电池资料整理

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1、电池性能与测试资料整理1、二次电池性能主要包括：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。2、电池的可靠性测试项目：循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性 充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同 温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测 试、内阻分布测试、静态放电测试。3、电池的安全性测试项目：内部短路测试、持续充电测试、过充电、大电流充 电、强迫放电、跌落测试、从高处跌落测试、穿刺实验、平面压碎实验、切割 实验、低气压内搁置测试、热虐实验、浸水实

2、验、灼烧实验、高压实验、烘烤 实验、电子炉实验。4、电池的额定容量：指在一定放电条件下 ,电池放电至截止电压时放出的电量。【IEC标准规定镍镉和镍氢电池在205C环境下，以0.1C充电16小时后以0.2C 放电至 1.0V 时所放出的电量为电池的额定容量, 以 C 表示. 而对于锂离子5电池，则规定在常温、恒流（1C）、恒压（4.2V）控制的充电条件下，充电3h，再以0.2C 放电至 2.75V 时， 所放出的电量为其额定容量】5、电池的放电残余容量：当对可充电电池用大电流（如 1C 或以上） 放电时， 由于 电流过大使内部扩散速率存在的“瓶颈效应”， 致使电池在容量未能完全放出时 已到达终点

3、电压，再用小电流如0.2C还能继续放电，直至1.0V/支时所放出的容 量称为残余容量。6、电池的标称电压：指的是在正常工作过程中表现出来的电压；【二次镍镉、 镍氢电池标称电压为1.2V；二次锂电池标称电压为3.6V】开路电压指在外电路 断开时， 电池两个极端间的电位差；终点电压指电池放电实验中， 规定的结束放 电的截止电压；中点电压指放电到 50%容量时电池的电压【主要用来衡量大电流 放电系列电池高倍率放电能力】。7、锂电池的充电方式：恒流恒压充电电池首先以恒流充电， 当电池电压升 高至一定值时， 电压保持不变， 电路中电流降至很小， 最终趋于 0。8、电池的标准充放电：IEC国际标准规定的镍

4、镉和镍氢电池的标准充放电方法 为首先将电池以0.2C放电至1.0V/支，然后以0.1C充电16小时，搁置1小 时后，以0.2C放至1.0V/支。9、脉冲充电对电池性能的影响：由于镍镉电池在常规充电时容易极化,常规恒 压或恒流充电均会使电解液持续产生氧气,氧气在内部高压作用下,渗透至负极 与镉板作用生成CdO,造成极板有效容量下降。脉冲充电一般采用充与放的方法: 即充 5 秒钟, 就放 1 钞钟。这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还 原成电解液，不仅限制了内部电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电 池,在使用本充电方法充放电 5-10次后,会逐渐恢复或接近原有容量。10、涓流充电

5、：是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。 【一般采用脉冲电流充电来实现上述目的】11、充电效率：指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输 入的电池容量的比值。【充电效率=（放电电流X放电至截止电压的时间/充电电 流X充电时间）X100%】【输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态，部分 消耗在副反应上来产生氧气,充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电时 充电电流必须在一定范围内，电流太小或太大充电效率都很低，由于电池还存在 自放电， 致使电池无法充满电】12、电池的功率输出：电池的功率输出指在单位时间里输出能量数的能力。【电池的内阻越小，输出功率越高;电池的内阻

6、应小于用电器的内阻，否则电池本 身消耗的功率还要大于用电器消耗的功率】13、二次电池的自放电：自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池 储存的电量在一定环境条件下的保持能力。【一般而言，自放电主要受制造工艺 材料、储存条件的影响。自放电是衡量电池性能的主要参数之一】14、24小时自放电测试：（1）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,测其放 电容量C,再将电池以1C充电80分钟，搁置24小时后测1C容量C,C/C X100%1 2

7、 2 1 应小于15%。（2）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C,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C ,C/C X100%应 221 大于 99%。15、电池的内阻及测量方法：指电池在工作时,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,

8、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。16、充电态内阻与放电态内阻：充电态内阻指电池 100%充满电时的内阻,放电态 内阻指电池充分放电后的内阻。一般来说,放电态内阻不太稳定,且偏大;充电态 内阻较小,阻值也较为稳定。【在电池的使用过程中,只有充电态内阻具有实际 意义,在电池使用的后期,由于电解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低,电池 内阻会有不同程度的升高】17、IEC规定锂电池标准循环寿命测试为：电池以0.2C放电至3.0V/支后，1C恒 流恒压充电到4.2

9、V,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。18、IEC规定锂电池的标准耐过充测试为：将电池以0.2C放电至3.0V;用电流丨（任意设置）、10V电压对电池充电，充电时间为T=2.5XC/I；电池5 最终不爆炸和起火。19、国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为（IEC无相关标准）：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205C 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%。20、电

10、池的内压：电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力。 主要受电池材料、制造工艺、结构、使用方法等因素影响。【一般电池内压均 维持在正常水平, 在过充或过放情况下, 电池内压有可能会升高】21、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。22、短路实验：将充满电的电池在防爆箱内用一根导线连接正负极短路, 电池不 应爆炸或起火。23、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。24、振动实验：锂电池振动实验方法电池以

11、 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 池电压变化应在士0.02V之间，内阻变化在5m以内。25、锂电池碰撞实验方法：电池以0.2C放电至3.0V后在205C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 100010,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

12、至2.75V,然后在（205C）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。26、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27、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。28、高温加速实验：由于标准荷电保持测试时间较长，对镍氢电池一般采用高温 加速实验.将充满电后的电池储存在45C环境中3天（等效于电池在常温下搁置28 天）， 在常温下搁置

13、1 小时后， 以 0.2C 放电至 1.0V， 要求放电时间不大于 3 小 时。29、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,然后放入（402C）,相对湿度为90%-95%的恒温恒湿箱中搁置48h后， 将电池取出在（205C）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（205C）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。30、温升实验：将电池充满电后放进烘箱，以每分钟5C的速度升高烘箱温度，一 直到烘箱温度达150C,并将150C保持1

14、0分钟，电池不应爆炸或起火。31 、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663C,湿度155%条件下放置1小时；（2）然后 转为在温度为333C,湿度905%的条件下放置1小时；（3）然后条件转为温 度为-403C放置1小时；（4）电池在温度为25C下搁置0.5小时。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。32、温度震荡实验：该实验需要两个恒温箱，其中一个为66C,个为-40C,每 一个循环由下面步骤组成：电池在-40C放置1小时后，在5秒内转移到66C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。33、灼烧实验：在防爆箱内， 将充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。34、 IEC 即国际电工委员会（丨 nter natio nal ElectricalCommissio n），是由 各国电工委员会组成的世界性标准化组织， 其目的是为了促进世界电工电子领域 的标准化。锂离子电池目前IEC无标准，锂电池的标准为IEC619602000.11，锂 电池常用国家标准有 GB/T10077-1998YD/T998-1999，GB/T18287-2000。