鋰電池可靠性測試標準

1、1 目的：1.1 檢驗本公司所生產(chǎn)二次鋰離子成品電池的各項性能，以確保本公司成品電池的安全性與可靠性符合客戶要求；1.2 發(fā)現(xiàn)明顯的或潛在的品質(zhì)問題，為改善產(chǎn)品品質(zhì)，提高產(chǎn)品安全性與可靠性提供客觀數(shù)據(jù)支持。2 范圍：本標準適用于我公司生產(chǎn)的所有型號單體二次鋰離子成品電池。3 職責與權(quán)限：3.1 測試中心：執(zhí)行測試及測試記錄管理；3.2 研發(fā)部 / 工程部：協(xié)助執(zhí)行檢驗測試。4 定義和術(shù)語4.1 二次鋰離子成品電池：含有鋰離子化合物的能夠?qū)⒒瘜W能直接轉(zhuǎn)化為電能的可多次充放電的裝置，包括電極、隔膜、容器和端子。本標準中定義指我司生產(chǎn)的二次液態(tài)鋰離子成品電池和二次聚合物鋰離子成品電池。4.2 充電限

2、制電壓：成品電池由恒流轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓，未特殊定義其值為n*4.20V 。4.3 額定容量：電池在環(huán)境溫度20 5條件下，以5h 率放電至終止電壓時所應提供的電量，用C5表示，單位是 Ah（安時）或 mAh（毫安時）。4.4 標稱電壓：用以表示成品電池電壓的近似值。4.5 終止電壓：規(guī)定放電終止時成品電池的負載電壓，未特殊定義時其值為n*2.75V 。4.6 充電制式：成品電池可采用下列制式之一進行充電：4.6.1在環(huán)境溫度20 5條件下，以0.2C5A 充電，當成品電池端電壓達到充電限制電壓n*4.20V 時，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流0.01C5A，充電結(jié)束。此充電制式為檢驗的仲裁充電

3、制式。4.6.2在環(huán)境溫度20 5條件下，以0.5C5A 充電，當成品電池端電壓達到充電限制電壓n*4.20V 時，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流0.01C5A，充電結(jié)束。4.6.3在環(huán)境溫度20 5條件下，以1C5A 充電，當成品電池端電壓達到充電限制電壓n*4.20V 時，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流0.01C5A，充電結(jié)束。4.6.4藍牙系列電池用0.2C5A充電， DVD系列電池用0.5C5A充電。4.7 放電平臺：恒流放電到3.60V 時的放電時間。4.8 完全充電：按照4.6 所述的充電方法，成品電池內(nèi)部儲電容量達到最大值即被認為是完全充電，也稱為滿電。4.9 破裂：由于成品電池內(nèi)部或外

4、部的壓力導使電池的外包裝機械性能失效，從而使成品電池內(nèi)部物質(zhì)漏出或溢出，但并無物質(zhì)噴出。4.10 變形：成品電池由于內(nèi)部或外部壓力而使電池外觀改變。4.11 爆炸：成品電池失效時電池的外包裝或外殼強制裂開，內(nèi)部的大部分物質(zhì)都強制性的排出。4.12 起火：成品電池失效時產(chǎn)生火焰。4.13 漏液：電解液從電芯中流出。4.14 測試頻率 : 即每隔一定的時間對該款成品電池進行檢驗。4.15 測試周期 : 即做完該項測試所需要的時間。4.16 字母“n”: 表示串聯(lián)的電池節(jié)數(shù)。5 質(zhì)量評定程序：5.1 抽樣頻率5.1.1 PRT測試 :每個月按照電池容量的大小或者工藝材料的不同至少抽做4 個品種， 每

5、半年循環(huán)抽取測試一次，測試項目和數(shù)量見附表一。5.1.2若客戶有特殊要求時，以客戶的要求抽樣作PRT測試，如頻率過高需向客戶收取合理的測試費用，但雙方必須達成一致。5.2判定規(guī)則 : 當所有測試項目均滿足規(guī)定要求時, 判為試驗合格, 如有任何一項測試項目不符合要求時, 應暫停試驗; 責任單位須對不符合項進行確認、分析 , 找出不合格原因并改善后可繼續(xù)進行送檢; 如重新測試合格, 則判定試驗合格 ;若重新測試仍有不符合項則判定檢驗不合格. 5.3 測試結(jié)案 : 測試工作結(jié)束后,報告由測試員制作并經(jīng)實驗室負責人審核,QA 負責人批準后, 整理成電子檔案存入公司公共盤里. 6. 測試條件以及測試設備

