鋰離子電池性能驗證介紹

1、鋰離子電池性能驗證鋰離子電池性能驗證目目 錄錄第一章、鋰離子電池性能指標第一章、鋰離子電池性能指標第二章、第二章、鋰離子電池測試標準第三章、第三章、Li-ionLi-ion電池電池的安全認證的安全認證第四章、失效模式第四章、失效模式第一章、鋰離子電池性能指標第一章、鋰離子電池性能指標1.11.1、電性能、電性能v 容量 電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，單位為(安培小時)，簡稱安時(Ah)或毫安時(mAh)。 標稱容量、實際容量、比容量(mAh/g, mAh/L)。v 放電平臺 鋰離子電池完全充電后，放電至3.6V時的容量記為C1，放電至3.0V時的容量記為C0，C1/C0稱為

2、該電池之放電平臺。 行業(yè)標準放電平臺為70%以上，平臺放電時間42min。v 放電倍率 電池容量除以1小時的電流稱為1C，大倍率放電時容量一般會比小倍率放電低。v 注：容量、平臺、倍率性能可采用電池測試柜進行檢測。放電曲線圖 放電平臺對數(shù)碼產(chǎn)品使用效果影響很大，當數(shù)碼產(chǎn)品要求最低工作電壓為3.6V時，低于平臺電壓的部分容量就不能發(fā)揮作用。倍率放電比較曲線 放電倍率越大，放電平臺電壓越低，放電能量會越小。v 電壓電壓萬用表萬用表 開路電壓: 電池在開路狀態(tài)下的端電壓； 工作電壓: 電池接通負載后在放電過程中顯示的電壓，又稱放電電壓。v 內(nèi)阻內(nèi)阻電池內(nèi)阻儀電池內(nèi)阻儀 電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻

3、； 電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在放電過程中會不斷變化，隨電壓降低而增大，但不是線性關(guān)系，主要原因是電池內(nèi)部的活性材料的組成結(jié)構(gòu)、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。 電芯內(nèi)阻由下列三部分組成: 1、內(nèi)部材料的歐姆電阻；2、離子擴散電阻；3、界面電阻1.21.2、可靠性性能、可靠性性能循環(huán)壽命循環(huán)壽命檢測柜檢測柜 1C 1C充放電循環(huán)次數(shù)充放電循環(huán)次數(shù)300300500500次次(80%(80%容量保持容量保持) ) 高低溫放電性能高低溫放電性能檢測柜檢測柜+ +高低溫箱高低溫箱 55 55環(huán)境下環(huán)境下1C1C放電，容量放電，容量85%2585%25； -20 -20環(huán)境下環(huán)境下0.2C0.2C放電，容量

4、放電，容量70%2570%25。 注：電池的高低溫性能跟電芯的材料，配方及結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，可注：電池的高低溫性能跟電芯的材料，配方及結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，可通過對電芯內(nèi)部的傳導率的調(diào)整來滿足一些特殊環(huán)境溫度使用的要求。通過對電芯內(nèi)部的傳導率的調(diào)整來滿足一些特殊環(huán)境溫度使用的要求。1.31.3、安全性能、安全性能注：除焚燒外，其它測試均要求電池不起火，不爆炸。第二章、鋰離子電池測試標準第二章、鋰離子電池測試標準 第三章、第三章、Li-ionLi-ion電池電池相關(guān)安全認證相關(guān)安全認證v 國際國內(nèi)關(guān)于鋰離子電池的安全認證機構(gòu)及其標準：國際國內(nèi)關(guān)于鋰離子電池的安全認證機構(gòu)及其標準：v GBGB（國家標

5、準）（國家標準）v ULUL（Underwriter Laboratory)Underwriter Laboratory)美國安全認證機構(gòu)美國安全認證機構(gòu)v CECE（COMMUNATE EUROPIEACOMMUNATE EUROPIEA歐共體的縮寫）。表示該商品符合安全、衛(wèi)歐共體的縮寫）。表示該商品符合安全、衛(wèi)生、環(huán)保和消費者保護等一系列歐洲指令的要求。證實該產(chǎn)品已通過生、環(huán)保和消費者保護等一系列歐洲指令的要求。證實該產(chǎn)品已通過了相應的合格評定程序或制造商的合格聲明，是該產(chǎn)品被允許進入歐了相應的合格評定程序或制造商的合格聲明，是該產(chǎn)品被允許進入歐盟市場銷售的盟市場銷售的“通行證通行證”v

6、企業(yè)內(nèi)部的認證標準，一旦通過各個企業(yè)的內(nèi)部標準，表明具有向該企業(yè)內(nèi)部的認證標準，一旦通過各個企業(yè)的內(nèi)部標準，表明具有向該企業(yè)供貨的能力，并基本達成供貨意向。如：企業(yè)供貨的能力，并基本達成供貨意向。如：MOTOROLAMOTOROLA、DESAY(DESAY(德德賽）。賽）。ULUL安全認證的測試項目安全認證的測試項目v ULUL（Underwriter Laboratory)Underwriter Laboratory)在認證過程中所要進行的項目及其測試目標在認證過程中所要進行的項目及其測試目標值有：值有：v 短路測試。不爆炸，不著火，外部溫度不超過短路測試。不爆炸，不著火，外部溫度不超過15

