电芯短期性能测试是指在较短时间内(通常几分钟到几十小时)对锂离子电芯的关键电化学与热性能进行快速评估的一系列标准化或工程化测试。这类测试广泛应用于来料检验、产线抽检、研发验证、老化初筛及安全边界探索等场景,具有周期短、成本低、指标明确的特点。
1. 基本容量与能量测试
测试方法:在恒温(如25°C)下,以标准充放电速率(如0.2C或0.5C)进行充放电循环。
关键输出:
标称容量:放电过程中释放的总电量(Ah)。
能量:容量 × 平均电压(Wh)。
首次充放电效率:首次放电容量 / 首次充电容量。此值对电池性能和经济性至关重要,效率越高,不可逆损失越小。
2. 内阻与功率特性测试
直流内阻:
DCR测试:在不同SOC点(如10%, 50%, 90%)施加一个短时(如10秒)的脉冲电流(充/放),根据电压变化计算内阻。
目的:评估电芯的功率能力、发热情况及能量效率。内阻越低,功率性能越好。
脉冲功率性能测试:
HPPC测试:混合脉冲功率特性测试,是更全面的功率性能评估方法,在不同SOC和温度下进行系列充放电脉冲,用于建立精确的电池模型。
倍率性能测试:
测试方法:分别以不同倍率(如0.2C, 0.5C, 1C, 2C, 3C...)进行恒流放电,对比其放出的容量。
目的:评估电芯在高负载(如急加速、快充)下的性能保持能力。
3. 温度特性测试
测试方法:在不同环境温度(如 -20°C, -10°C, 0°C, 25°C, 45°C, 60°C)下重复容量和内阻测试。
目的:
了解工作温度窗口。
评估低温下的容量衰减和功率下降。
评估高温下的性能与潜在副反应风险。
4. 循环寿命早期评估
测试方法:虽然完整的寿命测试很长,但短期会进行数百次的循环测试(例如,在1C充放电倍率下循环500次)。
目的:通过分析初期容量衰减曲线,预测长期循环寿命趋势。早期的衰减速率对判断电芯的长期稳定性至关重要。
5. 存储与自放电测试
自放电率测试:
将电芯充电至指定SOC(如50%或100%),在高温(如45°C)下存储一定时间(如7天或28天),再测量剩余容量。
目的:评估电芯的荷电保持能力,反映内部化学体系的稳定性。
高温存储测试:
满电或指定SOC下,在高温(如60°C)存储一段时间(如1-4周),测量容量恢复、内阻增长和外观变化。
目的:加速评估电芯在静置状态下的老化行为和安全性。
6. 基础安全测试(破坏性或非破坏性)
过充/过放测试:模拟BMS失效,将电芯充电至远高于截止电压(或放电至0V以下),观察是否发生漏液、起火、爆炸。
外部短路测试:用极低电阻连接正负极,模拟短路情况,监测温升和现象。
热滥用测试:将电芯放入高温箱(如130°C甚至更高),观察其热稳定性。
针刺测试(虽属强制安全标准,但也用于研发):用钢针穿透电芯,引发内部短路,是极具挑战性的测试。
来源:网络
NEWS
新闻动态service
行业解决方案