锂电池循环寿命检测
循环寿命检测主要检验锂离子电池在可用容量下降至许可值时的充放电次数。具体步骤如下:
1、锂离子电池在(20±5)℃的环境温度下,以0.2C电流恒流放电至规定的终止电压(一般为3.0V),然后以0.2C电流恒流充电至终止电压(一般为4.2V),转入恒压充电(充电终止电流一般为0.02C);
2、锂电池应在(20±5)℃的环境温度下以0.2C电流恒流放电至规定的放电终止电压;
3、锂离子电池应在(20±5)℃的环境温度下进行循环,电池在充电和放电或放电和充电之间搁置不**过1h;
4、锂电池应按照步骤①和步骤②循环进行放电和充电,直至放电容量**额定容量的70%。
电池测试能够起到什么作用?
主要原因是当今社会对于电池的适用领域非常的广泛,小到儿童玩具大到设备通通都有电池的身影,因此对于电池的性能测试十分的关键。为了避免出现不可估量的状况,可以通过电池测试进行检测。像是温度检测,若是电池温度不合格容易出现爆炸的危险等。通过电池测试可以避免多种危险的情况发生,因此十分的重要。
电池测试目的
电池测试的目的总的来说是出于两个方面的原因:
1、了解电池的特性(从电池本身出发):我们需要通过测试来了解电池的容量、内阻、电压特性、倍率特性、温度特性、循环寿命、能量密度等等重要的参数,既需要这些参数来论证被测电池是否达到了当初的设计目标,也需要通过这些参数在使用电池的过程中实现较好的管理和控制。
2、评估电池满足需求的能力(从应用场景出发):这类测试可以理解为从应用的需求出发,倒推出电池应该满足的特性,并经过测试来验证被测电池是否达标。例如整车厂会根据低温下驾驶的场景设计电池冷启动测试,根据功耗指标设计能量效率测试,根据车辆爬坡或加速场景设计功率性能测试等。另外还会从车辆的角度出发设计过充过放、短路、过温、挤压穿刺等试验。
所以当我们接触到一个新的测试项目的时候,我们可以思考一下,这个测试究竟是出于了解电池还是用于评估满足应用场景的能力。有了这个程度的认识能进一步理解测试的内容。
为什么要做电池测试?
可以通过对电池的测试了解到这个电池现在的实际参数,像是电池的内容量,老化程度,温度等多个方面。通过检测电池可以一目了然的观察到这些数值,按照这些参数进行对比论证之后,可以清晰的了解到这个电池是否满足使用要求。若是没有满足使用要求或是出现了其它的问题,还可以通过测试出来的数值去较进一步的研究改进。
电池测试方法
下面主要介绍几种用于了解电池特性的测试内容:
1、容量测试
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℃)环境下采用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。不同温度下1C放电截止在X轴上的点为容量与温度的关系。而各个放电曲线与X、Y轴形成的面积之比是不同温度下的可用能量之比。如下图所示:-20℃时的电池可用能量(Wh) = 阴影部分的面积S。由此可见,SOE比SOC能较加准确的表示出剩余的能量,从而较准确的评估剩余里程。
2、混合脉冲功率性能测试(HPPC)
HPPC测试可测得电池的功率性能,开路电压,直流内阻等重要特性。HPPC测试制度是在某特定SOC目标进行10s脉冲放电,静置40s,再10s脉冲充电。由此可测得该SOC点充电和放电方向的DCIR。需要注意的是在不同的测试方法下计算的DCIR会存在一定的差异。
比如可以以脉冲1s时刻为基准:
Rd = (V1dd – V0dd) / Id
Rc = (V1cd – V0cd) / Ic
也可以以脉冲10s时刻为基准:
Rd = (V10dd – V0dd) / Id
Rc = (V10cd – V0cd) / Ic
一般情况下电池企业采用10s基准法计算。若整车项目SOR文件中提及了瞬间功率特性要求时可以按所需要求计算。
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