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二次電池和電池組（鋰系）檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-25 08:55:42 更新時(shí)間：2025-07-24 08:55:43

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

二次電池，即可充電電池，在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色，尤其是在鋰系電池（如鋰離子電池、鋰聚合物電池）的應(yīng)用中。鋰系電池以其高能量密度、長循環(huán)壽命和輕量化特性，廣泛應(yīng)用于電動汽車、便攜式電子設(shè)備（如智能手機(jī)和筆記本電腦）、儲能系統(tǒng)以及航空航天等領(lǐng)域。然而，隨著應(yīng)用場景的擴(kuò)大，電池的安全性和可靠性問題日益凸顯——例如，過熱、短路或爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能導(dǎo)致重大事故。因此，對二次電池和電池組（鋰系）進(jìn)行系統(tǒng)化檢測變得至關(guān)重要。檢測不僅能評估電池的初始性能（如容量和電壓穩(wěn)定性），還能模擬極端條件（如高溫、高濕或機(jī)械沖擊）以驗(yàn)證其耐久性和安全性。在全球范圍內(nèi)，針對鋰系電池的檢測已成為強(qiáng)制性要求，旨在預(yù)防潛在風(fēng)險(xiǎn)并提升產(chǎn)品質(zhì)量。通過標(biāo)準(zhǔn)化檢測流程，制造商可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，消費(fèi)者則能獲得更可靠的產(chǎn)品支持?？傊瑱z測是推動鋰系電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心環(huán)節(jié)，確保了從生產(chǎn)到使用的全鏈條安全。

檢測項(xiàng)目

針對二次電池和鋰系電池組的檢測項(xiàng)目主要涵蓋安全性、性能和可靠性等方面。安全性測試包括過充/過放測試（模擬電池超限使用下的反應(yīng)）、熱失控測試（評估高溫下電池的穩(wěn)定性）、短路測試（檢驗(yàn)內(nèi)部短路時(shí)的保護(hù)機(jī)制）以及機(jī)械濫用測試（如擠壓或振動）。性能測試則涉及電化學(xué)參數(shù)，例如容量測試（測量可放電的電量）、內(nèi)阻測試（評估電池效率）、循環(huán)壽命測試（模擬多次充放電過程以計(jì)算壽命衰減）。此外，環(huán)境適應(yīng)性測試也很關(guān)鍵，如高低溫試驗(yàn)（在-40℃至85℃范圍內(nèi)驗(yàn)證電池行為）、濕度測試（在潮濕條件下檢查密封性）以及存儲性能測試（評估長期閑置后的恢復(fù)能力）。這些項(xiàng)目共同確保電池在各種應(yīng)用場景下的穩(wěn)定運(yùn)作，防止因缺陷導(dǎo)致的失效或安全事件。

檢測儀器

用于二次電池和鋰系電池組檢測的儀器多樣化且高度專業(yè)化。核心設(shè)備包括充放電測試系統(tǒng)（如Arbin或Maccor電池測試儀），用于精確控制電流和電壓，模擬實(shí)際充放電循環(huán)；溫度試驗(yàn)箱（如Espec或Weiss環(huán)境箱），可在設(shè)定溫濕度下進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性測試；安全測試設(shè)備（如針刺測試機(jī)或沖擊測試臺），專門用于模擬物理濫用場景下的安全性評估。此外，電化學(xué)工作站（如CH Instruments或Gamry設(shè)備）測量內(nèi)阻和阻抗；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（如National Instruments或Keysight設(shè)備）實(shí)時(shí)記錄電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)；以及專用分析儀器（如掃描電子顯微鏡或X射線衍射儀），用于微觀結(jié)構(gòu)分析以找出潛在缺陷。這些儀器需定期校準(zhǔn)，確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，從而提供可靠的檢測支持。

檢測方法

檢測方法需基于標(biāo)準(zhǔn)化流程，確保結(jié)果的一致性和可比性。對于安全性測試，常用方法包括步進(jìn)充放電法（逐步增加電流/電壓至極限值，監(jiān)測異常反應(yīng)）和熱箱測試（將電池置于高溫環(huán)境中觀察熱失控行為）。性能檢測中，循環(huán)壽命測試采用恒定電流充放電法（重復(fù)充放電循環(huán)記錄容量衰減），而內(nèi)阻測試則通過交流阻抗法或直流脈沖法實(shí)現(xiàn)。環(huán)境適應(yīng)性測試方法包含溫度沖擊法（快速切換高溫低溫條件）和恒溫恒濕法（長時(shí)間暴露于特定環(huán)境）。所有方法都需遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程，例如在過充測試中，需以1C倍率充電至150%額定容量，并記錄溫度變化和電壓波動。這些方法強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和故障診斷，確保檢測過程高效、安全。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

檢測標(biāo)準(zhǔn)是確保二次電池和鋰系電池組質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，主要引用國際和國內(nèi)強(qiáng)制性規(guī)范。國際標(biāo)準(zhǔn)包括IEC 62133（針對便攜式電池的安全要求），涵蓋過充、短路等測試；UL 1642（美國安全標(biāo)準(zhǔn)），聚焦鋰電池的物理和電氣安全測試；以及ISO 12405（電動汽車電池組標(biāo)準(zhǔn)），涉及性能和環(huán)境適應(yīng)性。在中國，GB/T 18287（鋰離子電池通用規(guī)范）和GB 31241（便攜式電子產(chǎn)品電池安全標(biāo)準(zhǔn)）是核心參考。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了檢測項(xiàng)目、儀器要求、方法步驟和合格指標(biāo)（如電池在熱測試中溫度不超過150℃），并定期更新以適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展。遵循這些標(biāo)準(zhǔn)不僅保證產(chǎn)品合規(guī)進(jìn)入全球市場，還通過第三方認(rèn)證（如CE或UL標(biāo)志）提升用戶信任度。