CN106443494B - 一种能量型钠硫电池加速测试方法 - Google Patents

一种能量型钠硫电池加速测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106443494B
CN106443494B CN201611116071.3A CN201611116071A CN106443494B CN 106443494 B CN106443494 B CN 106443494B CN 201611116071 A CN201611116071 A CN 201611116071A CN 106443494 B CN106443494 B CN 106443494B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
sulphur battery
energy type
type sodium
capacity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611116071.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106443494A (zh
Inventor
鲍剑明
龚明光
刘宇
李晓蕾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Electric Enterprise Development Co., Ltd
Original Assignee
Shanghai Electric Sodium Sulfur Energy Storage Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Electric Sodium Sulfur Energy Storage Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Electric Sodium Sulfur Energy Storage Technology Co Ltd
Priority to CN201611116071.3A priority Critical patent/CN106443494B/zh
Publication of CN106443494A publication Critical patent/CN106443494A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106443494B publication Critical patent/CN106443494B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种能量型钠硫电池加速测试方法，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，对钠硫电池单体、钠硫电池组或者钠硫电池模块、钠硫电池电站或者钠硫电池储能***都适用，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。

Description

一种能量型钠硫电池加速测试方法
技术领域
本发明涉及一种能量型钠硫电池加速测试方法。
背景技术
钠硫电池是一种大容量、长寿命的高温二次电池。在钠硫电池开发过程中，由于其大容量、长寿命的特点，造成评价测试周期过长。例如，作为能量型应用的钠硫电池一个放电和充电循环所需时间通常为一天，假设钠硫电池的寿命为4000次放电和充电循环，一个完整的电池寿命评价测试需要的时间接近11年。再例如，钠硫电池的设计寿命通常为10～15年，评价钠硫电池在整个寿命周期的充放电特性需要接近10～15年。显然，以上钠硫电池开发过程中所需的测试不可能按照真实的情况进行，因此需要一种钠硫电池的加速测试方法，缩短钠硫电池的开发周期。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能量型钠硫电池加速测试方法，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。
实现上述目的的技术方案是：一种能量型钠硫电池加速测试方法，包括以下步骤：
S1，采用n倍额定放电电流和充电电流对能量型钠硫电池进行倍率放电和充电循环测试，放电和充电之间静置时间为t小时，其中，1＜n≤8，0≤t≤2；
S2，定义Qn为绝对容量，Q0为初始不可用容量，Qx为绝对放电深度，Q1-Q0为使用容量，Qn-Q1为初始预留容量，Qn-Qx为可用容量，1≤x≤n；
n倍倍率放电和充电循环m次后，5≤m≤200，将能量型钠硫电池以额定充电电流恒流充电至截止电压，静置一段时间，将能量型钠硫电池以额定放电电流恒流放电至容量达使用容量，静置一段时间至钠硫电池开路电压Uocv稳定，将Uocv代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，计算后求得能量型钠硫电池的绝对放电深度Qx，其中，A和B为参数，A和B均与能量型钠硫电池温度有关；
将能量型钠硫电池的绝对放电深度Qx带入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，计算后求得能量型钠硫电池寿命LQ；
S3，将LQ代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，计算得到一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率VQ，能量型钠硫电池预测寿命L＝100％/VQ。
上述的一种能量型钠硫电池加速测试方法，步骤S2中，n倍倍率放电和充电循环m次后，5≤m≤200，将能量型钠硫电池以额定充电电流恒流充电至截止电压，静置0.5～8小时，将能量型钠硫电池以额定放电电流恒流放电至容量达使用容量，静置0.5～8小时至钠硫电池开路电压Uocv稳定。
上述的一种能量型钠硫电池加速测试方法，步骤S2中:
能量型钠硫电池温度为300℃时，A＝0.706,B＝1.814；
能量型钠硫电池温度为330℃时，A＝0.694,B＝1.795；
