聊聊锂电池性能和测试的那些事！
现在很多的人都在做锂电池的检测认证，但是具体不知道怎么做，要做什么项目，对此有很多的疑问，锂电马工带你看看锂电池性能测试！
二次电池性能主要包括哪些方面？
电压、内阻、容量、内压、自放电率、循环寿命、密封性能、安全性能、储存性
能、外观等，其它还有过充、过放、可焊性、耐腐蚀性等。
电池的可靠性测试项目有哪些？
一般包括：1.循环寿命 2. 不同倍率放电特性 3. 不同温度放电特性 4. 充电特性 5. 自放电特性 6.不同温度自放电特性 7. 存贮特性 8. 过放电特性 9. 不同温度内阻特性 10. 高温测试 11. 温度循环测试 12. 跌落测试 13. 振动测试 14. 容量分布测试 15. 内阻分布测试 16. 静态放电测试ESD 。
电池的安全性测试项目有哪些？
一般包括：1内部短路测试 2. 持续充电测试3. 过充电4. 大电流充电5. 强迫放电 6. 坠落测试 7. 从高处坠落测试8. 穿透实验 9. 平面压碎实验 10. 切割实验 11. 低气压内搁置测试 12. 热虐实验 13. 浸水实验14. 灼烧实验15. 高压实验 16. 烘烤实验 17. 电子炉实验 。
什么是IEC标准循环寿命测试？
IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后,1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流20MA,搁置1小时后,再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上。
什么是标准耐过充测试？
IEC规定锂电池的标准耐过充测试为:⑴将电池0.2C放电至3.0V；⑵用电流I任意设置10V电压对电池充电充电时间为 T=2.5×C5/I；⑶电池最终不爆炸和起火。
什么是标准荷电保持测试？
国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为：电池以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20±5℃下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量,再与电池标称容量相比,应不小于初始容量的85%。
什么是锂电池跌落测试？
将电池组充满电后从三个不同方向于1m高处跌落于硬质橡胶板上,每个方向做2次,电池组电性能应正常,外包装无破损。
什么是锂电池振动 实验 ？
锂电池振动实验方法为:电池以0.2C放电至3.0V后1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,搁置24小时后按下述条件振动:振幅0.8mm使电池在10HZ-55HZ之间振动,每分钟以1HZ的震动速率递增或递减.振动后电池电压变化应在±0.02V之间,内阻变化在5m以内。
什么是锂电池 碰撞实验 ？
电池以0.2C放电至3.0V后在20±5℃下以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,安装到碰撞测试台上按如下条件测试:峰值加速度在100m/S2,脉冲持续时间为16ms,碰撞次数为1000±10,碰撞结束后目测电池外观应无异常现象,然后以1C恒流放电至2.75V,然后在(20±5℃)的条件下,进行1C充放电循环直至放电容量不少于初始容量的85%,但循环次数不多于3次。
什么是锂电池撞击实验？
电池充满电后,将一个15.8mm直径的硬质棒横放于电池上,用一个20磅的重物从610mm的高度掉下来砸在硬质棒上,电池不应爆炸起火或漏液。
什么是锂电池穿刺实验？
电池充满电后,用一个直径为2.0mm~25mm的钉子穿过电池的中心,并把钉子留在电池内,电池不应该爆炸起火。
什么是锂电池高温高湿测试？
锂电池高温高湿测试为:将电池1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,然后放入(40±2℃),相对湿度为90%-95%的恒温恒湿箱中搁置48h后,将电池取出在(20±5℃)的条件下搁置2h,观测电池外观应该无异常现象,再以1C恒流放电到2.75V,然后在(20±5℃)的条件下,进行1C充电,1C放电循环直至放电容量不少于初始容量的85%,但循环次数不多于3次。
什么是锂电池温升实验？
