速、剎車、停止的充放過程，繼而測(cè)試出其脈沖循環(huán)的壽命。本發(fā)明的測(cè)試步驟可由下表所示：
備注：
(1)當(dāng)?shù)?7步容量測(cè)試結(jié)果低于規(guī)定值時(shí)，停止循環(huán)測(cè)試。
(2)本發(fā)明測(cè)試方法SOC在20％～80％之間循環(huán)。
上述工步29～60，完成100次用時(shí)65.76h。
按照上述表格所述的測(cè)試方式，即可完成對(duì)電動(dòng)汽車鎳氫電池脈沖循環(huán)壽命的測(cè)試。
本發(fā)明通過對(duì)比前后幾次的直流內(nèi)阻變化循環(huán)測(cè)試，結(jié)合仿真技術(shù)，可以對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和分析，從而優(yōu)化電池配方、工藝和電極材料，進(jìn)而可以逐漸完善和滿足電動(dòng)汽車對(duì)鎳氫電池的電源性能的要求。本發(fā)明充放電電流大，單次時(shí)間短，即以脈沖的形式來模擬實(shí)車工況，從而提高壽命測(cè)試數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性及電池對(duì)正負(fù)脈沖電流的沖擊適應(yīng)能力。并且脈沖充放電，電池因析氣情況減弱而降低了電池鼓殼、有效容量降低快等系列問題，大幅提升了電池的安全性。因此，本發(fā)明非常適合用來對(duì)電動(dòng)汽車用鎳氫電池的脈沖循環(huán)壽命進(jìn)行測(cè)試。
按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及方法設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使再本發(fā)明上做出一些毫無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。