常见锂电池测试项目

来源:新闻动态>    发布时间:2023-09-26 09:15:40 1次浏览

  统计表能够准确的看出,我国锂离子电池标准的制定或修订工作都非常活跃,这也是市场对锂离子电池安全性能的要求不断的提高的需要。从另一方面讲,这也给电池厂商带来了更加严峻的挑战,要求电池厂商必须逐步的提升在设计、生产及检验测试过程中的水平。

  总电池容量用C来表示。电池容量一般用mAh毫安时表示,1mAh电池容量表示:以1毫安恒流电流可放电1个小时。

  容量测试需要利用静态容量测试方法(SCT)在不同坏境温度下测得电池可用容量(包含能量)。. 不同的企业和标准有在SCT测试方法存在区别,但总体思路是类似的。. 例:在常温(25℃)环境下采取电池厂商规定方式满充,再在被测环境下充分搁置后采用1C倍率放电至截止电压(2.5V),记录释放的容量(能量)。. 实际实验中可连续重复测试3次取均值以提高准确性。. 容量测试Output:温度与容量(能量)关系表。. 以容量C为X轴,以电压V为Y轴。. 不一样的温度下1C放电截止在X轴上的点为容量与温度的关系。

  随着电池容量状态的减小,电池内阻增大。电池的内阻与其容量有着密切的关系,电池内阻的增加是电池性能恶化的重要标志。

  国际金融电信系统电源技术年会的研究发展成果进行显示,如果一个蓄电池的内阻超过正常值25%,该容量已降低到其标称数据容量的80%左右,假如没有蓄电池内阻超过正常值的50%,该蓄电池市场容量已降低到其标称容量的80%以下,需及时有效地发现更换。

  1、 因电池的容量越大,内阻就越小,因此能根据内阻大小粗略判断电池容量。

  2、 电池老化和失效后突出的表现为内阻增大,因此测试电池内阻就能够迅速判断出电池的老化程度。

  3、 电池组维护过程中,需要经常测试各电池单元的内阻,以便把内阻增大的单元挑出来,换个好的。 电池内阻的交流测量法电池的实际等效电路较复杂。电池的交流等效电路表明,在交流信号的条件下,一个电池的外部特性可以看成电动势E、内电阻R和电容C三者相串联。

  DCIR:直流电阻。(直流内阻一般是给个比较大的电流,理论上时间越短,电流越大,测试的越准确,主要考虑到电化学阻抗,与整个电化学体系有关。)

  ACIR:交流电阻。(交流内阻就是静态下电池的内阻,一般给个微小的交流扰动,通过一系列设备的算法计算出来,与物理焊接的强度,电池壳和盖子的接触等等有关系)

  2.ACIR通常使用1K Hz的交流电源,采用四线制方法量测,其值包含了电池电阻和反向电容值,公式为impedance = R - j/(w * C),称为交流阻抗。一般来说电池的交流阻抗要小于直流电阻。

  c.测试仪器的元件误差及测试用的电池连接线年发布的《锂离子电池行业规范条件》中要求:对于多芯电池组成的电池,应具有开路电压和内阻在线检验测试能力,检测精度分别为

  电池组应用(如动力电池),不能或不方便进行交流内阻的测量,一般是通过直流内阻来评价电池组的特性。

  直流放电法是一种接近于蓄电池工作方式的测试方法。直流内阻利用两次不同加载电流之电流差和电压差来计算DCIR

  •在一定的充放电制度下,电池容量降至某一规定值之前,电池所能承受的循环次数,称为电池的循环寿命。

  •随着充放电次数的增加,由于内部氧化引起的内部电阻增加,会使得电池不能释放已存储的电量,电池的寿命逐渐终止。

  SOC(State ofcharge),即荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,常用百分数表示。其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满。

  电池SOC不能直接测量,只可以通过电池端电压、充放电电流及内阻等参数来估算其大小。而这些参数还会受到电池老化、环境和温度变化及汽车行驶状态等多种不确定因素的影响,因此准确的SOC估计已成为电动汽车发展中亟待解决的问题。

  已经为大家熟知的算法有开路电压法,安时积分法和内阻法。新近被研究较多的方法有卡尔曼滤波法、神经网络法等。新的方法正在不断涌现,只是多数都在研究讨论阶段,实际应用中的算法仍然以旧方法为主。

  锂电池的开路电压与电池的荷电量有明确单调的对应关系,只要获得准确的开路电压就可以推算出电池的电量。几款电芯的开路电压与SOC对应曲线如下图所示。

  HPPC(Hybrid Pulse Power Characterization)测试的目的是确定电池包在电流脉冲工况中的动态功率能力,包括电池包10秒充电功率与10秒放电功率等等。

  HPPC测试的目的是每隔10%SOC确定电池包的10秒放电功率与10秒充电功率。测试过程的脉冲曲线如下图标所示,充电电流为正,放电电流为

  HPPC测试是由多组电流脉冲测试组成的,每组电流脉冲测试的SOC相差10%。在电池进入电化学与热平衡后才允许进入下一组测试,一般间隔1小时时间。具体测试过程如下:

  c)恒流脉冲测试d)放电10%SOCe)静置1小时时间f)重复c)~e)直至电池的电量消耗90%(或者是制造商规定的最大放电范围)测试过程中电流的选择依赖于电池制造商提供的BSF(Battery Size F

  过充电是指电池经一定充电过程充满电后,再继续充电的行为。 为避免电池过充,需要对充电终点来控制,所以充电终止电压的精度是一个很重要的参数。

  电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大。放电测试则需要电池在不同的温度下进行电池放电试验,观察电池变化,记录电池的容量。

  过充可能会引起漏液、变形、起火、在恒压失效后随着充电的加深电压达到某些特定的程度(一般限值为6.0V)会引起爆炸。

  在电池外部加PCB板保护,或在充电器中设置保护线路和/或时限装置(即充电限2.5小时)来防止电池过充。

  1C放电电芯截止电压不低于2.75V,3C以上放电截止电压不低于3.0V放电状态仍在继续,即为过放。

  在电池外部加PCB板或在充电器中设计保护线路和/或时限装置来防止过放。)

  13.声光急停、防反接防打火保护、断电记忆保护功能、全方位充放电保护功能等等

  大家现在在屏幕上看到的,是两个动力电池组在测试时的示意图,一个矩阵就是一个动力电池组,而这些小方块呢,每个小方块就代表着动力电池组中的一个单体电芯,这种图形的显示非常清晰明了。那么,我们的工程师如何随便什么时候都可以了解每个单体电芯的工作情况呢?在不同的状态下,单体电芯所对应的小方块就会显示出不同的颜色。图中的绿色就表示正常运行,假如慢慢的出现报警和保护,就会用黄色和红色来显示。蓝色表示选中查看的电芯,它的一系列测试参数和曲线就会在下方显示出来。你可以将曲线图全屏显示,并且将多个曲线进行叠加分析。

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