商业化锂离子电池寿命测试方法研究
王刘
潘奋
郑旭涵
王
（深圳市比克电池有限公司，深圳５１８１１９）（上海汽车集团股份有限公司，上海２０１８０４）
英
【摘要】
主要针对锂离子电池的寿命进行研究，期望用ｌ～２年的加速寿命实验周期，建立电池衰减模
型，完善实验机理及分析成果，用来模拟验证其至少１５年的使用寿命。重点研究循环寿命对电池使用寿命的影响。通过定周期的对电池进行参考性能测试，得到容量值Ｃ、内阻尺及功率能力，来评估其对电池使用寿命的影响，从而进一步评定电池寿命衰减的机制。
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ
ｃｙｃｌｅｉｓｈｏｐｅｄ
ｔｏ
ｓｅｔ
ｌｉｆｅｏｆｌｉｔｈｉｕｍ．ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．１
ｔｏ
ｔｏ
２ｙｅａｒｓｏｆａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｌｉｆｅ
ｔｅｓｔ
ｕｐｂａｔｔｅｒｙａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ａｎｄ
ｇｒａｄｕａｌｌｙｐｅｒｆｅｃｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｅｘｐｅｒｉ—
ａｔ
ｍｅｎｔａｌａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｌｉｆｅ
ｔｏ
ｌｅａｓｔ１５ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｙｃｌｅ
ｂａｔｔｅｒｙｌｉｆｅｉｓｆｏｃｕｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｆｉｘｅｄｃｙｃｌｅ
ｔｏ
ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｔｏ
ｔｅｓｔ（Ｒ胛），ｂａｔｔｅｒｙ
ｃａｐａｃｉｔｙｖａｌｕｅ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙｉｓｇｏｔｂａｔｔｅｒｙ，ａｎｄ
ｔｏ
ａｓｓｅｓｓ
ｅｖａｌｕａｔｅｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
ｔｏ
ｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅ
ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｔｔｅｒｙｌｉｆｅ．
【关键词】锂离子电池汽车循环寿命等效内阻
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１４．０６．０７
在电动汽车的实际应用中，锂离子电池寿命
需要达到１０～１５年的时间，动力电池商业化需要验证两个阶段的寿命能力。第一阶段，电池技术是否已经具有产品化的能力。主要验证电池至少
池系统测试。
１
寿命验证测试的先决条件
待测产品的先决条件：产品的主要材料和制
使用１５年，或保证１５万ｋｍ的使用寿命；第二阶
段对电池产品的设计和应用进行优化。因实际测试不能按照ｌＯ～１５年进行，现有测试必须满足成本和时间最小化的要求。寿命验证的第二个阶段是产品设计验证的主要部分，由电池产品生产商和终端产品制造商（整车厂、动力系统集成商等）共同进行。目的是：（１）论证整个电池系统是否满
作过程必须是稳定且完全可追溯；采用最成熟的生产技术；寿命衰减机理由物理诊断工具来鉴别及确定特性；电池寿命模型必须有效，由适当的特殊的短期测试结果来校准；电池生产应当处于持续进行中，且已经达到商业化能力。
足绝大多数顾客应用的寿命目标；（２）确定产品的维护策略和计划维修成本。此寿命验证阶段的详
细要求需要终端产品制造商／电池产品生产商共同确认，在时间和预算限制下，一般要求进行全电
２
实验
实验的样品及设备
分析对象为量产产品１８６５０电池，测试样品由
２．１
收稿日期：２０１４—０３—１３
上海汽车２０１４．０６
・２５・
３３只１８６５０型电池并联组成，额定电压为３．６Ｖ，额定容量６９．６Ａｈ。为减４，Ｎ试误差，更精准地分析测试结果，特选取同一批次电芯，同时用２组进行实验。试验环境为恒定２５℃，对样品分别进行阶段性参考性能测试和循环寿命测试。整个测试过程均使用Ａｒｂｉｎ
２．２
５Ｖ
应用场景，电池系统的平均工作电流为０．３Ｃ，电流以１Ｃ倍率（加速因子）进行持续充放电循环，观察电池的使用寿命情况。当电池容量衰减至８０％额
