鋰電池恒溫箱測試的核心目標是通過模擬極端溫度環(huán)境,驗證電池在充放電、存儲及循環(huán)使用中的性能穩(wěn)定性與安全性。以下是六類關鍵測試方法的系統(tǒng)性說明:
一、高溫存儲性能測試
目的:評估電池在高溫環(huán)境下的容量衰減、厚度變化及恢復能力。
測試步驟:
初始參數(shù)測量:記錄電池編號、初始電壓、內阻、厚度及初始容量(如1C放電容量)。
高溫存儲:將滿電態(tài)電池置于60℃恒溫箱中存儲7天(或85℃存儲5小時),模擬長期高溫暴露。
恢復測試:存儲后取出電池,測量即時厚度,室溫靜置2小時后再次測量電壓、內阻及厚度,并測試剩余容量與恢復容量(通過3次充放電循環(huán))。
通過標準:
容量恢復率≥85%(如三星標準);
厚度變化率≤15%(高溫7天)或前后厚度差≤初始值5%(低溫循環(huán)測試);
無漏液、起火或爆炸。
二、循環(huán)壽命測試
目的:驗證電池在長期充放電循環(huán)中的容量保持率。
測試步驟:
初始厚度測量:記錄電池循環(huán)前的厚度。
循環(huán)測試:以1C電流充放循環(huán)400次(方形電池)或300次(聚合物電池),電壓范圍4.2V-3.0V,截止電流0.02C,每次循環(huán)后擱置5分鐘。
循環(huán)后測量:測試循環(huán)后的0.2C放電容量及厚度變化。
通過標準:
循環(huán)后容量≥初始容量×80%(如比亞迪標準);
厚度變化需符合設計容忍范圍。
三、不同倍率放電性能測試
目的:分析電池在不同放電速率下的電壓穩(wěn)定性與容量輸出。
測試步驟:
標準充電:以0.5C恒流恒壓充電至4.2V,截止電流0.02C。
倍率放電:依次以0.5C、1C、2C、3C恒流放電至3.0V,記錄每次放電的電壓曲線與容量。
數(shù)據(jù)對比:分析高倍率放電對容量衰減的影響(如2C放電容量需≥初始容量95%)。
通過標準:
高倍率放電容量滿足設計閾值(如2C≥95%,3C≥85%);
電壓平臺穩(wěn)定,無驟降現(xiàn)象。
四、低溫充放電循環(huán)測試
目的:驗證電池在低溫環(huán)境下的充放電效率與結構穩(wěn)定性。
測試步驟:
初始測試:23℃下以0.5C充電至4.2V,1C放電至3.0V,記錄初始內阻、厚度及容量。
低溫循環(huán):將電池置于0℃環(huán)境3小時,進行10次充放電循環(huán)(0.5C充電/1C放電),每次循環(huán)后擱置30分鐘。
恢復測試:循環(huán)結束后在0℃下充滿電,測試厚度及室溫存放2小時后的內阻,最后以1C放電測試剩余容量與恢復容量。
通過標準:
低溫循環(huán)后容量恢復率符合設計要求;
厚度變化≤初始值5%,無結構變形。
五、荷電保持能力(自放電)測試
目的:評估電池在長期存儲中的自放電率與容量損失。
測試步驟:
初始容量測試:以1C充放電記錄初始容量。
滿電存儲:以0.5C恒流恒壓充電至4.2V,截止電流0.02C,常溫靜置28天。
剩余容量測試:存儲后以0.2C放電至3.0V,計算容量保持率。
通過標準:
28天容量保持率≥設計閾值(如≥90%);
無電壓異常下降或漏液。
六、極端溫度安全測試
目的:確保電池在極端溫度下不會發(fā)生熱失控或機械失效。
測試方法:
高溫爐溫測試:將滿電電池以5℃/min速率升溫至130℃(或150℃),恒溫60分鐘(或30分鐘),觀察是否起火或爆炸。
低溫沖擊測試:將電池從室溫快速轉移至-20℃或-40℃環(huán)境,測試低溫放電性能與結構完整性。
鋰電池恒溫箱通過標準:
高溫測試后無起火、爆炸;
低溫放電容量滿足設計要求,無結構脆化。
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