将电池充满电后放进烘箱,以每分钟5℃的速度升高烘箱温度,一直到烘箱温度达150℃,并将150℃保持10分钟,电池不应爆炸或起火。
什么是锂电池温度循环实验？
温度循环实验包含27个循环,每个循环由以下步骤组成:（1）.电池从常温转为温度66±3℃,湿度15±5%条件下放置1小时;（2）.然后转为在温度为33±3℃,湿度90±5%的条件下放置1小时;（3）.然后条件转为温度为-40±3℃放置1小时;（4）.电池在温度为25℃下搁置0.5小时。此4步即完成一个循环,经过此27个循环实验后,电池应该无漏液,爬碱,生锈,或其它异常情况出现。
什么是锂电池温度震荡实验？
该实验需要两个恒温箱,其中一个为66℃,一个为-40℃,每一个循环由下面步骤组成:电池在-40℃放置1小时后,在5秒内转移到66℃烘箱内烘烤1小时,这个循环实验应该从低温开始,然后在高温结束,整个过程应为24个循环,电池经过循环实验,应该不会出现任何电性能问题。
什么是锂电池灼烧实验？
在防爆箱内,将满电的电池在蓝色火焰上烘烤,电池安全阀应在一段时间后开启。
锂离子电池测试说起来容易，做起来难
现在，深夜谈话节目主持人针对三星(Samsung)智能手机Galaxy Note 7电池燃爆意外的种种关注、评论甚至是取笑，都已经从观众的意识中消失了；在此事过境迁后，如今可能更值得回顾这一过程，看看我们究竟掌握了什么信息、遗漏了什么或者还有哪些仍不明朗之处。
当然，这次的电池事件是一个重要的营销和技术问题，因为这些电池问题导致了大规模的手机召回以及产品全面退出市场。技术上，导致电池发生问题的根本原因有二：电池组周围的间隙不足，使其无可避免地发生了过热膨胀现象；以及电池内的微小杂质刺穿了电池的隔离层。
一般来说，这些与电池测试有关的问题是相当复杂的，因此，更广泛的关注在于组件的质量保证测试(确保不至于破坏电池)。当时，业界出现了许多文章分别从不同的角度观察这件事。例如，《华尔街日报》(The Wall Street Journal)发表的「为何三星电池问题解决方案评分只有C？」(Why Samsung’s battery fix gets a grade C, for now)一文，记录并随时更新三星在测试过程中发生的事件与具体情形。
表1提供三星总结建立可接受的信心水平所需达到的多方面测试项目。(这份图表数据是由三星提供的，而其中令人印象深刻之处在于显示有成千上万支手机与电池正进行测试中。设置如此规模的测试环境，必定是每个测试工程师的梦想同时也是与梦靥啊！)
（来源：Samsung、The Wall Street Journal）
另一则文章来自《医疗设计简报》(Medical Design Briefs)——“确保质量：降低锂离子电池组的风险”(Quality Assurance: Risk Mitigation for Lithium-Ion Battery Packs)，它并不仅限于三星的手机电池意外，而是着眼于整个锂离子电池技术，探讨一部份测试流程以及电池供货商在测试过程中应遵守的标准。文中还解释测试结果如何用于作为质量保证反馈回路的一部份，以了解与改善产品与过程。
这一切都很美好也相当重要。但是，电池的基本问题是：只能透过终端电压和电流数据以及温度和实体尺寸，非破坏性地将其视为“黑盒子”般进行检测。如果还想了解更多，就必须进行深入的拆解分析。此外，虽然诸如穿刺等“具破坏性”的步骤可能有利于增进对于某些故障模式的评估，但无法观察到最令人感兴趣的热失控(thermal runway)模式。
但在「黑盒子」研究方面也很有前景。英国伦敦大学学院(University College London；UCL)的一支研究团队首次使用复杂的3D成像设置，能为锂离子电池进行内部计算机断层扫描(CAT)，让研究人员得以实时追踪并观察电池爆炸时内外发生的情况，如图1。他们究竟如何以及执行了哪些步骤？又发现了什么？才能成就这样的研究成果？而不只是简单地套用现有的CAT扫描技术？从图中的同步加速器以及有趣的测试治具，能看出其中端倪吗？
研究人员将两种不同类型的锂离子电池暴露于高温中，结合X光射线和热成像技术，记录电池的内部结构和外部温度变化，甚至捕捉到电池过热起火的热失控瞬间。结果显示，电池内部的支持结构在热失控爆发的瞬间，铜材料融化导致温度升高至摄氏1,000度，热量从内部传递到外部直接导致热失控。相反地，没有内部支持结构的电池在爆炸瞬间导致整个电池外壳与内部分离，在热失控之前，紧密连接的电池核心也崩溃了，增加了内部短路和损毁附近物体的风险。