定容量时，实验结束。在整个过程中以每循环１００
次为一个单位，进行ＲＰＴ，观察电池性能参数变化。２．４实验结果
因两组模块表征现象一致，在下述的数据图表中只以一组结果作为分析说明。根据公式Ｒ＝Ｉ％ｃｖ—Ｖｒ
ｌＴ—ｌｏ
２００Ａ的设备。
ＲＰＴ参考性能测试
在寿命测试前和寿命测试定周期过程中，均
对电池进行参考性能测试（Ｒｌ－ｒ），得到电池的初始性能参数及定周期和定测试条件下的累计衰
减。为减小Ｒ明引入其他不相关因素，指定的
ＲＰＴ方法要求时间最小化，尽可能减少对寿命的
影响。目前，主要有倍率容量测试、脉冲功率性能
据公式，一ｉ
掣和ＰＰ＝Ｉｐ
容量值为６９２６３Ａｈ
２
分别计算出２Ｓ的等效直流内阻，根
Ｘ
Ｖ，计算出可
允许的最大充放电电流和功率值。本文针对循环５００次的数据结果进行处理，具体数值仅列出初始性能、１００次及５００次性能（见表２、３、４）。
表２初始性能测试结果
测试和冷启动功率测试等。本次实验主要采取倍
率容量测试和不同ＳＯＣ下的脉冲功率性能能力（ＨＰＰＣ）测试来验证。从电池本身的容量值Ｃ、内
阻值Ｒ以及功率性能来判断其对寿命衰减的
影响。
ＳＯＣ／
２
ｓ等效直流ｓ可允许最大２Ｓ等效直流２ｓ可允许最大放电功率／ｗ
１１７２．６７０ｌ１２９．８６１】０９２．９８５１０６０３１７１０３２．３５４１００７．７１５９９０．８１８９７６．７０９９５７．０８７８９５．２８０
，
采用标准测试记录电池初始容量。ＨＰＰＣ的测试方法如表１所示。
表１脉冲功率性能测试方法
测试工步工步１
测试内容２Ｃ脉冲放电３０１Ｃ放电搁置６０
ｒａｉｎ
ｓ
％１００９０８０
放电内阻／ｎ
１．８９８４１．９００８１．９１０３１．９２３３１．９３６３１．９２９２１．９５８８．１．９９９０２．０５４６２．２２６ｌ
，
充电内阻／ｎ
，，２．０８９８２．０９３５２．１２４６２．１６７８２．１７９７２．２２２６２．３０１５２．４３５２２．８６１４
充电功率／ｗ
，，４７８．２４３６３９．２２２７５７．０４１８５９．１６３９１１．５１６９３４．０２３９４６．２２５９８２．３４１９３５．８０８
限制条件单体欠压保护值２．７５单体欠压保护值２．７５
ＶＶ
备注
７０６０５０４０
工步２
工步３
调整△ＳＯＣ至
减少１０％
３０２０１００
１二步４
工步５
循环工步１—３
共９次ｌ／３Ｃ放电至３．０
搁置６ｈ
Ｖ
工步６工步７工步８工步９丁步１０
表３循环１００次后测试结果
Ｓ
１Ｃ脉冲充电３０
单体过压保护值４．２５单体过压保护值４．２５
容量值为６８．５７８
Ｖ
ＳＯＣ／
２
Ａｈ
ｓ等效直流
２．１７０２２．１４１７２．１５３６２．１７７３２．１９６３２．１８６８２．２１２９２．２５２０２．３３４９２．５８７４
ｆ
２
ｓ可允许最大放电功率／ｗ
１１４１．３４７１１０１．７２６ｌ０６３．９５１ｌ０２９．２２３９９９．７８１９７６．２５６９６０．４６０９４６２８０９１２．８３５７４５．３７０
，
２
ｓ等效直流
２
ｓ可允许最大充电功率／Ｗ
，，４６７．５５２６２５．２１３７４２．９８８８３６．５７０８８３．７９０９１２．７６９９３３．４９５９５８．２２６８９１．６８３
１Ｃ充电
Ｖ
调整△ＳＯＣ至增加１０％
％１００９０８０７０６０
放电内阻／ｎ充电内阻／Ｑ
，，２．１３ｌ１２】５２４２．１９５１２．２４０ｌ２２５６７２．２８０４２．３４９２２５１９８３．１１０１
搁置６０
ｒａｉｎ
循环工步７—９
共９次
２．３寿命测试
５０４０３０２０１００
为满足１～２年的加速寿命测试，验证电池至
少１５年使用寿命的要求，加速因子至少为７．５。引入加速因素主要包括：温度；电流，（功率Ｐ）；荷电状态（ＳＯＣ）；充放总电量。本实验中，结合实际
・２６・
上海汽车２０１４．０６
表４循环５００次后测试结果
容量值为５９．０２１
ＳＯＣ／％１００９０８０７０６０５０４０３０２０１０Ｏ
２
Ａｈ
随着循环次数的增加，容量值Ｃ衰减幅度也相应变大；其斜率值ｚ是判定衰减机制指标之一，
２
ｓ等效直流
２
Ｓ可允许最大
放电功率／Ｗ
１１０５．５９６１０６４．３４９１０２５．４７２９８８．９２９９５９．１９８９３５．４１５８９９．７８４８２５．７０４６８５．３４１
，，
２
Ｓ等效直流ｓ可允许最大充电功率／Ｗ
，，，４１３．６３０５５３．３９４６５８．２７４７２８．３７８７７０．６７２７９８．３６９８２８．２７７８１Ｉ．６７２
放电内阻／ｎ
２．５１３９２．４６０６２．４６４１２．４８３１２．４９３８２．５ｌｌ５２．５５５４２．６３４８２．８７７８
，，
充电内阻／ＩＩ
，
根据ｚ值推算其容量衰减至８０％时，预估其循环次数为７００次（如图３），该值会在后续的实验中加以验证。
２．５．２
，
，
分析内阻值Ｒ增加对循环寿命的影响