能量型钠硫电池温度为350℃时，A＝0.696,B＝1.791；
能量型钠硫电池温度为400℃时，A＝0.706,B＝1.781。
本发明的能量型钠硫电池加速测试方法，对钠硫电池单体、钠硫电池组或者钠硫电池模块、钠硫电池电站或者钠硫电池储能***都适用，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。
附图说明
图1为能量型钠硫电池容量与能量型钠硫电池开路电压的关系图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1，能量型钠硫电池容量与能量型钠硫电池开路电压的关系，Qn为绝对容量，Q0为初始不可用容量，Qx为绝对放电深度，Q1-Q0为使用容量，Qn-Q1为初始预留容量，Qn-Qx为可用容量，1≤x≤n。
某一型号能量型钠硫电池参数如下：绝对容量Qn为550Ah，初始不可用容量Q0为50Ah，使用容量(Q1-Q0)为400Ah，初始预留容量(Qn-Q1)为100Ah，额定充电电流为25A，额定放电电流为50A，充电截止电压为2.3V。
一种能量型钠硫电池加速测试方法，包括以下步骤：
S1，采用4倍额定放电和充电电流对钠硫电池进行倍率放电和充电循环测试，放电和充电之间静置时间为0小时；
S2，4倍倍率放电和充电循环50次后，将钠硫电池以25A充电电流恒流充电至截止电压2.3V，静置2小时，将钠硫电池以50A放电电流恒流放电至容量达使用容量400Ah，静置4小时测量钠硫电池开路电压为1.95V，此时钠硫电池温度为300℃，将Uocv＝1.94，A＝0.706，B＝1.814，Qn＝550代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，计算后求得钠硫电池绝对放电深度Qx＝451.8Ah；
其中，A和B为参数，与钠硫电池温度有关，具体A和B的参数值可参考表1，数据来源“THE SODIUM SULFUR BATTERY”,ISBN 0-412-16490-6：
钠硫电池温度/℃ A B
300 0.706 1.814
330 0.694 1.795
350 0.696 1.791
400 0.706 1.781
表1
将Qx＝451.8代入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，计算后求得钠硫电池寿命LQ＝98.2％。
S3，将LQ＝98.2％代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，计算得到一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率VQ＝0.036％。最后钠硫电池预测寿命L＝100％/VQ＝100％/0.036％≈2777次。
本发明的能量型钠硫电池加速测试方法，对钠硫电池单体、钠硫电池组或者钠硫电池模块、钠硫电池电站或者钠硫电池储能***都适用，通过增大钠硫电池的放电和充电电流，同时缩短放电和充电之间的静置时间来加速钠硫电池的测试，采用一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率来预测能量型钠硫电池的寿命，能够加速钠硫电池测试，缩短钠硫电池开发周期。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种能量型钠硫电池加速测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，采用n倍额定放电电流和充电电流对能量型钠硫电池进行倍率放电和充电循环测试，放电和充电之间静置时间为t小时，其中，1＜n≤8，0≤t≤2；
S2，定义Qn为绝对容量，Q0为初始不可用容量，Qx为绝对放电深度，Q1-Q0为使用容量，Qn-Q1为初始预留容量，Qn-Qx为可用容量，1≤x≤n；
n倍倍率放电和充电循环m次后，5≤m≤200，将能量型钠硫电池以额定充电电流恒流充电至截止电压，静置0.5～8小时，将能量型钠硫电池以额定放电电流恒流放电至容量达使用容量，静置0.5～8小时至钠硫电池开路电压Uocv稳定，将Uocv代入方程Uocv＝A*(1-Qx/Qn)+B，计算后求得能量型钠硫电池的绝对放电深度Qx，其中，A和B为参数，A和B均与能量型钠硫电池温度有关；
将能量型钠硫电池的绝对放电深度Qx带入方程LQ＝(Qn-Qx)/(Qn-Q1)*100％，计算后求得能量型钠硫电池寿命LQ；
S3，将LQ代入方程VQ＝(100％-LQ)/m，计算得到一次放电和充电循环可用容量与初始预留容量的比值的衰减速率VQ，能量型钠硫电池预测寿命L＝100％/VQ。
2.根据权利要求1所述的一种能量型钠硫电池加速测试方法，其特征在于，步骤S2中:
能量型钠硫电池温度为300℃时，A＝0.706,B＝1.814；
能量型钠硫电池温度为330℃时，A＝0.694,B＝1.795；
能量型钠硫电池温度为350℃时，A＝0.696,B＝1.791；
能量型钠硫电池温度为400℃时，A＝0.706,B＝1.781。
CN201611116071.3A 2016-12-07 2016-12-07 一种能量型钠硫电池加速测试方法 Active CN106443494B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611116071.3A CN106443494B (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种能量型钠硫电池加速测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611116071.3A CN106443494B (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种能量型钠硫电池加速测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106443494A CN106443494A (zh) 2017-02-22
CN106443494B true CN106443494B (zh) 2019-03-26

