鋰電池性能測試方法.doc

51電池搜索網(wǎng) qtekc鋰電池性能測試方法 鋰電池是一個要求高品質(zhì)、高安全的產(chǎn)品、消費者在使用時往往不清楚電池的性能，導致在使用時電池的效率往往達不到理想目標，有時甚至盲目使用還會引起電池爆炸事件的發(fā)生，人生安全也會受到損傷，因此了解電池的性能也是至關重要的。 鋰電池性能測試主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命、密封性能、安全性能、儲存性能、外觀等，其它還有過充、過放、可焊性、耐腐蝕性等 測試儀 硬質(zhì)棒 釘子 1 方法一、自放電測試 鎳鎘和鎳氫電池的自放電測試為:由于標準荷電保持測試時間太長,一般采用24小時自放電來快速測試其荷電保持能力,將電池以0.2C放電至1.0V.1C充電80分鐘,擱置15分鐘,以1C放電至10V,測其放電容量C1,再將電池以1C充電80分鐘,擱置24小時后測1C容量C2,C2/C1100%應小于15% 鋰電池的自放電測試為:一般采用24小時自放電來快速測試其荷電保持能力,將電池以0.2C放電至3.0V,恒流恒壓1C充電至4.2V,截止電流:10mA,擱置15分鐘后,以1C放電至3.0V測其放電容量C1,再將電池恒流恒壓1C充電至4.2V,截止電流100mA,擱置24小時后測1C容量C2,C2/C1100%應大于99%. 2 方法二、內(nèi)阻測量 電池的內(nèi)阻是指電池在時,電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力,一般分為交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻,由于充電電池內(nèi)阻很小,測直流內(nèi)阻時由于電極容易極化,產(chǎn)生極化內(nèi)阻,故無法測出其真實值;而測其交流內(nèi)阻可免除極化內(nèi)阻的影響,得出真實的內(nèi)值. 交流內(nèi)阻測試方法為:利用電池等效于一個有源電阻的特點,給電池一個1000HZ,50mA的恒定電流,對其電壓采樣整流濾波等一系列處理從而精確地測量其阻值. 3 方法三、IEC標準循環(huán)壽命測試 IEC規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池標準循環(huán)壽命測試為: 電池以0.2C放至1.0V/支后 1.以0.1C充電16小時,再以0.2C放電2小時30分(一個循環(huán)). 2.0.25C充電3小時10分,以0.25C放電2小時20分(2-48個循環(huán)). 3.0.25C充電3小時10分,以0.25C放至1.0V(第49循環(huán)) 4.0.1C充電16小時,擱置1小時,0.2C放電至1.0V(第50個循環(huán)),對鎳氫電池重復1-4共400個循環(huán)后,其0.2C放電時間應大于3小時;對鎳隔電池重復1-4共500個循環(huán),其0.2C放電時間應大于3小時. IEC規(guī)定鋰電池標準循環(huán)壽命測試為: 電池以0.2C放至3.0V/支后,1C恒流恒壓充電到4.2V,截止電流20MA,擱置1小時后,再以0.2C放電至3.0V(一個循環(huán))反復循環(huán)500次后容量應在初容量的60%以上. 4 方法四、內(nèi)壓測試 鎳鎘和鎳氫電池內(nèi)壓測試為: 將電池以0.2C放至1.0V后,以1C充電3小時,根據(jù)電池鋼殼的輕微形變通過轉(zhuǎn)換得到電池的內(nèi)壓情況,測試中電池不應彭底,漏液或爆炸. 鋰電池內(nèi)壓測試為:(UL標準) 模擬電池在海拔高度為15240m的高空(低氣壓11.6kPa)下,檢驗電池是否漏液或發(fā)鼓. 具體步驟:將電池1C充電恒流恒壓充電到4.2V,截止電流10mA,然后將其放在氣壓為11.6Kpa,溫度為(203)的低壓箱中儲存6小時,電池不會爆炸,起火,裂口,漏液. 5 方法五、跌落測試 將電池組充滿電后從三個不同方向于1m高處跌落于硬質(zhì)橡膠板上,每個方向做2次,電池組電性能應正常,外包裝無破損. 6 方法六、振動實驗測試 鎳鎘和鎳氫電池振動實驗方法為: 電池以0.2C放電至1.0V后,0.1C充電16小時,擱置24小時后按下述條件振動: 振幅:4mm 頻率:1000次,分XYZ三個方向各振動30分鐘. 