２．４７４８２．５２７０２．５７４４２．６１９４２．６４０７２．７０００２．８５８８３．４９４１
每１００次循环后统计数据，电池内阻值尺与
初始值进行比对，分析内阻值Ｒ变化对循环寿命
的影响。１００—５００次循环后电池等效直流放电内阻值的增加率如图３所示。
８０００７０ＯＯ６０００
２．５实验分析
２．５．１
誉５０
００
分析容量Ｃ衰减对循环寿命的影响
＝４０００
对５００次循环的容量值Ｃ进行统计，如图１所示，分析得出容量衰减趋势为非线性关系，根据图２容量衰减率的曲线，得出公式ｇ（ｔ）＝ｎ２，ｎ表示循环次数，Ｚ表示电池的衰减斜率，双轴取对数，得到ｚ值衰减率。
藿３０
００
２０００ｌＯＯＯＯＯＯ
０
３０
４０
塑曼
１０
２０
５０
６０
７０
８０
９０
１００
ＳＯＣ／％
幽３
２
ｓ等效直流放电内阻增长率
１００～５００次循环间电池等效直流充电内阻值的增加率如图４所示。
８０．００厂１—１
７０６０
００卜一斗一—｝
ＯＯ卜——，卜—．斗
誉５０ｏｏＬ＿ｌ＿ｊ
００
１５０２００
２５０３００
３５０４００４５０５００
循环测试月
萋３０．００ｒ＿Ｈ）Ｐ、ｉ＃＝＝士＝；ｊ———－－——丰；—斗＝＝丰＿二‘＝｝一
瓦４０
放孔钺豇ｍⅪｍⅪⅪ
００卜—卜
，ｏ
１０
一一一一一［循循循循循～环环环环环［一一次次次次次［后后后后后二
２０３０４０５０６０７０８０９０
图４
２
ｓ等效直流充电内阻增长率
从增长率曲线可以看出，在前３００次循环过程中，电池在１０％～１００％ＳＯＣ状态间，Ｒ值的增
长率呈直线，但在４００次后，在３０％ＳＯＣ点，内阻
增长率逐渐变大，从５００次的循环趋势看，较之前增长了１０％，增长明显；从图５可以得出：Ｒ值与初始值相比，处于上升趋势；在此过程中的曲线为非线性，暂无规律，需持续进行相关实验；充放电
图２容量衰减率
变化趋势近似；随着循环次数的增加，Ｒ值增长率
上海汽车２０１４．０６－２７・
趋势逐渐变快
由图６、７可知，放电功率衰减趋势几乎同内阻增长率保持一致，固定ＳＯＣ情况下，随着循环次
数不断增加，功率衰减越明显；从系统应用层考虑，随着循环次数的不断增加，功率能力在逐渐衰弱，当前已循环５００次，放电过程中，ＳＯＣ在５０％以下，衰减较明显，尤其在１０％点，当前功率能力已衰减至３０％左右；而充电功率能力，随ＳＯＣ变大，衰减趋势越明显，并且随着循环次数的增加，
２００
３００
４００
５００
３５００ＯＯ０５Ｏ０ＯＯ０５Ｏ０×。≮＼《
Ｏ００５Ｏ０
十Ｒ变化率
衰弱能力逐渐变大。
循环次数”
图５放电内阻变化率
３
结ｊ仓
（１）容量衰减与循环寿命关系。随循环次数
２．５．３分析功率衰减对循环寿命的影响
每１００次循环后．计算电池内阻值尺，得出功
率Ｐ值，分析功率性能变化对循环寿命的影响。
的增加，容量值Ｃ衰减幅度也相应变大；引入公式
１００～５００次循环电池放电功率衰减率如图６所
示。１００—５００次循环电池充电功率衰减率如图７所示。
８０００７０ＯＯ６０００
ｇ（ｔ）＝ｎ２，通过计算ｚ值，推算循环寿命终止的实
验测试。
（２）内阻增加与循环寿命的关系。随循环次
数的增加，Ｒ值增长率趋势逐渐变快，观察尺值的变化率呈上升趋势，但是曲线并不规律，当前并不
一循环１００次后一循环２００次后一循环３００次后一循环４００次后
能对此下结论，后续将展开实验来分析。
若５０００
＝４０ＯＯ钆Ｓ－３０
００
（３）功率衰减与循环寿命的关系。对于功率的
衰减与内阻增加趋势类似，同样随循环次数增加，衰减越明显，并且在ＳＯＣ的两极变化趋势更加剧烈。
２０ＯＯ１０００ＯＯＯ
面—ｊ石茹丽～葡■丽矿百ｒ而ｉｏ
ＳＯＣ／％
后续的研究方向：
根据本阶段的试验数据和分析成果，细化测
试方案，完善测试矩阵，引入更多的测试样本；重
点考虑方向为温度、电流、ＳＯＣ、充放电电量等多因素下的定条件试验。
篇霭霖霜二［；焉丁
蠢鋈６５ｎ０
皇
在下一步测试过程中，将引人电池管理系统、热管理参数、系统功率部件等因素，完善测试步骤。
参考文献
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［２］
张宾，林成涛，陈全世．电动汽车用ＬｉＦｅＰ０４／Ｃ锂离子
００００ｉ二磊募；：：滚兽口二二七二ｊ二＝Ｉ二：：［口Ｈ一循环４００次后Ｈ——卜—＋——～——卜—＋—一
鬻３１：皇捌蒜李舞票煞。０
．『｜————一卜——卜——ｆ——十－——∥—卜——卜——ｒ—■
２ｎ００乒≠；＝＝＝产ｆ气—二二乏匀—十１
０１０霾一
图７
２
Ｓ充电功率衰减率
蓄电池性能［Ｊ］．电源技术，２００８，３２（２）：９５－９８．
・２８・
上海汽车２０１４．０６
基于数据库的汽车维修信息开发与管理
岳留振
林祖庆
（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海２０１８０４）