6、、儀表要求：6.1 測試條件（無特殊規(guī)定，本文件中各項試驗應在此溫濕度條件下進行）6.1.1 溫度： 2056.1.2相對濕度： 45 756.2 測量儀表與設備要求6.2.1測量電壓的儀表準確度不低于1，內(nèi)阻不小于10K/V；6.2.2測量電流的儀表準確度不低于1；6.2.3測量時間用的儀表準確度不低于0.1 ；6.2.4測量溫度用的儀表準確度不低于2；6.2.5恒流源的電流恒定可調(diào)，在工作過程中，其電流變化應在1范圍內(nèi)；6.2.6恒壓源的電壓可調(diào)，其電壓變化范圍為0.5 。6.2.7測量厚度的卡尺準確度不低于1；6.2.8測量容量的設備準確度不低于0.1 ；7 測試項目、方法及判定標準7.

7、1 外觀尺寸、內(nèi)阻、電壓、NTC測試7.1.1測試方法：7.1.1.1取樣品電池，目測電池外觀，用數(shù)顯卡尺測量并記錄電池尺寸；7.1.1.2打開內(nèi)阻測試儀電源，按照對應成品電池規(guī)格書設定電壓、內(nèi)阻量程，將電池裝入內(nèi)阻測試儀夾具，讀取并記錄電池內(nèi)阻、電壓；再用萬用表測其NTC值。7.1.2 測試設備：內(nèi)阻測試儀、數(shù)顯卡尺、萬用表。7.1.3測試判定標準：7.1.3.1電池外觀表面清潔、無機械損傷、觸點無繡蝕；電池尺寸符合對應的規(guī)格書要求；7.1.3.2電池內(nèi)阻參照對應的規(guī)格書要求的規(guī)格值；7.1.4 試驗電池處理：留做其他的性能測試；7.1.5標準參照：成品電池規(guī)格書。7.2 容量測試7.2.1

8、測試方法：7.2.1.1取做完外觀、內(nèi)阻、電壓的樣品電池，按4.6 充電制式充滿電，即恒流恒壓充電到n*4.20V ；7.2.1.2擱置 10min；在 20 5條件下，以0.2C5A電流對電池恒流放電至n*2.75V 結(jié)束 ( 如客戶有特殊要求時，按客戶要求進行) ，記錄放電容量和放電時間。7.2.2測試設備：電池檢測柜。7.2.3測試判定標準：0.2C 放電時間 300min。7.2.4試驗電池處理：留做其他的性能測試。7.2.5標準參照： GB/T 18287-2000 。7.3 放電過流保護測試7.3.1測試方法：7.3.1.1在 20 5溫度下，用0.5C5A 的電流恒流充電，當電池

9、端電壓達到n*4.2V 時轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流降至0.01C5A時充電結(jié)束。7.3.1.2將電池接在電子負載測試儀上，調(diào)整初始放電電流為1C5A，開啟負載儀，逐步上升放電電流，直至電池不再放電時結(jié)束，記錄電池停止放電時的放電電流；7.3.2 測試設備：電池檢測柜、電子負載儀。7.3.3測試判定標準：參照電池對應規(guī)格書7.3.4 試驗電池處理：留作過充的性能測試7.3.5標準參照：無( 本廠自訂 ) 7.4 充電過壓保護測試7.4.1測試方法：7.4.1.1在 20 5溫度下，用0.5C5A 的電流恒流充電當電池端電壓達到n*4.2V 時轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流降至0.01C5A時充電結(jié)

10、束。 7.4.1.2將成品電池以5V 0.5C5A充電 8h 后，擱置10min，測試并記錄電池的電壓。 7.4.2 測試設備：電池檢測柜7.4.3 測試判定標準：對應電池規(guī)格書中過充電壓上限為合格。7.4.4 試驗電池處理 : 留做過放的性能測試。7.4.5 標準參照：無 ( 本廠自訂 ) 7.5 放電過壓保護測試7.5.1測試方法：7.5.1.1 在 20 5環(huán)境溫度下，用0.5C5A 的電流恒流充電，當電池端電壓達到n*4.2V 時轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流降至0.01C5A時充電結(jié)束。7.5.1.2 將電池接在電子負載測試儀上，開啟負載，以0.5C5A 的電流對電池恒流放電，直至電池不