振動后電池電壓變化應在0.02V之間,內(nèi)阻變化在5m以內(nèi) 鋰電池振動實驗方法為: 電池以0.2C放電至3.0V后1C充電恒流恒壓充電到4.2V,截止電流10mA,擱置24小時后按下述條件振動: 振幅0.8mm 使電池在10HZ-55HZ之間振動,每分鐘以1HZ的震動速率遞增或遞減. 振動后電池電壓變化應在0.02V之間,內(nèi)阻變化在5m以內(nèi). 7 方法七、撞擊實驗 電池充滿電后,將一個15.8mm直徑的硬質(zhì)棒橫放于電池上,用一個20磅的重物從610mm的高度掉下來砸在硬質(zhì)棒上,電池不應爆炸起火或漏液. 8 方法八、穿刺實驗 電池充滿電后,用一個直徑為2.0mm25mm的釘子穿過電池的中心,并把釘子留在電池內(nèi),電池不應該爆炸起火. 9 方法九、高溫高濕測試 鎳鎘和鎳氫電池高溫高濕測試為: 電池以0.2C放電至1.0V后,1C充電75分鐘后將其置與溫度66,85%濕度條件下儲存192小時(8天),于常溫常濕下擱置2小時,電池不應變形或漏液,容量恢復應在標稱容量的80%以上. 鋰電池高溫高濕測試為:(國家標準) 將電池1C恒流恒壓充電到4.2V,截止電流10mA,然后放入(402),相對濕度為90%-95%的恒溫恒濕箱中擱置48h后,將電池取出在(205)的條件下擱置2h,觀測電池外觀應該無異?，F(xiàn)象,再以1C恒流放電到2.75V,然后在(205)的條件下,進行1C充電,1C放電循環(huán)直至放電容量不少于初始容量的85%,但循環(huán)次數(shù)不多于3次. 電池保養(yǎng)常識： 1 記憶效應鎳氫充電電池上常見的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)就是：如果長期不充滿電就開始使用電池的話，電池的電量就會明顯下降，就算以后想充滿也充不滿了。所以保養(yǎng)鎳氫電池的重要方式就是：電必須用完了才能開始充電，充滿了電了才允許投入使用?，F(xiàn)在常用的鋰電池的記憶效應是可以小到忽略不計的。2 完全充電，完全放電 是針對鋰電池來說的。 完全放電就是指把用電智能設備，如手機，調(diào)整到最低功率狀態(tài)耗去電量直到手機自動關機的過程。 完全充電就是指把完全放電的用電智能設備，如手機，接到充電器上直到手機上提示“充滿”的過程。3 過度放電 是針對鋰電池來說的。 完全放電后鋰電池內(nèi)部還會留有少量電量，但這部分電量對于鋰電池的活性和壽命至關重要。 過度放電：完全放電后，如果繼續(xù)采用其它方式，如：強行再次開啟手機、電池接小燈泡耗費殘留電量的話，這叫過度放電， 會對鋰電池造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。4 保護芯片 鋰電池對充放電時對接入的電流電壓有極為嚴格的要求，為了保護電池不因為外界電環(huán)境失常而損壞，電池本體內(nèi)部會設置管理電池狀態(tài)的芯片。這個芯片同時還有記錄電池容量，校正電池容量的功能?，F(xiàn)在，就算是山寨手機電池也是不會節(jié)省這個關鍵的保護芯片的，不然山寨手機電池根本不可能用很久。5 過沖過放保護電路 用電智能設備內(nèi)置的全面管理電池的芯片及電路。 比如手機上，就有這樣的電路，大概功能如下：6 電時，提供最合適的電壓電流給電池。在合適的時機停止充電。7 充電時，時刻檢查電池殘留電量，在合適的時機命令手機關機，防止過度放電。8 開機時，檢查電池是否已被完全放電，如果已被完全放電，則提示用戶充電，然后關機。9 避免電池或充電線電力異常，發(fā)現(xiàn)異常時斷開電路，保護手機。10 過度充電： 是針對鋰電池來說的。 正常情況下，鋰電池充到一定電壓（也就是充滿）就會被上級電路截斷充電電流，但由于某些設備內(nèi)置的過沖過放保護電路的電壓電流參數(shù)不同（如手機電池座充），導致雖已充滿，但還未停止充電的現(xiàn)象。 過度充電也會導致電池性能傷害。11 激活 鋰電池長期（三個月以上）不使用，會產(chǎn)生電極材料鈍化，電池性能下降，可以采用三次完全充電、完全放電來解除純化，發(fā)揮出電池的最高性能。二、常見錯誤觀點： 1 首先使用必須進行完全放電，然后進行完全充電，重復三次，以便于激活電池。否則電池就永遠都不好用了！解答：如果實在閑的沒事做，這么做可以，但不是必須的，因為激活操作不是必須放在第一次使用就做的。只要隨著不斷的使用,電極鈍化無需刻意激活也可以慢慢消失。 2 ，充電時不要使用手機，對電池有害，也會產(chǎn)生超大量輻射傷害人體。 