【摘要】
介绍了～种用数据库进行汽车售后信息开发与管理的系统。该系统能有效对售后信息进行版
本、过程和变更控制管理，通过将维修信息分割成结构化的“块”，并对这些结构化的“块”进行管理，能显著降低维修信息的开发成本。同时，该系统能实现多角色、不同地域、多语言同时开发同一车型维修信息：
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】
ａｎｄｓｏｒｔｉｎｇ
Ａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｅｒｖｉｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｖｅｒｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｈａｎｇｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｂｙｄｉｖｉｄｉｎｇ
ａ
ｗｈｏｌｅｓｅｒｖｉｃｅｂｏｏｋｉｎｔｏｍｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｎｄａｃｃｕｒａｔｅ“ｐｉｅｃｅｓ”，ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄｌｏｗｅｒ
ｃｏｓｔ
ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙａｍｏｕｎｔｏｆｌａｂｏｒａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ
ｃｏｓｔｃａｎ
ｂｅｅａｓｉｌｙｓａｖｅｄｂｙｒｅｕｓｉｎｇｔｈｏｓｅｂｅｄｅｐｌｏｙｅｄ
ＳＯ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ“ｐｉｅｃｅｓ”．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｉｓｍｕｌｔｉｒｏｌｅａｕｔｈｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
ｃａｎ
ｃａｎ
ｔｈａｔｍｕｌｔｉｒｅｇｉｏｎ
ｗｏｒｋ
ｏｎ
ｔｈｅｓａｍｅｐｒｏｃｅｓｓ
ｔｏ
ｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｓａｍｅｓｅｒｖｉｃｅｂｏｏｋｉｎｔｏｍｕｌｔｉｌａｎｇｕａｇｅｓ．
【关键词】
维修信息汽车开发与管理
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１４．０６．０８
近年来，我国汽车市场发展迅速，２０１３年我国的汽车销量超过２１００万辆，预计２０１４年将超过
２
国内汽车企业汽车维修信息开发
与管理的现状
目前，国内大多数整车企业在进行汽车售后
２００万辆，汽车保有量已经超过ｌ亿辆。在此背
景下，汽车售后维修与服务产品的质量在汽车产业链中的作用显得更加重要，影响汽车销量的因素不仅是产品质量，汽车售后维修与服务的质量和成本也对汽车的销量起到越来越重要的作用，同时汽车售后维修与服务也是车企利润的重要增长点。
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维修信息开发与管理时采用的仍然是传统的人工
编写、配图、排版、管理的工作模式。这种开发与管理模式有很多弊端和问题：开发过程过于依赖工程车辆，无法做到同步工程；无数据库管理，数
’’０１Ｉ・ｒ‘㈨Ｉ‘…－４’¨ｈ‘‘…－。…・’…ｌ’。…・。¨¨－’。…・’’…・。…，Ｉ。‘…－
［３］王治华，殷承良．电动汽车用ＬｉＦｅＰ０４锂离子电池安全电子元件与材料，２００７，２６（１２）：１４．
［７］Ｈａｓｋｉｎｓ
ｌｉｆｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｇＹ，２００５．
ｌｅｓｔ
性分析［Ｊ］．电池Ｔ业，２００８，１３（３）：１６９．１７２．
［４］
张宾．电动汽车用动力锂离子电池的电压特性［Ｊ］．电
Ｈ，ＢａｔｔａｇｌｉａＶ，ＢｌｏｏｍＩ，ｅｔａ１．．Ｂａｔｔｅｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｍａｎｕａｌ［Ｍ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ；ＵＳＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｅｒ－
