《锂电池性能测试方法（2020年10月整理）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锂电池性能测试方法（2020年10月整理）.pptx（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、51 电池搜索网 ,qtekc,1,锂电池性能测试方法 锂电池是一个要求高品质、高安全的产品、消费者在使 用时往往不清楚电池的性能，导致在使用时电池的效率往往 达不到理想目标，有时甚至盲目使用还会引起电池爆炸事件 的发生，人生安全也会受到损伤，因此了解电池的性能也是 至关重要的。 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、过放、可焊性、耐腐蚀性等 测试仪 硬质棒 钉子 1 方法一、自放电测试 镍镉和镍氢电池的自放电测试为: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
2、 0.2C 放电至 1.0V.1C 充电 80 分钟,搁置 15 分,2,钟,以1C 放电至10V,测其放电容量C1,再将电池以1C 充电80 分钟,搁置 24 小时后测 1C 容量C2,C2/C1100%应小于 15% 锂电池的自放电测试为: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 3.0V,恒流恒压 1C 充电至 4.2V,截止电流:10mA,搁置 15 分钟后,以 1C 放电至 3.0V 测其放电容量C1,再将电池恒流恒压 1C 充电至 4.2V,截 止电流 100mA,搁置 24 小时后测 1C 容量C2,C2/C1100%应大 于 99%. 2
3、 方法二、内阻测量 电池的内阻是指电池在时,电流流过电池内部所受到的 阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小, 测直流内阻时由于电极容易极化,产生极化内阻,故无法测出 其真实值;而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实 的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的 特点,给电池一个 1000HZ,50mA 的恒定电流,对其电压采样整 流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 3,3,方法三、IEC 标准循环寿命测试 IEC 规定镍镉和镍氢电池标准循环寿命测试为: 电池以 0.2C 放至 1.0V/支后 1.以 0.1C 充电 16 小时,再以 0.2C 放电
4、2 小时 30 分(一 个循环). 2.0.25C 充电 3 小时 10 分,以 0.25C 放电 2 小时 20 分 (2-48 个循环). 3.0.25C 充电 3 小时 10 分,以 0.25C 放至 1.0V(第 49 循 环) 4.0.1C 充电 16 小时,搁置 1 小时,0.2C 放电至 1.0V(第 50 个循环),对镍氢电池重复 1-4 共 400 个循环后,其 0.2C 放 电时间应大于 3 小时;对镍隔电池重复 1-4 共 500 个循环,其 0.2C 放电时间应大于 3 小时. 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
5、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. 4,4,方法四、内压测试 镍镉和镍氢电池内压测试为: 将电池以 0.2C 放至 1.0V 后,以 1C 充电 3 小时,根据电池 钢壳的轻微形变通过转换得到电池的内压情况,测试中电池 不应彭底,漏液或爆炸. 锂电池内压测试为:(UL 标准) 模拟电池在海拔高度为 15240m 的高空(低气压 11.6kPa) 下,检验电池是否漏液或发鼓. 具体步骤:将电池 1C 充电恒流恒压充电到 4.2V,截止电 流10mA,然后将其放在气压为11.
6、6Kpa,温度为(203)的低 压箱中储存 6 小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. 5 方法五、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. 6,5,方法六、振动实验测试 镍镉和镍氢电池振动实验方法为: 电池以 0.2C 放电至 1.0V 后,0.1C 充电 16 小时,搁置 24 小时后按下述条件振动: 振幅:4mm 频率:1000 次,分 XYZ 三个方向各振动 30 分钟. 振动后电池电压变化应在0.02V 之间,内阻变化在5m 以内 锂电池振动实验方法为: 电池以 0.2C 放电至 3.0V 后1C
7、 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. 7,6,方法七、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. 8 方法八、穿刺实验 电池充满电后,用一个直径为 2.0mm25mm 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. 9 方法九、高温高湿测试
8、镍镉和镍氢电池高温高湿测试为: 电池以 0.2C 放电至 1.0V 后,1C 充电 75 分钟后将其置与 温度 66,85%湿度条件下储存 192 小时(8 天),于常温常湿下 搁置 2 小时,电池不应变形或漏液,容量恢复应在标称容量的 80%以上. 锂电池高温高湿测试为:(国家标准) 将电池 1C 恒流恒压充电到 4.2V,截止电流 10mA,然后放,7,入(402),相对湿度为 90%-95%的恒温恒湿箱中搁置 48h 后,将电池取出在(205)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(205) 的条件下,进行 1C 充电,1C 放电循环