7、0150v 過充測試。不爆炸，不著火。過充測試。不爆炸，不著火。v 過放測試。不爆炸，不著火。過放測試。不爆炸，不著火。v 擠壓測試。不爆炸，不著火。擠壓測試。不爆炸，不著火。v 重物沖擊測試。不爆炸，不著火。重物沖擊測試。不爆炸，不著火。v 高頻振蕩測試。不爆炸，不著火；不漏氣或漏液。高頻振蕩測試。不爆炸，不著火；不漏氣或漏液。v 振動測試。不爆炸，不著火；不漏氣或漏液。振動測試。不爆炸，不著火；不漏氣或漏液。v 熱沖擊測試。不爆炸，不著火。熱沖擊測試。不爆炸，不著火。v 溫度循環(huán)測試。不爆炸，不著火。不漏氣或漏液溫度循環(huán)測試。不爆炸，不著火。不漏氣或漏液v 低壓測試。不爆炸，不著火。不漏氣

8、或漏液低壓測試。不爆炸，不著火。不漏氣或漏液GBGB要求的安全性能測試項目要求的安全性能測試項目v GBGB（國標標準（國標標準) )所規(guī)定進行的安全性能測試項目：所規(guī)定進行的安全性能測試項目：v 短路測試。不爆炸，不著火，外部溫度不超過短路測試。不爆炸，不著火，外部溫度不超過150150v 過充測試。不爆炸，不著火。過充測試。不爆炸，不著火。v 重物沖擊測試。不爆炸，不著火。允許變形。重物沖擊測試。不爆炸，不著火。允許變形。v 振動測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓振動測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓不低于不低于N N* *3.6V3.6Vv 碰撞測試。無明顯損傷、

9、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓碰撞測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓不低于不低于N N* *3.6V3.6Vv 熱沖擊測試。不爆炸，不著火。熱沖擊測試。不爆炸，不著火。v 恒定濕熱性能。不爆炸，不著火；不漏氣或漏液。恒定濕熱性能。不爆炸，不著火；不漏氣或漏液。知名企業(yè)供應商測試評估標準知名企業(yè)供應商測試評估標準vMOTOROLAMOTOROLA（摩（摩托羅拉）托羅拉）公司公司在開發(fā)供應商在開發(fā)供應商時需要進行的時需要進行的測試項目有：測試項目有：vDESAYDESAY( (德賽）德賽）公司在供應商公司在供應商認證評估時要認證評估時要求進行的測試求進行的測試項目有項目有：電性能電性能機

10、械性機械性環(huán)境適應性環(huán)境適應性電壓機械撞擊測試熱沖擊測試內(nèi)阻振蕩測試濕度測試容量跌落測試不同溫度下的放電容量儲存容量保持率85下儲存48hrs下電性能電性能機械性機械性環(huán)境適應性環(huán)境適應性外觀及尺寸熱循環(huán)恒定濕熱性能點焊拉力針刺實驗振動標準、快速放電容量重物沖擊碰撞荷電保持能力熱沖擊自由跌落循環(huán)壽命過充電內(nèi)阻短路高溫性能（552）低溫性能（-202）第四章、失效模式第四章、失效模式v 幾種失效模式：幾種失效模式： 容量低、循環(huán)壽命差、低電壓、容量低、循環(huán)壽命差、低電壓、內(nèi)阻過大、過充、內(nèi)部短路、外部內(nèi)阻過大、過充、內(nèi)部短路、外部短路短路v 鋰電池失效分析的難點：鋰電池失效分析的難點： (1)

11、(1)內(nèi)部材料體系較多，拆電池后內(nèi)部材料體系較多，拆電池后難以保持不反應，鑒別原因存在難難以保持不反應，鑒別原因存在難度；度； 2) 2)電池爆炸后只剩下燃燒的殘渣，電池爆炸后只剩下燃燒的殘渣，證據(jù)不易倒追。證據(jù)不易倒追。 電池爆炸的實質(zhì)：短路或過充電池爆炸的實質(zhì)：短路或過充 失效分析的基本方法：失效分析的基本方法： 全面測試性能全面測試性能拆解電池拆解電池材料分析材料分析 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： a. a. 附料量偏少附料量偏少 b. b. 極片兩面附料量相差較大極片兩面附料量相差較大 c. c. 極片斷裂極片斷裂 d. d. 電解液少電解液少 e. e. 電解液電導率低電解液電導率低 f.

12、f. 正極與負極配片未配好正極與負極配片未配好 g. g. 隔膜孔隙率小隔膜孔隙率小 h. h. 膠粘劑老化膠粘劑老化附料脫落附料脫落 i. i.卷芯超厚（未烘干或電解液未滲透）卷芯超厚（未烘干或電解液未滲透） j. j. 分容時未充滿電分容時未充滿電 k. k. 正負極材料比容量小正負極材料比容量小容量低容量低產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：a.a. 副反應（電解液分解；正極有雜質(zhì)；有水）副反應（電解液分解；正極有雜質(zhì)；有水） b.b. 未化成好（未化成好（SEISEI膜未形成完全）膜未形成完全）c.c. 客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回的電芯）客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回的電芯） d.d. 客戶未按要求點焊（客戶加工后的電芯）客戶未按要求點焊（客戶加工后的電芯）e.e. 毛刺毛刺 f.f. 微短路微短路g.g. 負極產(chǎn)生枝晶負極產(chǎn)生枝晶低電壓低電壓內(nèi)阻高內(nèi)阻高產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：a.a. 負極片與極耳虛焊負極片與極耳虛焊 b.b. 正極片與極耳虛焊正極片與極耳虛焊 c.c. 正極耳與蓋帽虛焊正極耳與蓋帽虛焊d.d. 負極耳與鋼殼虛焊負極耳與鋼殼虛焊e. e.正極未加導電劑正極未加導電劑f f. . 電解液鋰鹽含量低電解液鋰鹽含量低 g g. . 電池曾經(jīng)發(fā)生短路電池曾經(jīng)發(fā)生短路 h h. .