池１二业，２００９，１４（６）：３９８－４０３．
［５］张宾．电动汽车用磷酸铁锂离子电池的ＰＮＧＶ模型分
［８］黎火林，苏金然，锂离子电池循环寿命预计模型的研究
析［Ｊ］．电源技术，２００９，３３（５）：４１７－４２１．
［６］
华宁．锂离子蓄电池正极材料ＬｉＦｅＰ０４研究进展［Ｊ］．
［Ｊ］．电源技术，２００８，３２：２４２－２４６．
收稿１３期：２０１４—０４—０８
上海汽车２０１４．０６
・２９・
商业化锂离子电池寿命测试方法研究
王刘
潘奋
郑旭涵
王
（深圳市比克电池有限公司，深圳５１８１１９）（上海汽车集团股份有限公司，上海２０１８０４）
英
【摘要】
主要针对锂离子电池的寿命进行研究，期望用ｌ～２年的加速寿命实验周期，建立电池衰减模
型，完善实验机理及分析成果，用来模拟验证其至少１５年的使用寿命。重点研究循环寿命对电池使用寿命的影响。通过定周期的对电池进行参考性能测试，得到容量值Ｃ、内阻尺及功率能力，来评估其对电池使用寿命的影响，从而进一步评定电池寿命衰减的机制。
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ
ｃｙｃｌｅｉｓｈｏｐｅｄ
ｔｏ
ｓｅｔ
ｌｉｆｅｏｆｌｉｔｈｉｕｍ．ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．１
ｔｏ
ｔｏ
２ｙｅａｒｓｏｆａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｌｉｆｅ
ｔｅｓｔ
ｕｐｂａｔｔｅｒｙａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ａｎｄ
ｇｒａｄｕａｌｌｙｐｅｒｆｅｃｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｅｘｐｅｒｉ—
ａｔ
ｍｅｎｔａｌａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｌｉｆｅ
ｔｏ
ｌｅａｓｔ１５ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｙｃｌｅ
ｂａｔｔｅｒｙｌｉｆｅｉｓｆｏｃｕｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｆｉｘｅｄｃｙｃｌｅ
ｔｏ
ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｔｏ
ｔｅｓｔ（Ｒ胛），ｂａｔｔｅｒｙ
ｃａｐａｃｉｔｙｖａｌｕｅ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙｉｓｇｏｔｂａｔｔｅｒｙ，ａｎｄ
ｔｏ
ａｓｓｅｓｓ
ｅｖａｌｕａｔｅｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
ｔｏ
ｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅ
ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｔｔｅｒｙｌｉｆｅ．
【关键词】锂离子电池汽车循环寿命等效内阻
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１４．０６．０７
在电动汽车的实际应用中，锂离子电池寿命
需要达到１０～１５年的时间，动力电池商业化需要验证两个阶段的寿命能力。第一阶段，电池技术是否已经具有产品化的能力。主要验证电池至少
池系统测试。
１
寿命验证测试的先决条件
待测产品的先决条件：产品的主要材料和制
使用１５年，或保证１５万ｋｍ的使用寿命；第二阶
段对电池产品的设计和应用进行优化。因实际测试不能按照ｌＯ～１５年进行，现有测试必须满足成本和时间最小化的要求。寿命验证的第二个阶段是产品设计验证的主要部分，由电池产品生产商和终端产品制造商（整车厂、动力系统集成商等）共同进行。目的是：（１）论证整个电池系统是否满
作过程必须是稳定且完全可追溯；采用最成熟的生产技术；寿命衰减机理由物理诊断工具来鉴别及确定特性；电池寿命模型必须有效，由适当的特殊的短期测试结果来校准；电池生产应当处于持续进行中，且已经达到商业化能力。
足绝大多数顾客应用的寿命目标；（２）确定产品的维护策略和计划维修成本。此寿命验证阶段的详
细要求需要终端产品制造商／电池产品生产商共同确认，在时间和预算限制下，一般要求进行全电
２
实验
实验的样品及设备
分析对象为量产产品１８６５０电池，测试样品由
２．１
收稿日期：２０１４—０３—１３
上海汽车２０１４．０６
・２５・