9、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. 电池保养常识： 1 记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。具体表现就是： 如果长期不充满电就开始使用电池的话，电池的电量就会明 显下降，就算以后想充满也充不满了。所以保养镍氢电池的 重要方式就是：电必须用完了才能开始充电，充满了电了才 允许投入使用。现在常用的锂电池的记忆效应是可以小到忽 略不计的。2 完全充电，完全放电 是针对锂电池来说的。 完全放电就是指把用电智能设备，如手机，调整到最低 功率状态耗去电量直到手机自动关机的过程。,8,完全充电就是指把完全放电的用电智能设备，如手机， 接到充电器上直到手机上提示“充满”的过程。3
10、 过度放电 是针对锂电池来说的。 完全放电后锂电池内部还会留有少量电量，但这部分电 量对于锂电池的活性和寿命至关重要。 过度放电：完全放电后，如果继续采用其它方式，如： 强行再次开启手机、电池接小灯泡耗费残留电量的话，这叫 过度放电， 会对锂电池造成不可逆转的伤害。4 保护芯片 锂电池对充放电时对接入的电流电压有极为严格的要 求，为了保护电池不因为外界电环境失常而损坏，电池本体 内部会设置管理电池状态的芯片。这个芯片同时还有记录电 池容量，校正电池容量的功能。现在，就算是山寨手机电池 也是不会节省这个关键的保护芯片的，不然山寨手机电池根 本不可能用很久。5 过冲过放保护电路,9,用电智能设备内
11、置的全面管理电池的芯片及电路。 比如手机上，就有这样的电路，大概功能如下：6 电时，提供最合适的电压电流给电池。在合适的时机停 止充电。7 充电时，时刻检查电池残留电量，在合适的时机命令手 机关机，防止过度放电。8 开机时，检查电池是否已被完全放电，如果已被完全放 电，则提示用户充电，然后关机。9 避免电池或充电线电力异常，发现异常时断开电路，保 护手机。10 过度充电： 是针对锂电池来说的。 正常情况下，锂电池充到一定电压（也就是充满）就会 被上级电路截断充电电流，但由于某些设备内置的过冲过放 保护电路的电压电流参数不同（如手机电池座充），导致虽已 充满，但还未停止充电的现象。 过度充电也会
12、导致电池性能伤害。11,10,激活 锂电池长期（三个月以上）不使用，会产生电极材料钝 化，电池性能下降，可以采用三次完全充电、完全放电来解 除纯化，发挥出电池的最高性能。二、常见错误观点： 1 首先使用必须进行完全放电，然后进行完全充电，重复 三次，以便于激活电池。否则电池就永远都不好用了！解答： 如果实在闲的没事做，这么做可以，但不是必须的，因为激 活操作不是必须放在第一次使用就做的。只要随着不断的使 用,电极钝化无需刻意激活也可以慢慢消失。 2 ，充电时不要使用手机，对电池有害，也会产生超大量 辐射伤害人体。 解答：充电时使用手机是否对电池有害要根据情况来说 （本文后会说明），但是有一点可
13、以确定的是，充电时使用手 机绝对不会产生比平时使用手机多的辐射。 锂电池在寿命周期内只能充放电 XXX 次，所以每次用就 尽量用到自动关机，每次充就尽量充到满电。,11,第一个子句是对的，后面是错的。 这个次数中的每一次，都是指完整的一次，比如从 20% 充电到 30%停止充电，这个只算是 1/10 次，从 80%放电到 60%, 只能算是 1/5 次。 前三次充电必须达到 12 小时，否则就影响电池性能。 如果是为了激活电池，只需要手机提示充满电就已经足 够，一般手机，都会在 5 小时内提示充满，完成后如果继续 接着充电器，过冲过放保护电路会截断手机的充电电流。之 后电池就处于不状态，和充满
14、后马上拨除充电线的效果是一 样的。 前三次充电必须达到 12 小时是针对镍氢充电电池来说 的，结果被很多厂家习惯性地、无知地写在锂电池用户手册 上，没文化真可怕。国际大厂，如戴尔，联想，华硕，apple 的产品上是绝对不会出现“12 小时”这样的文字的。而且对 于锂电池来说，这是共性，也是原理的一部分，不可能有的 厂家生产的需要 12 小时，有的厂家的不需要。 需要注意的是，如果采用座充，由于绝大部分座充达不 到官方线充的最高电流，充电时间可能会超过 6 小时，但只 要充满电，坐充也会自动断电，和用线充是一样的。,12,充满电了就最好马上拨除充电线，防止过充。 过冲过放保护电路不是吃素的，OK
15、！如果发生过充， 多半是因为过冲过放保护电路损坏，但以现在的电子产品工 艺和抗压能力来说,这概率实在低到不行，不必提心吊胆。 手机一旦开始提示用户充电，就一定要马上充电，或者 马上关机，避免过放。 过冲过放保护电路不是吃素的，OK！这个电路会在必 要的时候（也就是过放之前）强制关机，不会损坏电池的。 手机的提示是为了让用户提前知道，以提前做好处理或者心 理准备。 需要注意的是，如果手机已经自动关机就千万不能为了 打个电话而强行开机了，因为很有可能造成过放，而且由于 保护的存在，开机未完成前多半会被过冲过放保护电路强行 断电。三、正确地使用 1 新出厂的电池：无需任何处理，如激活等，可直接投入
16、正常使用。2 闲置不长时间的电池（三个月内）：无需任何处理（如激 活等），可直接投入正常使用。3,13,置较长时间的电池（三个月以上）：可做激活处理，使得 电池活性达到最高，也可不做，使其随着正常使用自然恢复 到最高活性。4 子产品的评测人员，为了保证对电池续航时间的正确统 计，有必要在测试前进行激活处理。5 锂电池正常充电方法： 随时充电，并可随时停止充电，不要有所顾忌。这点是 锂电池的重要优点-无记忆效应决定的，请正视这个优点， 并让您的锂电尽量展现它的这个重要优点。四、中的锂电池 最怕什么 1 100以上高温 会严重影响电池寿命和储电能力，并可能成造成电池熔 化，或爆炸。所以，请让锂电池远离火源及其它热源。2 5到 100高温 是的，你没有看错，从 35开始（人体温一般为 36.2 -37.2）电池寿命就开始被温度明显影响，温度越高，影