11、再放電時結(jié)束，擱置10min，記錄下電池停止放電時的電壓。7.5.1.3 拆下電池保護板，用保護板綜合測試儀，測試電池保護板的保護功能，并記錄測試數(shù)值。7.5.2 測試設備：電池檢測柜、保護板綜合測試儀、電子負載測試儀；7.5.3測試判定標準：對應電池規(guī)格書過放電壓下限值為合格；保護值在規(guī)格范圍內(nèi)。7.8.4 試驗電池處理：按D品報廢7.5.4試驗電池處理：留做其他的性能測試7.5.5標準參照：無 ( 本廠自訂 )7.6 振動測試7.6.1測試方法：7.6.1.1取容量測試后的樣品電池按4.6 充電制式給電池充滿電；擱置10min 后測試并記錄電池電壓；7.6.1.2將電池固定在振動臺上, 以

12、 X 、Y、Z 三個方向每個方向從10Hz-55Hz 循環(huán)掃頻振動30 min, 掃頻速率為1oct/min ；試驗過程中如電池漏液、冒煙或爆炸則實驗結(jié)束；7.6.1.3.1振動頻率： 10Hz-30Hz 位移幅值（單振幅） ：0.38mm 7.6.1.3.2振動頻率： 30Hz-55Hz 位移幅值（單振幅） ：0.19mm 7.6.1.4振動結(jié)束擱置10min 后，觀察電池外觀，用綜合測試儀測試電池性能。7.6.2 測試設備：振動測試臺、電池綜合測試儀，萬用表、秒表；7.6.3測試判定標準：7.6.3.1外觀無損傷、不漏液、不冒煙或不爆炸；7.6.3.2 電池電壓，內(nèi)阻、過流值符合電池對應規(guī)

13、格書要求。7.6.4 試驗電池處理：留做跌落測試。7.6.5標準參照：電池對應規(guī)格書及GB/T 18287-2000 7.7 自由跌落測試7.7.1測試方法：7.7.1.1取樣品電池，按4.6的充電制式對電池充滿電，擱置10min，然后以1C5A 電流恒流放電到終止電壓n*2.75V ，放電結(jié)束后記錄電池放電容量、時間及平臺。7.7.1.2按 4.6 的充電方式對電池充滿電，充電結(jié)束擱置10min 后，測量并記錄電池的內(nèi)阻、電壓. 7.7.1.3將成品電池由1000mm 高度自由跌落到1820mm 厚的硬木板上，從X、Y、Z 正負方向 ( 共六個方向 ) 每個方向各跌落一次，如電池漏液、 冒煙

14、或爆炸則實驗結(jié)束；跌落后擱置10min 測試并記錄電池電壓、內(nèi)阻。7.7.1.4以 1C5A電流放電至2.75V 時終止放電；擱置10 min ；按 4.6 充電制式給電池充滿電；擱置10 min ；7.7.1.5按 7.8.1.4步驟循環(huán)3 次后測試結(jié)束，記錄初始放電容量、時間及最后一次循環(huán)的放電容量、時間。7.7.2 測試設備：跌落測試臺、電池檢測柜、內(nèi)阻測試儀、萬用表；7.7.3 測試判定標準：電池不漏液、不冒煙、不爆炸；放電時間51 min 。7.7.4 試驗電池處理：按B品退庫。7.7.5標準參照： GB/T 18287-2000 7.8 異常充電測試7.8.1測試方法：7.8.1.

15、1將電池放電至終止電壓, 擱置 10min 后測量并記錄電池的內(nèi)阻、電壓及厚度；7.8.1.2再將電池以充電限制電壓n*4.2V/3C5A，充電 7h；7.8.1.3試驗過程中觀察并記錄電池外觀；7.8.2 測試設備： DC Power、萬用表、內(nèi)阻測試儀、數(shù)顯卡尺，安全試驗箱。7.8.3測試判定標準：電池應不起火、不爆炸。7.8.5 標準參照：無 ( 本廠自訂 ) 7.9 反充測試7.9.1測試方法：7.9.1.1 取樣品電池，將電流表的正極連接到DC power 的正極上，串連接入測試回路中；7.9.1.2 電流表的負極同電池的輸出端P-連接， DC power 的負極同電池的輸出端P+連

16、接，反接后將電池放入安全試驗箱中，并以0.5C5A充電 1h，然后監(jiān)控電池端電流。7.9.2 測試設備： DC power、電池表、秒表；7. 9. 3 測試判定標準：電池應不起火、不爆炸、不漏液。7.9.4 試驗電池處理 : 按 D品報廢7.8.5 標準參照：無 ( 本廠自訂 )7.10 最大電流放電測試 7.10.1測試方法：7.10.1.1 取樣品電池，按4.6 充電制式給電池充滿電，擱置10min 后測試并記錄電池的內(nèi)阻、電壓、厚度；7.10.1.2 按成品電池規(guī)格書定義之最大充放電電流, 對成品電池進行充放循環(huán)3 次7.10.1.3 取出樣品電池測量電池電壓、內(nèi)阻、厚度，常溫擱置2h