解答：充電時使用手機是否對電池有害要根據(jù)情況來說（本文后會說明），但是有一點可以確定的是，充電時使用手機絕對不會產(chǎn)生比平時使用手機多的輻射。 鋰電池在壽命周期內(nèi)只能充放電XXX次，所以每次用就盡量用到自動關機，每次充就盡量充到滿電。 第一個子句是對的，后面是錯的。 這個次數(shù)中的每一次，都是指完整的一次，比如從20%充電到30%停止充電，這個只算是1/10次，從80%放電到60%,只能算是1/5次。 前三次充電必須達到12小時，否則就影響電池性能。 如果是為了激活電池，只需要手機提示充滿電就已經(jīng)足夠，一般手機，都會在5小時內(nèi)提示充滿，完成后如果繼續(xù)接著充電器，過沖過放保護電路會截斷手機的充電電流。之后電池就處于不狀態(tài)，和充滿后馬上撥除充電線的效果是一樣的。 前三次充電必須達到12小時是針對鎳氫充電電池來說的，結(jié)果被很多廠家習慣性地、無知地寫在鋰電池用戶手冊上，沒文化真可怕。國際大廠，如戴爾，聯(lián)想，華碩，apple的產(chǎn)品上是絕對不會出現(xiàn)“12小時”這樣的文字的。而且對于鋰電池來說，這是共性，也是原理的一部分，不可能有的廠家生產(chǎn)的需要12小時，有的廠家的不需要。 需要注意的是，如果采用座充，由于絕大部分座充達不到官方線充的最高電流，充電時間可能會超過6小時，但只要充滿電，坐充也會自動斷電，和用線充是一樣的。 充滿電了就最好馬上撥除充電線，防止過充。 過沖過放保護電路不是吃素的，OK！如果發(fā)生過充，多半是因為過沖過放保護電路損壞，但以現(xiàn)在的電子產(chǎn)品工藝和抗壓能力來說,這概率實在低到不行，不必提心吊膽。 手機一旦開始提示用戶充電，就一定要馬上充電，或者馬上關機，避免過放。 過沖過放保護電路不是吃素的，OK！這個電路會在必要的時候（也就是過放之前）強制關機，不會損壞電池的。手機的提示是為了讓用戶提前知道，以提前做好處理或者心理準備。 需要注意的是，如果手機已經(jīng)自動關機就千萬不能為了打個電話而強行開機了，因為很有可能造成過放，而且由于保護的存在，開機未完成前多半會被過沖過放保護電路強行斷電。三、正確地使用 1 新出廠的電池：無需任何處理，如激活等，可直接投入正常使用。2 閑置不長時間的電池（三個月內(nèi)）：無需任何處理（如激活等），可直接投入正常使用。3 置較長時間的電池（三個月以上）：可做激活處理，使得電池活性達到最高，也可不做，使其隨著正常使用自然恢復到最高活性。4 子產(chǎn)品的評測人員，為了保證對電池續(xù)航時間的正確統(tǒng)計，有必要在測試前進行激活處理。5 鋰電池正常充電方法： 隨時充電，并可隨時停止充電，不要有所顧忌。這點是鋰電池的重要優(yōu)點-無記憶效應決定的，請正視這個優(yōu)點，并讓您的鋰電盡量展現(xiàn)它的這個重要優(yōu)點。四、中的鋰電池最怕什么 1 100以上高溫 會嚴重影響電池壽命和儲電能力，并可能成造成電池熔化，或爆炸。所以，請讓鋰電池遠離火源及其它熱源。2 5到100高溫 是的，你沒有看錯，從35開始（人體溫一般為36.2-37.2）電池壽命就開始被溫度明顯影響，溫度越高，影響越大。 鋰電池的設計壽命最少也有400次完全充放電，按手機平均每三天充一次電來算，一塊電池應該至少能用三年半。但絕大多數(shù)電池都沒有能活那么久，很大部分的原因是因為電池被人的體溫影響，另一部分原因是因為被手機其它芯片發(fā)熱所影響。 為什么筆記本電腦的電池為怎么總感覺沒有手機的耐用，那是因為：其一、筆記本電腦發(fā)熱比手機多的多，電腦芯片的熱量很容易傳導到電池上，超過40輕輕松。其二、為了更快的充電，筆記本充電電流一般較高，電池容量大，充電放電電池本身也會發(fā)熱。其三、電池一般位于下面板處，更不容易散熱。 再，如果您的設備在使用中會產(chǎn)生更大的熱量，如手機長時間打電話，手機玩大型游戲，筆記本電腦玩游戲，并且這個熱量會傳導到電池上，加上充電時電池本身的發(fā)熱，雖然不會產(chǎn)生安全風險，但也會影響到電池。 所以如果，發(fā)現(xiàn)充電使用中的設備發(fā)熱明顯（如iphone手機邊充電邊玩3D游戲），則可以考慮先等充滿電了，再連著充電線玩。3 -40低溫以下 會到達冰點徹底凍壞。4 10到-40低溫 會降低電池續(xù)航能力，但不會對電池造成永久傷害，只要溫度回到室溫，電量又會自動恢復回來。五、閑