锂电池检测

锂电池检测

电池测试是一项看似简单却不简单，基础又重要的工作。当拿到一只电池或一组电池组时，怎样判断它的好坏呢？单从外表上我们得不到太多的有用信息，这就需要借助设备仪器对电池进行有目的的测试。

在测试之前我们一定要先收集这个电池的信息，比如这个电池是用在什么地方的，电池的关键材料是什么，电池的型号是什么，它是能量型的还是功率型的。这样我们才能有针对性的对电池或电池组作出准确的评价。电池按照应用范围的不同可以分为能量型电池和功率型的电池，两种电池的区别在于一中适合于小电流放电，一种适合于大功率放电，一种能量密度相对较大，一种能量密度相对较小。对电池的测试可以参考不同的标准，有国家标准有行业标准也有国外的标准，我们公司目前的动力电池测试是采用的汽车行业的动力锂离子电池检测标准《电动车辆用锂离子电池》

一、单体电池的检测

1.基本性能

基本性能包括电池的容量（一般常温25℃0.5C或1/3C）、内阻、质量、体积和能量比。

例：

1.1某厂样品电池基本性能

从基本性能上我们可以判断出电池的一致性，上面的数据可以看出此电池内阻质量容量和中值电压上差值较小，所以其内阻。

2.电化学性能

电化学性能是电池最重要的性能也是直接反应电池好坏的一项性能。电化学性能主要包括倍率性能、循环性能、高低温性能、搁置贮存性能等

2.1倍率性能

倍率的概念都知道了，就不多说了。不同电池要测试的倍率也不一样。能量型的电池对倍率性能的要求不高，所以测试的最大倍率可以小些。功率型的电池要测试的最高倍率就要大很多，根据情况甚至可以达到15C。

那么倍率性能要关注那些东西呢？首先最应关注的是其倍率放电平台电压。平台电压没有一个确切的概念，行业内一般把电池放电的中值电压（即容量放出一半时电池的放电电压）定为电压平台。我们平时说锰锂的工作电压是3.7v，钴锂和三元的工作电压是3.6v，磷

酸亚铁锂的工作电压是3.2v ，其实都不是绝对的，这个电压也是受放电倍率或者说放电电流的大小影响的。其次要关注的就是容量，不同倍率下放出容量的多少也能反映出电池的性能。如果把电池0.2C 放电容量作为其额定容量，那么倍率容量百分比就是该倍率下放出的容量比上额定容量，这个百分比越接近100%相对来说电池的倍率性能越好。理论上放电放电电流越大，电池电化学极化越严重，放出的容量越少。锰锂系、钴锂和三元材料的电池符合这个理论，但磷酸亚铁锂不一定，因为磷酸亚铁锂受温度的影响很大，这个稍后详细讲。还有一个需要关注的就是电池放电时表面温度。电池在大电流放电时温度会升高，我们当然都不想电池在工作时表面温度很高，因为这样很危险。（温度对电解液的影响等略）

例：这是325678的一个倍率曲线图

GLP9.5Ah-325678倍率曲线

2000

21002200230024002500260027002800290030003100320033003400350036000

1000

2000

3000400050006000700080009000

10000

容量（mAh）

电压（mv）

2.2循环性能

电池的循环寿命应该是我们最关心的一个指标。怎样检测电池的循环性能？我们向客户承诺的质保三年到底能不能做到？

不同的标准对电池循环寿命的测试方法规定不同，（我们的企标规定是…..略）。实际检测中考虑到效率问题通常做1C—1C循环或1C—2C循环，现在做倍率型的电池逐渐过渡到2C—3C循环。循环多少次算结束？企标上规定为80%，其它标准有的规定为70%。这个也不是绝对的我们设定一个限制只是为了便于对比和参考，你说电池衰减致80%就不能用了吗？不是这样的！再说我们对客户的承诺能不能实现，理论上讲是能实现的。假设客户在实际使用中1天充放电1次，即一天循环1次，那么三年才循环1000次，我们的电池是可以满足1000次循环的。但实际还要考虑贮存对电池容量衰减的影响，这就很难说了，我们没有做个贮存1年或更长时间的试验。

2.3高低温性能

电池的高低温性能可以说决定了电池的市场分布。对电池的影响一般看-20℃，-10℃，0℃，常温20℃，高温55℃这几个温度。试验方法为先将电池在常温下按照标准规定做容量检验，然后在相应的温度环境中放置一定时间，再进行放电。磷酸铁锂电池现在有个行业性难题就是它的低温性能不好。磷酸铁锂电池低温性能很不好，高温性能却很好。我们的电池在东北市场几乎没有市场就是这个原因。前面讲大部分电池越大倍率放电，放出的容量越少，磷酸铁锂电池却不一定。磷酸铁锂在3C倍率下放电可能比1C下放出的容量还多，原因就是3C放电时，电池内部温升比较快，电池表面温度高，温度上

来以后反而促进了电池的电性能。

例：某电池低温放电曲线

2.4荷电性能和搁置贮存性能

搁置包括常温一个月搁置和高温7天搁置，贮存为3个月贮存。企标规定的试验方法是，先在常温下按标准规定对电池容检，然后充满电将电池搁置或贮存，时间到期后先对电池放电，测出他的荷电保持能力（用容量百分比表示），再充电放电测试其容量恢复能力（用容量百分比表示）锂离子电池相对于铅酸电池，镍氢电池，镍镉电池的荷电保持能力都要强很多。锂电池中，又属锰锂的荷电能力差。3.安全性能

安全性能是电池最重要的一项性能，现在不论做什么都是安全第一。如果电池的安全性能存在问题的话，那么其他性能在好也是没用的。磷酸铁锂作为新一代的材料最大的特点就是安全。做过很多安全测试可以明显对比出磷酸铁锂的安全性比锰锂钴锂三元的电池安全

性要好的多。

安全性能主要包括以下几项。

赵轶财

2010-01-24