３３只１８６５０型电池并联组成，额定电压为３．６Ｖ，额定容量６９．６Ａｈ。为减４，Ｎ试误差，更精准地分析测试结果，特选取同一批次电芯，同时用２组进行实验。试验环境为恒定２５℃，对样品分别进行阶段性参考性能测试和循环寿命测试。整个测试过程均使用Ａｒｂｉｎ
２．２
５Ｖ
应用场景，电池系统的平均工作电流为０．３Ｃ，电流以１Ｃ倍率（加速因子）进行持续充放电循环，观察电池的使用寿命情况。当电池容量衰减至８０％额
定容量时，实验结束。在整个过程中以每循环１００
次为一个单位，进行ＲＰＴ，观察电池性能参数变化。２．４实验结果
因两组模块表征现象一致，在下述的数据图表中只以一组结果作为分析说明。根据公式Ｒ＝Ｉ％ｃｖ—Ｖｒ
ｌＴ—ｌｏ
２００Ａ的设备。
ＲＰＴ参考性能测试
在寿命测试前和寿命测试定周期过程中，均
对电池进行参考性能测试（Ｒｌ－ｒ），得到电池的初始性能参数及定周期和定测试条件下的累计衰
减。为减小Ｒ明引入其他不相关因素，指定的
ＲＰＴ方法要求时间最小化，尽可能减少对寿命的
影响。目前，主要有倍率容量测试、脉冲功率性能
据公式，一ｉ
掣和ＰＰ＝Ｉｐ
容量值为６９２６３Ａｈ
２
分别计算出２Ｓ的等效直流内阻，根
Ｘ
Ｖ，计算出可
允许的最大充放电电流和功率值。本文针对循环５００次的数据结果进行处理，具体数值仅列出初始性能、１００次及５００次性能（见表２、３、４）。
表２初始性能测试结果
测试和冷启动功率测试等。本次实验主要采取倍
率容量测试和不同ＳＯＣ下的脉冲功率性能能力（ＨＰＰＣ）测试来验证。从电池本身的容量值Ｃ、内
阻值Ｒ以及功率性能来判断其对寿命衰减的
影响。
ＳＯＣ／
２
ｓ等效直流ｓ可允许最大２Ｓ等效直流２ｓ可允许最大放电功率／ｗ
１１７２．６７０ｌ１２９．８６１】０９２．９８５１０６０３１７１０３２．３５４１００７．７１５９９０．８１８９７６．７０９９５７．０８７８９５．２８０
，
采用标准测试记录电池初始容量。ＨＰＰＣ的测试方法如表１所示。
表１脉冲功率性能测试方法
测试工步工步１
测试内容２Ｃ脉冲放电３０１Ｃ放电搁置６０
ｒａｉｎ
ｓ
％１００９０８０
放电内阻／ｎ
１．８９８４１．９００８１．９１０３１．９２３３１．９３６３１．９２９２１．９５８８．１．９９９０２．０５４６２．２２６ｌ
，
充电内阻／ｎ
，，２．０８９８２．０９３５２．１２４６２．１６７８２．１７９７２．２２２６２．３０１５２．４３５２２．８６１４
充电功率／ｗ
，，４７８．２４３６３９．２２２７５７．０４１８５９．１６３９１１．５１６９３４．０２３９４６．２２５９８２．３４１９３５．８０８
限制条件单体欠压保护值２．７５单体欠压保护值２．７５
ＶＶ
备注
７０６０５０４０
工步２
工步３
调整△ＳＯＣ至
减少１０％
３０２０１００
１二步４
工步５
循环工步１—３
共９次ｌ／３Ｃ放电至３．０
搁置６ｈ
Ｖ
工步６工步７工步８工步９丁步１０
表３循环１００次后测试结果
Ｓ
１Ｃ脉冲充电３０
单体过压保护值４．２５单体过压保护值４．２５
容量值为６８．５７８
Ｖ
ＳＯＣ／
２
Ａｈ
ｓ等效直流
２．１７０２２．１４１７２．１５３６２．１７７３２．１９６３２．１８６８２．２１２９２．２５２０２．３３４９２．５８７４
ｆ
２
ｓ可允许最大放电功率／ｗ
１１４１．３４７１１０１．７２６ｌ０６３．９５１ｌ０２９．２２３９９９．７８１９７６．２５６９６０．４６０９４６２８０９１２．８３５７４５．３７０
，
２
ｓ等效直流
２
ｓ可允许最大充电功率／Ｗ
，，４６７．５５２６２５．２１３７４２．９８８８３６．５７０８８３．７９０９１２．７６９９３３．４９５９５８．２２６８９１．６８３
１Ｃ充电
Ｖ
调整△ＳＯＣ至增加１０％
％１００９０８０７０６０
放电内阻／ｎ充电内阻／Ｑ
，，２．１３ｌ１２】５２４２．１９５１２．２４０ｌ２２５６７２．２８０４２．３４９２２５１９８３．１１０１
搁置６０
ｒａｉｎ
循环工步７—９
共９次
２．３寿命测试
５０４０３０２０１００
为满足１～２年的加速寿命测试，验证电池至
少１５年使用寿命的要求，加速因子至少为７．５。引入加速因素主要包括：温度；电流，（功率Ｐ）；荷电状态（ＳＯＣ）；充放总电量。本实验中，结合实际
・２６・
上海汽车２０１４．０６
表４循环５００次后测试结果
容量值为５９．０２１
ＳＯＣ／％１００９０８０７０６０５０４０３０２０１０Ｏ
２
Ａｈ
随着循环次数的增加，容量值Ｃ衰减幅度也相应变大；其斜率值ｚ是判定衰减机制指标之一，
２
ｓ等效直流
２
Ｓ可允许最大
放电功率／Ｗ
１１０５．５９６１０６４．３４９１０２５．４７２９８８．９２９９５９．１９８９３５．４１５８９９．７８４８２５．７０４６８５．３４１
，，
２
Ｓ等效直流ｓ可允许最大充电功率／Ｗ
