持續(xù)低倍率充電檢測
1對1客服專屬服務(wù),免費制定檢測方案,15分鐘極速響應(yīng)
發(fā)布時間:2025-07-24 11:45:09 更新時間:2025-07-23 11:45:10
點擊:0
作者:中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心
持續(xù)低倍率充電檢測
持續(xù)低倍率充電檢測是電池性能與安全性評估中的一項關(guān)鍵測試,尤其對于鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池而言至關(guān)重要。低倍率充電通常指采用0.1C至0.3C(C為電池額定容量)的較小電流進行長時間充" />
1對1客服專屬服務(wù),免費制定檢測方案,15分鐘極速響應(yīng)
發(fā)布時間:2025-07-24 11:45:09 更新時間:2025-07-23 11:45:10
點擊:0
作者:中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心
持續(xù)低倍率充電檢測是電池性能與安全性評估中的一項關(guān)鍵測試,尤其對于鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池而言至關(guān)重要。低倍率充電通常指采用0.1C至0.3C(C為電池額定容量)的較小電流進行長時間充電,模擬設(shè)備待機、涓流充電或深度循環(huán)應(yīng)用場景。這種充電方式雖慢,卻可能潛藏安全隱患,如電解液持續(xù)分解、鋰枝晶緩慢生長導(dǎo)致的內(nèi)部微短路,或加速電極材料結(jié)構(gòu)老化。因此,系統(tǒng)、規(guī)范的檢測有助于評估電池在溫和工況下的長期穩(wěn)定性、容量保持率及潛在失效風險,為產(chǎn)品設(shè)計、壽命預(yù)測和安全認證提供科學依據(jù)。
持續(xù)低倍率充電檢測通常涵蓋以下核心項目:
1. 電壓變化曲線監(jiān)測: 實時記錄充電過程中電壓隨時間/容量的變化,觀察是否出現(xiàn)異常波動、平臺期異?;螂妷号噬^高(過充征兆)。
2. 溫升特性分析: 測量電池表面及關(guān)鍵部位(如極柱、殼體)的溫度變化,評估低倍率下是否存在異常發(fā)熱或熱失控隱患。
3. 容量保持率與衰減評估: 在完成規(guī)定次數(shù)的持續(xù)低倍率充電循環(huán)后,測量電池的實際放電容量,計算容量保持率,評估長期使用下的性能衰減程度。
4. 內(nèi)阻變化測試: 檢測充電前后或循環(huán)過程中的交流內(nèi)阻或直流內(nèi)阻變化,反映電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和老化程度。
5. 安全性與失效分析: 包括檢查電池外觀(有無鼓脹、漏液)、進行拆解后的電極形貌觀察(如鋰枝晶)、以及進行相關(guān)安全測試(如過充測試后的熱穩(wěn)定性)。
進行持續(xù)低倍率充電檢測需依賴精密的測試設(shè)備:
1. 高性能電池測試系統(tǒng): 能夠精確控制低充電電流(可達mA級甚至μA級),長時間穩(wěn)定運行(數(shù)天至數(shù)周),并高精度采集電壓、電流數(shù)據(jù)。要求具備高分辨率ADC和低噪聲設(shè)計。
2. 多通道溫度記錄儀/紅外熱像儀: 精確監(jiān)測并記錄電池多個關(guān)鍵點的溫度變化,紅外熱像儀可提供表面溫度分布圖。
3. 電池內(nèi)阻測試儀: 用于測量交流內(nèi)阻或進行直流脈沖內(nèi)阻分析。
4. 環(huán)境試驗箱: 提供恒溫恒濕的測試環(huán)境,排除外部溫濕度干擾,確保測試條件的一致性。
5. 數(shù)據(jù)采集與分析軟件: 用于控制測試流程、實時監(jiān)控、海量數(shù)據(jù)存儲及后續(xù)分析(如生成曲線、計算容量、分析溫升速率等)。
6. (可選)輔助設(shè)備: 如高精度天平(稱重判斷漏液)、氣體收集分析裝置(檢測析氣情況)、顯微鏡(電極微觀形貌觀察)。
典型的持續(xù)低倍率充電檢測方法遵循以下步驟:
1. 預(yù)處理: 電池在標準條件下(如25±2°C)進行數(shù)次標準充放電循環(huán),使電池狀態(tài)穩(wěn)定,并記錄初始容量和性能。
2. 設(shè)定測試條件: 明確充電電流(如0.1C)、充電截止條件(通常為截止電壓或截止電流,如4.2V ±0.05V 或 C/50)、環(huán)境溫度(如25°C,40°C以加速老化或評估高溫影響)、測試持續(xù)時間或循環(huán)次數(shù)。
3. 安裝與監(jiān)控: 將電池置于溫控環(huán)境箱中,連接測試系統(tǒng)和溫度傳感器。啟動測試程序,持續(xù)進行低倍率充電。
4. 數(shù)據(jù)采集: 測試系統(tǒng)自動按設(shè)定采樣間隔(如每10秒或1分鐘)記錄電壓、電流、時間、容量(Ah或Wh)、各測溫點溫度。
5. 循環(huán)測試(可選): 對于壽命評估,在每次充電完成后,按標準放電制度(如0.5C恒流放電至截止電壓)進行放電,記錄放電容量。重復(fù)充電-放電循環(huán)。
6. 中間檢查與終點測試: 在測試過程中或到達設(shè)定時間/循環(huán)次數(shù)后,進行內(nèi)阻測量、外觀檢查。測試結(jié)束后,進行容量測試、安全測試或拆解分析。
7. 數(shù)據(jù)分析: 繪制電壓/容量-時間曲線、溫度-時間曲線、容量衰減曲線;分析電壓平臺特征、溫升幅度、容量衰減率、內(nèi)阻增長率等關(guān)鍵參數(shù)。
持續(xù)低倍率充電檢測需遵循相關(guān)國際、國家或行業(yè)標準,確保測試的規(guī)范性和結(jié)果的可比性:
1. 國際電工委員會 (IEC) 標準:
* IEC 62133-1/-2: 《含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組 便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全要求》 - 包含不同充電倍率下的安全測試要求。
* IEC 61960: 《含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組 便攜式鋰蓄電池和蓄電池組》 - 包含性能測試方法。
2. 中國國家標準 (GB):
* GB/T 18287-2013: 《移動電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》 - 明確規(guī)定了低倍率充電性能(如0.2C充電特性)及循環(huán)壽命測試方法。
* GB 31241-2014: 《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全要求》 - 對電池在各種應(yīng)力下的安全性做出規(guī)定,部分測試隱含低倍率充電條件評估。
3. 其他標準:
* UL 1642: 《鋰蓄電池》 (美國保險商實驗室標準)。
* UN/DOT 38.3: 《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 試驗和標準手冊》 - 針對運輸安全的測試,包含高度模擬、溫度循環(huán)等可能涉及低倍率充電的測試序列。
* 各企業(yè)內(nèi)部的詳細測試規(guī)范,通常會參考或嚴于上述標準。
遵循這些標準,使用合格的儀器設(shè)備,嚴格按照規(guī)定的方法進行操作和數(shù)據(jù)分析,是確保持續(xù)低倍率充電檢測結(jié)果科學、準確、可信的關(guān)鍵,為電池產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和安全應(yīng)用提供堅實保障。
證書編號:241520345370
證書編號:CNAS L22006
證書編號:ISO9001-2024001
版權(quán)所有:北京中科光析科學技術(shù)研究所京ICP備15067471號-33免責聲明