【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰金屬電池，尤其涉及一種鋰金屬電池循環壽命預測方法及應用。
技術介紹
1、鋰離子電池憑借優異的循環穩定性、高功率密度、重量輕和維護成本低等優勢，已經成為消費電子、動力、儲能等領域廣泛應用的儲能系統。然而，目前新興的電垂直起降飛行器、電動飛機等電動航空領域，推動了對更高能量密度和更低成本電池的需求，目前的鋰離子電池難以完全滿足其需求。鋰金屬電池是后鋰離子電池的代表，利用金屬鋰的低工作電壓和高比容量，有望大幅提高能量密度以滿足電動航空領域的需求。鋰金屬電池的機理與鋰離子電池相比有所不同且更為復雜，因此對鋰金屬電池循環壽命進行預測，既能滿足產品開發的需求又能提高鋰金屬電池產品的可靠性。
2、傳統的鋰離子電池的壽命預測方法是對同批次電池進行充放電循環，以每圈循環的放電容量衰減，線性擬合到初始放電容量的80％(或其他規定值)時的循環次數，作為相同批次電池壽命的預測。鋰離子電池的循環曲線通常為容量保持率逐漸衰減的線性或近線性曲線。
3、鋰金屬電池的充放電過程為鋰離子在正極材料中發生脫嵌與嵌入，在負極鋰金屬表面發生沉積與剝離，區別于鋰離子電池在正負極材料中均發生脫嵌與嵌入。鋰金屬電池反應機理的不同造成了其循環失效模式也不同于鋰離子電池。由于上述反應機理的不同，鋰金屬電池的循環曲線通常為突然跳水型，因此以往的鋰離子電池循環壽命預測方法均不適用于鋰金屬電池。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種鋰金屬電池循環壽命預測方法及應用。p>
2、為實現前述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案包括：
3、第一方面，本專利技術提供一種鋰金屬電池循環壽命預測方法，其包括：
4、對對照鋰金屬電池進行循環充放電測試至循環終點，記錄所述對照鋰金屬電池起始時和終止時的中值電壓和內阻，并基于起始時和終止時的中值電壓和內阻計算終止參數；
5、對待測鋰金屬電池進行循環充放電測試，持續記錄所述待測鋰金屬電池的中值電壓和內阻，進行曲線擬合，獲得擬合公式；
6、基于所述擬合公式和終止參數，對所述待測鋰金屬電池的循環壽命進行預測。
7、第二方面，本專利技術還提供一種上述鋰金屬電池循環壽命預測方法在鋰金屬電池研發、鋰金屬電池制造質量監控以及鋰金屬電池bms系統中的應用。
8、基于上述技術方案，與現有技術相比，本專利技術的有益效果至少包括：
9、本專利技術所提供的本專利技術提供的鋰金屬電池循環壽命預測方法，不需要對電池進行破壞性的拆解，只需要對電池進行充放電循環，記錄放電直流內阻與中值電壓的變化，建立模型，從而最終建立一種實現對鋰金屬電池循環壽命定性定量預測的方法，尤其適合在鋰金屬電池模組化后，于電池管理系統內預測電池模組、電池包的健康狀態和壽命。同時該預測方法是在少量實測數據基礎上進行的數據擬合，與純理論計算及經驗模型相比更具有普適性，準確度更高。
10、上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠使本領域技術人員能夠更清楚地了解本申請的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合詳細附圖說明如后。
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1.一種鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述終止參數包括電壓參數和內阻參數；
3.根據權利要求2所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述內阻參數A表示為：
4.根據權利要求3所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述擬合公式表示為：
5.根據權利要求4所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，預測所述待測鋰金屬電池的循環壽命的判據為：
6.根據權利要求5所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所示判據滿足其中任一者條件則認為所述待測鋰金屬電池達到循環圈數n’時已臨近循環終止。
7.根據權利要求1所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述對照鋰金屬電池與所述待測鋰金屬電池為相同體系、型號、批次的未使用鋰金屬電池；且所述對照鋰金屬電池與所述待測鋰金屬電池的充放電條件一致。
8.根據權利要求7所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述充放電條件包括環境溫度、恒流充電電流、充電截止電
9.根據權利要求8所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述環境溫度為-30~60℃；恒流充電電流≤1C，充電截止電壓為4.3V，恒壓充電截止電流≤0.05C；恒流放電電流≤20C，放電截止電壓為2.8-3.0V；
10.權利要求1-9中任意一項所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法在鋰金屬電池研發、鋰金屬電池制造質量監控以及鋰金屬電池BMS系統中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述終止參數包括電壓參數和內阻參數；
3.根據權利要求2所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述內阻參數a表示為：
4.根據權利要求3所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所述擬合公式表示為：
5.根據權利要求4所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，預測所述待測鋰金屬電池的循環壽命的判據為：
6.根據權利要求5所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其特征在于，所示判據滿足其中任一者條件則認為所述待測鋰金屬電池達到循環圈數n’時已臨近循環終止。
7.根據權利要求1所述的鋰金屬電池循環壽命預測方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張酈達，周莉莎，何俊，周飛，張躍鋼，駱馳，朱新平，周巨奎，
申請(專利權)人：安徽盟維新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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