17、 后觀察電池外觀。7.10.2 測試設備：電池檢測柜、內(nèi)阻測試儀；7. 10. 3 測試判定標準：電池應不冒煙、不起火、不爆炸、不漏液。7.10.4 試驗電池處理 : 留做其他測試。7.10.5 標準參照：無 ( 本廠自訂 )7.11 保護板靜態(tài)耗電電流測試7.11.1測試方法7.11.1.1將電池按4.6 的充電制式充滿電，擱置10min，在保護板與電芯間串接一個數(shù)字微安表，測試保護板靜態(tài)耗電電流，讀取并記錄靜態(tài)電流值。7.11.2 測試設備：電池檢測柜、數(shù)字微安表7.11.3 測試判定標準 : 參照電池對應規(guī)格書7.11.4 試驗電池處理：留做其他測試。7.11.5標準參照：無(本廠自訂

18、) 7.12 短路保護性能測試7.12.1測試方法：7.12.1.1按 4.6 充電制式給電池充電，充滿電后擱置10min，測試并記錄電池的電壓、內(nèi)阻、厚度。7.12.1.2將熱電偶固定在電池的最大面積上，然后將電池放進安全試驗箱中，用一個帶有開關(guān)的電線將電池正負極連接 ( 線路總電阻小于100m ） ，閉合電線開關(guān)直接短路成品電池正負極1h 并同時啟動秒表; 如測試過程中電池起火或爆炸則試驗結(jié)束。7.12.1.4短路結(jié)束后取出電池，立即測試并記錄電池的厚度并觀察電池外觀，再以1C恒流瞬時充電5S后測量電池開路電壓、內(nèi)阻、厚度。7.12.2 測試設備：電池檢測柜、萬用表、內(nèi)阻測試儀、數(shù)顯卡尺、

19、熱電偶、電阻小于100m 的銅線、秒表。7.12.3 測試判定標準：電池不起火、不爆炸、不開裂；瞬時充電后電池電壓應不小于3.7V 。7.12.4 試驗電池處理 : 按 B品處理。7.12.5 標準參照： GB/T 18287-2000 7.18 動態(tài)負載測試7.18.1測試方法：7.18.1.1取做樣品電池，按4.6 充電制式充滿電，靜置10min; 7.18.1.2 以放電電流從0.2C5A上升至 1.5C, 頻率 20KHZ,速率 1.0A/MS 對成品電池進行持續(xù)放電直至輸出電壓被放電終止 , 則試驗結(jié)束。7.18.1.3試驗結(jié)束后測量其電壓、內(nèi)阻、厚度7.18.2 測試設備：電子負載

20、、內(nèi)阻測試儀、。7.18.3 測試判定標準：電池應不起火、不爆炸、不漏液。7.18.4 試驗電池處理：留做其他測試7.18.5 標準參照：無 ( 本廠自訂 ) 7.19 ESD 測試7.19.1測試方法：7.19.1.1取做樣品電池，按4.6 充電制式充滿電，靜置10min 后測量其電壓、內(nèi)阻7.18.1.2 用 4KV對成品電池輸出端( 正負極）進行接觸放電10 次，再以 8KV對成品電池輸出端( 正負極）進行空氣放電 10 次；7.18.1.3以 4.6.2條進行循環(huán)充放3 次后，記錄放電容量等數(shù)據(jù)。7.18.1.3試驗結(jié)束后測量其電壓、內(nèi)阻7.18.2 測試設備：電池檢測柜、靜電放電發(fā)生

21、器、內(nèi)阻測試儀。7.18.3 測試判定標準：電池應能正常充放電7.18.4 試驗電池處理：留做其他測試7.18.5 標準參照： GB/T 18287-2000 7.13 樣品保存 : 7.13.1 樣品保存方法 : 7.13.1.1 ORT保存樣品根據(jù)每月可靠性測試計劃而定,從測試計劃中每規(guī)格加抽3PCS作為 ORT留樣保存 , 在溫度 : 205、濕度為40% 75% 的條件下保存1 年,其編號與該規(guī)格之可靠性測試報告編號同步以備有效追溯. 7.13.1.2測試報告編號：PRT+ 年+月份 +流水號，例如：PRT201012001 ;編號原則如9.3 所示 ; 7.13.1.3 對應保存樣品編號：PRT+ 年+月份 +流水號，例如：PRT201012001, 7