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锂电池低温存储容量恢复测试

2025-06-26 关键词:锂电池低温存储容量恢复测试测试机构,锂电池低温存储容量恢复测试测试案例,锂电池低温存储容量恢复测试测试方法 相关:
锂电池低温存储容量恢复测试

锂电池低温存储容量恢复测试摘要:本文档描述锂离子电池在低温环境(-40℃)存储后的容量恢复能力检测流程。核心评估指标包括低温静置168小时后的容量恢复率、库仑效率衰减及内阻变化率。测试采用阶梯式回温程序(-40℃→25℃),分别在0.1C/0.2C/0.5C倍率下测定容量衰减曲线,依据GB/T 31485-2015标准要求记录第1次/第5次/第10次循环的恢复数据。重点监测负极析锂现象与SEI膜阻抗增长对容量不可逆损失的影响机制。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

基础电性能检测:

  • 容量恢复率:初始容量恢复度(%),5次循环稳定值(参照GB/T31467.3)
  • 开路电压:存储前后OCV漂移值(≤±50mV)
  • 自放电率:-40℃搁置后72h自放电(≤3%/24h)

低温特性检测:

  • 低温容量保持率:-20℃放电容量/25℃容量(≥65%)
  • 内阻增长率:ΔRi=(R低温后-R初始)/R初始×100%(≤30%)
  • 回温速率敏感性:10℃/hvs1℃/h恢复差异(≤5%)

循环特性检测:

  • 容量衰减率:300次循环后容量保持(≥80%)
  • 库仑效率衰减:第300次循环CE值(≥99.5%)
  • 极化电压增长:ΔV=充电平台电压差(≤50mV)

安全性能检测:

  • 热失控温度:ARC测试Tonset(≥150℃)
  • 析锂临界电流:0℃充电析锂电流阈值(参照IEC62660-2)
  • 短路阻抗:微针刺穿后内阻变化率(≤500%)

环境模拟检测:

  • 温度冲击:-40℃↔85℃100次循环容量损失(≤5%)
  • 湿度存储:85%RH/72h绝缘电阻(≥100MΩ)

界面特性检测:

  • SEI膜厚度:TEM测量值(50-200nm)
  • 界面阻抗:EIS测试Rsei增长(≤150%)

材料特性检测:

  • 负极析锂量:ICP-MS锂析出量(≤0.1mg/Ah)
  • 正极相变:XRD(003)峰位移(≤0.05°)
  • 电解液粘度:-40℃旋转粘度(≤3000mPa·s)

电化学分析:

  • 锂扩散系数:GITT测试DLi+(≥1E-10cm²/s)
  • 交换电流密度:Tafel曲线i0值(≥0.1mA/cm²)

储存性能检测:

  • 容量不可逆损失:Qirr=(初始容量-最终容量)/初始容量(≤8%)
  • 电压恢复时长:回温至95%OCV时间(≤4h)

结构特性检测:

  • 极片剥离力:铜箔/活性物质附着力(≥25N/m)
  • 隔膜闭孔温度:DSC测试Tshutdown(130±5℃)

检测范围

1.三元体系电池:NCM523/622/811系圆柱及方形电池,重点监控高镍材料相变导致的容量跳水

2.磷酸铁锂电池:LFP体系软包电池,侧重低温存储后电压平台稳定性

3.锰酸锂复合电池:LMO-NMC混合正极体系,检测锰溶解导致的容量衰减

4.固态电解质电池:硫化物/氧化物电解质体系,评估界面接触阻抗变化

5.硅基负极电池:SiOx-C复合负极(含硅量5-15%),监测低温嵌锂膨胀率

6.钛酸锂电池:LTO负极体系,验证-40℃存储后倍率性能保持率

7.金属锂电池:锂负极二次电池,检测枝晶生长抑制能力

8.低温特种电解液:含羧酸酯/氟代溶剂体系,评估低温粘度与电导率

9.复合隔膜材料:陶瓷涂层/PVDF改性隔膜,测试低温闭孔特性

10.预锂化电池:负极预锂化补偿型电芯,量化活性锂损失率

检测方法

国际标准:

  • IEC62660-2:2018动力电池性能测试
  • JianCe1642:2020锂电池安全标准
  • ISO12405-4:2018电性能测试方法

国家标准:

  • GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求
  • GB/T31467.3-2015锂电池包测试规程
  • GB31241-2014便携式电子产品用锂电池安全要求

方法差异说明:

  • 回温程序:IEC标准要求阶梯回温(5℃/阶),国标允许线性回温
  • 容量测试倍率:JianCe标准采用0.5C恒流,GB标准允许0.2C-1C可调
  • 存储湿度控制:ISO标准限定30%RH,国标未作强制规定

检测设备

1.高低温试验箱:ESPECPTL-04M(温度范围-70℃~180℃,波动度±0.5℃)

2.电池测试系统:NewareBTS-5V200A(电压精度±0.02%FS,电流分辨率1μA)

3.电化学工作站:PrincetonVersaSTAT4F(频率范围10μHz~1MHz,电势分辨率10μV)

4.绝热加速量热仪:THTARCEV+(升温速率0.02℃/min,检测灵敏度5mW/kg)

5.扫描电子显微镜:HitachiRegulus8230(分辨率0.7nm@15kV)

6.X射线衍射仪:BrukerD8Advance(2θ精度±0.0001°)

7.电感耦合等离子体光谱仪:PerkinElmerAvio550(检测限0.1ppb)

8.激光导热分析仪:NETZSCHLFA467HyperFlash(温度范围-125℃~1100℃)

9.旋转流变仪:TAInstrumentsDHR-2(扭矩分辨率0.1nN·m)

10.万能材料试验机:Instron5967(载荷范围0.02N~30kN,位移精度0.1μm)

11.氦质谱检漏仪:LeyboldPhoenixL300i(漏率分辨率5E-13mbar·L/s)

12.傅里叶红外光谱仪:ThermoNicoletiS50(波数范围7800~350cm⁻¹)

13.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(测量范围0.01~3500μm)

14.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(扫描精度0.1nm)

15.恒电位仪:Solartron1287A(电流范围±2A,电位范围±12V)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

中析仪器 资质

中析锂电池低温存储容量恢复测试 - 由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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