Family

ID=58217030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611116071.3A Active CN106443494B (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种能量型钠硫电池加速测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106443494B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108021735B (zh) * 2017-11-07 2021-06-11 上海科梁信息工程股份有限公司 电池的模拟方法、上位机、实时仿真机及电池模拟***

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010090110A1 (ja) * 2009-02-06 2010-08-12 日本碍子株式会社 ナトリウム－硫黄電池の容量低下判定方法
CN103091639A (zh) * 2013-01-11 2013-05-08 中兴通讯股份有限公司 一种电池寿命检测方法及装置
CN103837837A (zh) * 2014-03-31 2014-06-04 国网上海市电力公司 一种钠硫电池批量检测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010090110A1 (ja) * 2009-02-06 2010-08-12 日本碍子株式会社 ナトリウム－硫黄電池の容量低下判定方法
CN103091639A (zh) * 2013-01-11 2013-05-08 中兴通讯股份有限公司 一种电池寿命检测方法及装置
CN103837837A (zh) * 2014-03-31 2014-06-04 国网上海市电力公司 一种钠硫电池批量检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钠硫电池单体的循环测试研究;张建等;《能源工程》;20111231(第5期);1-3、13

Also Published As

Publication number Publication date
CN106443494A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Keshan et al. Comparison of lead-acid and lithium ion batteries for stationary storage in off-grid energy systems
CN106093794B (zh) 磷酸铁锂电池的高温寿命加速测试方法
CN107561449B (zh) 一种磷酸铁锂电池自放电筛选方法
CN105510847A (zh) 锂离子电池一致性的筛选方法
US10073145B2 (en) Method and system for estimating state of charge of battery
CN104577226B (zh) 一种提高动力电池组循环使用寿命的配组方法
CN110244234A (zh) 一种电池加速寿命测试方法
CN106654420B (zh) 锂离子电池容量分选方法
CN103296325A (zh) 锂离子电池的配组方法
CN105048014B (zh) 一种带温度补偿的锂离子动力电池快速充电方法
CN104051810A (zh) 一种锂离子储能电池***soc估算快速修正方法
CN103817091A (zh) 电池分选方法及***
CN109061485A (zh) 一种锂离子电池放电过程中的soc-ocv测试方法
CN105610209B (zh) 一种电池组的被动均衡方法
CN105811028A (zh) 一种锂离子电池***的soc状态估计方法
CN101614793B (zh) 一种电池检测方法
CN111063951A (zh) 一种锂离子电池自放电筛选及配组的方法
CN108511823A (zh) 一种锂离子电池自放电soc态筛选方法
CN111883865A (zh) 一种锂离子电池低温充电方法
CN106443494B (zh) 一种能量型钠硫电池加速测试方法
CN110208717A (zh) 基于大数据的动力电池寿命预测方法
CN104237799A (zh) 一种快速判断磷酸铁锂电池自放电率的方法
CN106707182B (zh) 一种功率型钠硫电池加速测试方法
CN207852740U (zh) 一种磷酸铁锂动力电池组自放电一致性的筛选***
CN104166097A (zh) 电池的电量量测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200910

Address after: Room 1201, no.1346 Gonghe Xin Road, Jing'an District, Shanghai 200070

Patentee after: Shanghai Electric Enterprise Development Co., Ltd

Address before: 201815 Shanghai Jiading District City Jia Zhu Road No. 1997

Patentee before: SHANGHAI ELECTRIC SODIUM SULFUR ENERGY STORAGE TECHNOLOGY Co.,Ltd.