电池性能测试及分析

目录性能测试标准 性能测试项目 国标测试标准 UN测试标准 关键项目案例分析 讨论

性能测试标准美国UL1642 UL2054

欧洲IEC60086-4, IEC 62133, IEC 61959

中国GB/T 18287,GB 19521.11,GB 8897.4 QB/T 2052,SJ/T 11169

其他标准UN38.3, 客户要求的测试

性能测试项目性能测试分类

锂离子电池性能测试

电 性 能

安 全 性 能

机 械 性 能

环 境 性 能

存 储 性 能

性能测试项目电性能项目 容量 内阻 电性能测试 倍率 循环 高低温 模拟测试 标准 以一定的倍率进行放电而得到的容量 1KHz测试交流阻抗，一般是半电状态 根据不同的客户要求，用电器用电模式 根据用电器用电模式来确定 在不同温度下放电 模拟用电器用电模式进行测试 测试方法 满充后以一定倍率放电 内阻测试仪 标准充电后以不同倍率放电 1C/1C, 5C/10C等 常温满充后不同温度放电 最直接的方法就是组装好后测试

性能测试项目安全性能项目 针刺 过充 安全性能 过放 外部短路 热箱测试 以一定的电流持续放电，满充 高温短路、常温短路，外接电阻≤0.1Ω,满充 把满充的电池放进高温箱中烘烤 测试方法 规定针的直径，穿刺时的速度，针刺时的部位，满充 1C/12V,1C/5V,3C/18V等， UN里面规定需充电24h,然后放置7天

性能测试项目机械和环境性能项目 高温烘烤 恒定湿热 冷热冲击 机械和环境性能 振动 海拔模拟85℃4h 将电芯或电池放入温度为65±2℃,湿度为90%~95% 的恒温恒湿箱中2天 将电芯或电池在85 ± 2 °C温度下储存2小时，接着在-40 ± 2 °C温度下储存2小时，两个极端温度的变化时间 间隔最长为5分钟，重复上述过程10次。然后将电芯或电池在20 ± 5 °C的周围环境下放置24小时 振幅0.8mm,振动频率在10-55Hz范围内以1Hz/min的速率变化，在90-100min内恢复回来，电芯或电池沿3个互 相垂直的方向振动。对于只有两个对称轴向的电芯或电池，样品应沿垂直于每个轴的方向测试 然后在20 5 °C的周围环境下，将电芯或电池在大气压为11.6 kPa或更低的真空环境中储存至少6个小时 电芯或电池从1米(3.28英尺)的高度自由跌落到水泥地面上 ，每个电芯或电池将沿着三个互相垂直轴的正负方 向跌落1次，总共跌6次，然后静置1小时 电芯在两个平面间承受挤压，挤压的压力由一个直径为32mm活塞的液压油缸提供，挤压将一直持续到液压油缸 的压强读数达到17.2Mpa,此时的压力为13 kN,一旦这个最大压力达到，马上卸压 把电芯放在一平面上，将一直径15.8mm的棒横放在电芯的中心，让一重9.1Kg的铁锤从61 2.5 cm的高度跌落到 电芯上

测试方法

跌落测试Crush Impact

性能测试项目存储性能项目存储性能 常温

存储 RT 存储1月，满充/半充

测试方法

高温存储

60℃7天

国标测试项目对应原始标准 项目5.3.2.3 5.3.2.4 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7.1 测试项目 0.2C放电性能测试 1.0C放电性能测试 高温性能测试 低温性能测试 荷电保持能力测试 循环寿命测试 恒定湿热测试 样品数 24 3 3 3 3 3 3 样品类型 电芯 电池 ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨

5.3.7.25.3.7.3 5.3.7.4 5.3.9.1 5.3.9.2 5.3.9.3 5.3.9.4

振动测试碰撞测试 自由跌落测试 重物冲击测试 热冲击测试 过充测试 短路测试

33 3 3 3 3 3 ∨ ∨

∨∨ ∨ ∨ ∨

5.3.10

贮存测试

3

∨

UN测试项目编号 对应原始标准项目 测试项目 备 注

A2-1 A2-2 A2-3 A2-4 A2-5 A2-6 A2-7 A2-8

测试1 测试2 测试3 测试4 测试5 测试6 测试7 测试8

高空模拟测试 冷热冲击测试 振动测试 冲击测试 外部短路测试 撞击测试 过充测试 强制放电测试 测试1至5必须用相同的电芯或电池依次进行； 测试6和8采用的电芯或电池不能做过其它项目的测试 ； 测试7可以采用测试1至5中已进行过反复测试但未损 坏的电池。

项目案例分析循环性能Capacity (%) vs. Cycle_Index 110% 100% 058042103038 058042105034

Retention(%)

90% 80% C/D_Result vs. Cycle_Index 70% 60% 1.020 1.015 1.010 0 40 Cycle_Index 80 120

058042103038 058042105034

C/D_Result

1.005 1.000 0.995 0.990 0.985 0.980 0 40 Cycle_Index 80 120

项目案例分析倍率性能4.3 4.1 3.9 3.7 3.5 3.3 3.1 2.9 2.7 2.5 40C Discharge Curves FB3200CT -RCO6+MPO6-090716-A FB3200XT -RCO7+MPO8-091104-B FB3200XT -RCO9+MPO4-091104-C FB3200CT -RC06+MP06-090716-库存5个月-D FB3200CT -RC06+MP06-090718-库存5个月-E

Voltage(V)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

T ime(min)

1.5

项目案例分析过充测试Overcharge curve For 046120230354 6.0 5.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 -1.0 7.0 -2.0 6.0 -3.0 -4.0 5.0 -5.0 4.0 600 3.0

Voltage(V)

3.0 2.0 1.0 0.0 0 100 200 300 400 T ime(Min) 500 Voltage(V) Current(A)

Current(A)

4.0

Overcharge curve For 046120230448 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 Voltage(V) Current(A) 0 20 40 60 T ime(Min) 80 -2.0 -4.0 -6.0 100

Voltage(V)

2.0 1.0 0.0

Current(A)

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