，，，４１３．６３０５５３．３９４６５８．２７４７２８．３７８７７０．６７２７９８．３６９８２８．２７７８１Ｉ．６７２
放电内阻／ｎ
２．５１３９２．４６０６２．４６４１２．４８３１２．４９３８２．５ｌｌ５２．５５５４２．６３４８２．８７７８
，，
充电内阻／ＩＩ
，
根据ｚ值推算其容量衰减至８０％时，预估其循环次数为７００次（如图３），该值会在后续的实验中加以验证。
２．５．２
，
，
分析内阻值Ｒ增加对循环寿命的影响
２．４７４８２．５２７０２．５７４４２．６１９４２．６４０７２．７０００２．８５８８３．４９４１
每１００次循环后统计数据，电池内阻值尺与
初始值进行比对，分析内阻值Ｒ变化对循环寿命
的影响。１００—５００次循环后电池等效直流放电内阻值的增加率如图３所示。
８０００７０ＯＯ６０００
２．５实验分析
２．５．１
誉５０
００
分析容量Ｃ衰减对循环寿命的影响
＝４０００
对５００次循环的容量值Ｃ进行统计，如图１所示，分析得出容量衰减趋势为非线性关系，根据图２容量衰减率的曲线，得出公式ｇ（ｔ）＝ｎ２，ｎ表示循环次数，Ｚ表示电池的衰减斜率，双轴取对数，得到ｚ值衰减率。
藿３０
００
２０００ｌＯＯＯＯＯＯ
０
３０
４０
塑曼
１０
２０
５０
６０
７０
８０
９０
１００
ＳＯＣ／％
幽３
２
ｓ等效直流放电内阻增长率
１００～５００次循环间电池等效直流充电内阻值的增加率如图４所示。
８０．００厂１—１
７０６０
００卜一斗一—｝
ＯＯ卜——，卜—．斗
誉５０ｏｏＬ＿ｌ＿ｊ
００
１５０２００
２５０３００
３５０４００４５０５００
循环测试月
萋３０．００ｒ＿Ｈ）Ｐ、ｉ＃＝＝士＝；ｊ———－－——丰；—斗＝＝丰＿二‘＝｝一
瓦４０
放孔钺豇ｍⅪｍⅪⅪ
００卜—卜
，ｏ
１０
一一一一一［循循循循循～环环环环环［一一次次次次次［后后后后后二
２０３０４０５０６０７０８０９０
图４
２
ｓ等效直流充电内阻增长率
从增长率曲线可以看出，在前３００次循环过程中，电池在１０％～１００％ＳＯＣ状态间，Ｒ值的增
长率呈直线，但在４００次后，在３０％ＳＯＣ点，内阻
增长率逐渐变大，从５００次的循环趋势看，较之前增长了１０％，增长明显；从图５可以得出：Ｒ值与初始值相比，处于上升趋势；在此过程中的曲线为非线性，暂无规律，需持续进行相关实验；充放电
图２容量衰减率
变化趋势近似；随着循环次数的增加，Ｒ值增长率
上海汽车２０１４．０６－２７・
趋势逐渐变快
由图６、７可知，放电功率衰减趋势几乎同内阻增长率保持一致，固定ＳＯＣ情况下，随着循环次
数不断增加，功率衰减越明显；从系统应用层考虑，随着循环次数的不断增加，功率能力在逐渐衰弱，当前已循环５００次，放电过程中，ＳＯＣ在５０％以下，衰减较明显，尤其在１０％点，当前功率能力已衰减至３０％左右；而充电功率能力，随ＳＯＣ变大，衰减趋势越明显，并且随着循环次数的增加，
２００
３００
４００
５００
３５００ＯＯ０５Ｏ０ＯＯ０５Ｏ０×。≮＼《
Ｏ００５Ｏ０
十Ｒ变化率
衰弱能力逐渐变大。
循环次数”
图５放电内阻变化率
３
结ｊ仓
（１）容量衰减与循环寿命关系。随循环次数
２．５．３分析功率衰减对循环寿命的影响
每１００次循环后．计算电池内阻值尺，得出功
率Ｐ值，分析功率性能变化对循环寿命的影响。
的增加，容量值Ｃ衰减幅度也相应变大；引入公式
１００～５００次循环电池放电功率衰减率如图６所
示。１００—５００次循环电池充电功率衰减率如图７所示。
８０００７０ＯＯ６０００
ｇ（ｔ）＝ｎ２，通过计算ｚ值，推算循环寿命终止的实
验测试。
（２）内阻增加与循环寿命的关系。随循环次
数的增加，Ｒ值增长率趋势逐渐变快，观察尺值的变化率呈上升趋势，但是曲线并不规律，当前并不
一循环１００次后一循环２００次后一循环３００次后一循环４００次后
能对此下结论，后续将展开实验来分析。
若５０００
＝４０ＯＯ钆Ｓ－３０
００
（３）功率衰减与循环寿命的关系。对于功率的
衰减与内阻增加趋势类似，同样随循环次数增加，衰减越明显，并且在ＳＯＣ的两极变化趋势更加剧烈。
２０ＯＯ１０００ＯＯＯ
面—ｊ石茹丽～葡■丽矿百ｒ而ｉｏ
ＳＯＣ／％
后续的研究方向：
根据本阶段的试验数据和分析成果，细化测
试方案，完善测试矩阵，引入更多的测试样本；重
点考虑方向为温度、电流、ＳＯＣ、充放电电量等多因素下的定条件试验。
篇霭霖霜二［；焉丁
蠢鋈６５ｎ０
皇
在下一步测试过程中，将引人电池管理系统、热管理参数、系统功率部件等因素，完善测试步骤。
参考文献
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００００ｉ二磊募；：：滚兽口二二七二ｊ二＝Ｉ二：：［口Ｈ一循环４００次后Ｈ——卜—＋——～——卜—＋—一
鬻３１：皇捌蒜李舞票煞。０
