钛酸锂电池循环寿命的快速评价方法有哪些？

在钛酸锂电池寿命检测技术领域，现有的传统检测方法对其进行寿命评价的周期非常漫长，一般为3年以上，甚至更长，这使得研究和评价过程耗时很长，全寿命周期实测数据匮乏，严重滞后于技术应用需求，因此建立快速检测方法非常必要。

对于钛酸锂电池寿命的检测目前主要有两种方法，一是全寿命周期法，即采用常用充放电方式，对电池进行充放电循环，记录电池剩余容量达到一定百分比时电池的循环次数，作为此阶段电池的循环寿命。例如，当电池剩余容量为起始容量的80%时，循环次数1000次，即该电池剩余容量为80%时的循环寿命是1000次。此种方法检测准确，但是测试周期时间长，以1C电流100%DOD为例，完成1000次循环大约需要100天。二是电池容量外推法，通过常用充放电方式，对电池进行充放电循环，具有一定的数据积累之后，作出电池容量随循环次数的曲线，通过曲线拟合外推得到电池全寿命周期内容量随循环次数的变化曲线。此种方法简单快捷，但推算值与真实值偏差较大，且仅适用于有限寿命阶段电池寿命的预判。

提供一种新的钛酸锂电池循环寿命快速检测方法，其包括如下步骤：

A.常温小电流条件下，检测钛酸锂电池容量、放电能量百分比等特征参数，建立所述钛酸锂电池的充放电循环寿命曲线；B.高温大电流条件下，检测钛酸锂电池容量、放电能量百分比等特征参数，建立所述钛酸锂电池的充放电循环寿命曲线；C.根据两种充放电循环寿命曲线上的寿命节点，建立循环寿命检测的等效换算关系；D.确定等效关系的比例系数。

在25℃，电流1C条件下进行充放电循环，得到所述常温小电流条件下锂电池容量的特征参数。

在温度45℃，电流5C条件下进行充放电循环，得到所述高温大电流条件下钛酸锂电池容量、放电能量百分比等特征参数。

特征参数包括：容量、剩余能量、放电能量百分比、开路电压和内阻等电池性能状态。

a1和a2分别为常温小电流条件和高温大电流条件下, 同一剩余容量百分比（或剩余能量、放电能量百分比、开路电压、内阻等参数）对应的充放电循环次数；

b1和b2分别为常温小电流条件和高温大电流条件下，另一剩余容量百分比（或剩余能量、放电能量百分比、开路电压、内阻等参数）对应的充放电循环次数。

从图中横坐标钛酸锂电池充放电循环次数和纵坐标剩余容量百分比可以看出，以25℃电流1C传统检测方法，其容量经过1200次循环下降至初始容量的88%左右，而45℃电流5C加速循环实验，则经过约600次循环即可衰减到88%。

全过程中，每隔100次循环进行一次标定，选择容量、剩余能量、放电能量百分比、开路电压和内阻等能够充分表征电池性能状态且较易测量的特征参数建立等效曲线。例如选择放电能量百分比为主要参数，做等效曲线，如图2所示。其中，加速测试实验在第1000次的标定等效于传统寿命检测曲线中的2000次，假设这两个对应点之间的其他输出特性及扫描电镜照片、X射线衍射图谱等内特性检测结果也相近，则可认为45℃电流5C加速循环测试对应的等效曲线可以与25℃电流1C传统检测方法之间形成有效等效关系。