图1：(a)切割附加在旋转台上的电池抑制设计，用于实时X光CAT扫描；(b)设备热失控实验的布置；(c)以隔离的XY切片透过3D重建2.6-Ah电池(单元1)的XY、YZ和XZ平面之切片；(d) 以隔离的XY切片透过3D重建2.2-Ah电池(单元2)的XY、YZ和XZ平面之切片。 （来源：University College London、Nature）
相关技术细节已发表于《自然》(Nature)期刊的“锂离子电池热失控期间的高速断层扫描”(In-operando high-speed tomography of lithium-ion batteries during thermal runaway)一文。理解锂离子电池爆炸原因及其潜在危险连锁反应，对于加强安全使用和设计流程非常重要。该校研究团队在深入探讨“电池安全”后还发表了“实时追踪锂离子电池爆炸内幕”(Tracking exploding Lithium-ion batteries in real-time)等引人注目的文章。
在《NASA技术简报》(NASA Tech Briefs)期刊的“3D成像实时暴露电池退化”(3D Imaging Reveals Battery Degradation in Real Time)一文中，美国太空总署(NASA)的首席研究员也接受专访，解释目前在电池相关研究所遇到的问题以及如何透过此测试设置克服挑战。这些文章中所讨论的各种电池攸关议题在一般科学论文中一向较少着墨，但却是测试工程师感兴趣之处。
当然，想要针对些微差异的测试与质量问题提出新的见解极其困难，特别是有些“主题”并不会轻易地释出其“秘密”。然而，透过新的仪器、配置、想法以及资金(当然不可或缺)，它可能会更加可行。无论是从字面意义或比喻象征意义来看，想想看在目前的测试与量测(T&M)设置中，您还想看到哪些事物？
编译：Susan Hong
本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载
相关问答
测试 的方法如何 测试锂电池 质量好坏?1、检查的18650锂离子电池的标签确认其电压输出为3.7V,但容量可能大于或者小于2000mAh(有些是3000mAh)2、找到18650锂离子电池的正负极、电池圆形突起按钮状...
锂电池 怎样检测质量好坏?锂电池质量好坏的检测方法:1、最快的检验方法是测试内阻和最大放电电流,质量好的锂电池,内阻非常小,最大放电电流很大。采用20A量程的万用表,直接短接锂电...
锂电池 怎样检测质量好坏?锂电池检测质量好坏1.最快的检验方法是测试内阻和最大放电电流,质量好的锂电池,内阻非常小,最大放电电流很大。采用20A量程的万用表,直接短接锂电池的两个...
怎样测锂?锂电池性能测试检测方法有哪些?锂电池性能测试主要包括电压、内阻、容量、内压、自放电率、循环寿命、密封性能、安全性能、储存性能、外观等,其它还有过充、...
锂电池 容量检测最简单办法?可以用容量检测仪来测量电动车锂电池的容量。什么规格的电池按照什么样的放电电流进行放电,到截止电压为止。电动车锂电池容量检测一般在25℃的条件下用恒定电...
3.7伏 锂电池测试 简单方法?要测试3.7伏锂电池的简单方法是使用一个电压表或多用途测试仪。首先,将电压表的正极接触到电池的正极,将负极接触到电池的负极。然后,读取电压表上显示的电...
如何在家检测 锂电池 好坏?1、最快的检验方法是测试内阻和最大放电电流,质量好的锂电池,内阻非常小,最大放电电流很大。采用20A量程的万用表,直接短接锂电池的两个电极,电流一般应在...
万用表测锂电电阻方法?你可以自己选择一个外接电阻比如100欧姆,先开路测量电池的电动势,比如得到10V,然后将电阻与锂电池连接,然后用万用表测量电池两触电的电压,比如是9V.将得到的...
锂电池 放电 测试 需要多久?24小时由于标准荷电保持测试时间太长,一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至1.0V.1C充电80分钟,搁置15分钟,以1C放电至10V,测...
48v 锂电池 容量怎么 测试 ?在48v锂电池正负两端连接一根电阻尽量小线径较粗大的铜钱放电,并测量该电线的电阻值;并在该电线的两端用准确电压测量设备测量该电线上的电压值。利用欧姆定...