．『｜————一卜——卜——ｆ——十－——∥—卜——卜——ｒ—■
２ｎ００乒≠；＝＝＝产ｆ气—二二乏匀—十１
０１０霾一
图７
２
Ｓ充电功率衰减率
蓄电池性能［Ｊ］．电源技术，２００８，３２（２）：９５－９８．
・２８・
上海汽车２０１４．０６
基于数据库的汽车维修信息开发与管理
岳留振
林祖庆
（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海２０１８０４）
【摘要】
介绍了～种用数据库进行汽车售后信息开发与管理的系统。该系统能有效对售后信息进行版
本、过程和变更控制管理，通过将维修信息分割成结构化的“块”，并对这些结构化的“块”进行管理，能显著降低维修信息的开发成本。同时，该系统能实现多角色、不同地域、多语言同时开发同一车型维修信息：
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】
ａｎｄｓｏｒｔｉｎｇ
Ａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｅｒｖｉｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｖｅｒｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｈａｎｇｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｂｙｄｉｖｉｄｉｎｇ
ａ
ｗｈｏｌｅｓｅｒｖｉｃｅｂｏｏｋｉｎｔｏｍｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｎｄａｃｃｕｒａｔｅ“ｐｉｅｃｅｓ”，ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄｌｏｗｅｒ
ｃｏｓｔ
ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙａｍｏｕｎｔｏｆｌａｂｏｒａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ
ｃｏｓｔｃａｎ
ｂｅｅａｓｉｌｙｓａｖｅｄｂｙｒｅｕｓｉｎｇｔｈｏｓｅｂｅｄｅｐｌｏｙｅｄ
ＳＯ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ“ｐｉｅｃｅｓ”．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｉｓｍｕｌｔｉｒｏｌｅａｕｔｈｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
ｃａｎ
ｃａｎ
ｔｈａｔｍｕｌｔｉｒｅｇｉｏｎ
ｗｏｒｋ
ｏｎ
ｔｈｅｓａｍｅｐｒｏｃｅｓｓ
ｔｏ
ｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｓａｍｅｓｅｒｖｉｃｅｂｏｏｋｉｎｔｏｍｕｌｔｉｌａｎｇｕａｇｅｓ．
【关键词】
维修信息汽车开发与管理
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１４．０６．０８
近年来，我国汽车市场发展迅速，２０１３年我国的汽车销量超过２１００万辆，预计２０１４年将超过
２
国内汽车企业汽车维修信息开发
与管理的现状
目前，国内大多数整车企业在进行汽车售后
２００万辆，汽车保有量已经超过ｌ亿辆。在此背
景下，汽车售后维修与服务产品的质量在汽车产业链中的作用显得更加重要，影响汽车销量的因素不仅是产品质量，汽车售后维修与服务的质量和成本也对汽车的销量起到越来越重要的作用，同时汽车售后维修与服务也是车企利润的重要增长点。
。。…・
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维修信息开发与管理时采用的仍然是传统的人工
编写、配图、排版、管理的工作模式。这种开发与管理模式有很多弊端和问题：开发过程过于依赖工程车辆，无法做到同步工程；无数据库管理，数
’’０１Ｉ・ｒ‘㈨Ｉ‘…－４’¨ｈ‘‘…－。…・’…ｌ’。…・。¨¨－’。…・’’…・。…，Ｉ。‘…－
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Ｈ，ＢａｔｔａｇｌｉａＶ，ＢｌｏｏｍＩ，ｅｔａ１．．Ｂａｔｔｅｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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收稿１３期：２０１４—０４—０８
上海汽车２０１４．０６
・２９・