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锂电池低温脉冲放电性能测试

2025-07-01 关键词:锂电池低温脉冲放电性能测试项目报价,锂电池低温脉冲放电性能测试测试方法,锂电池低温脉冲放电性能测试测试周期 相关:
锂电池低温脉冲放电性能测试

锂电池低温脉冲放电性能测试摘要:本文针对锂电池在低温环境下的脉冲放电性能进行系统测试,核心检测对象聚焦锂离子电池的放电特性。关键项目包括在-20°C至-40°C温度范围内,施加脉冲电流(如10C倍率)时的放电容量保持率(目标≥90%)、电压降幅度(ΔV≤0.15V)和内阻增长率(≤20%),同时评估脉冲循环次数(≥500次)对电池性能的影响,确保低温下电池的稳定性和可靠性。

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

放电性能检测:

  • 脉冲放电容量:初始容量保持率≥95%(参照GB/T 18287)
  • 电压响应:电压降ΔV≤0.1V(在-30°C)
  • 放电效率:能量效率≥85%(计算方式:放电能量/充电能量)
温度特性检测:
  • 低温容量衰减率:衰减≤10%(温度范围-20°C至-40°C)
  • 温度依赖性:内阻变化斜率≤0.05Ω/°C
  • 热稳定性:温度上升≤5°C(脉冲期间)
内阻检测:
  • 直流内阻:Rdc≤50mΩ(参照IEC 61960)
  • 交流内阻:Rac≤60mΩ(频率1kHz)
  • 内阻增长率:循环后≤15%(500次脉冲)
循环寿命检测:
  • 脉冲循环次数:≥1000次(容量保持率≥80%)
  • 容量衰减率:每月≤2%(长期存储测试)
  • 循环效率:库伦效率≥99%
安全性能检测:
  • 过放电保护:电压下限≥2.5V(触发保护机制)
  • 短路测试:无热失控(电流≥50A)
  • 热冲击耐受:-40°C至25°C温差冲击无失效
脉冲特性检测:
  • 脉冲宽度响应:响应时间≤10ms(脉冲宽度100ms)
  • 脉冲频率稳定性:频率偏差≤1%(10Hz至100Hz)
  • 峰值电流承受:电流≥20C倍率无失效
容量保持率检测:
  • 低温容量保持:-30°C下≥90%
  • 恢复率:回温后容量恢复≥98%
  • 自放电率:月自放电≤3%
电压稳定性检测:
  • 电压波动:ΔVpp≤0.05V(脉冲期间)
  • 开路电压:OCV稳定性±0.02V
  • 负载电压降:带载降幅≤0.2V
能量效率检测:
  • 充放电效率:循环效率≥95%
  • 能量损失:损失率≤5%(脉冲放电)
  • 功率密度:≥1000W/kg(低温条件下)
自放电检测:
  • 存储自放电:28天容量损失≤2%
  • 温度影响自放电:-20°C下损失≤1%
  • 荷电保持:SOC保持率≥97%

检测范围

1. 磷酸铁锂电池:涵盖LFP体系电池,重点检测低温脉冲放电时的容量衰减和内阻增加,确保在-30°C下的电压稳定性。

2. 三元锂电池:包括NCM/NCA材料体系,侧重高倍率脉冲放电性能测试,评估-40°C极端温度下的循环寿命和安全性。

3. 锂聚合物电池:针对软包封装结构,检测低温脉冲放电时的热管理性能和电压响应,重点监控厚度膨胀率≤5%。

4. 固态锂电池:涵盖硫化物或氧化物电解质体系,重点测试低温下脉冲放电的内阻变化和界面稳定性,确保无枝晶生成。

5. 圆柱形锂电池:包括18650/21700型号,检测低温脉冲放电的机械稳定性和电化学性能,侧重壳体抗压强度≥10MPa。

6. 方形锂电池:针对铝壳封装,重点评估低温脉冲放电时的热分布均匀性和能量效率,确保温差≤3°C。

7. 软包锂电池:涵盖多层复合膜结构,检测低温脉冲放电的柔韧性和密封性能,重点监控气胀率≤0.5%。

8. 高能量密度电池:包括硅碳负极体系,侧重低温脉冲放电的容量保持率和循环稳定性,评估能量密度≥250Wh/kg。

9. 低温专用电池:针对寒区应用设计,重点测试-40°C脉冲放电的启动性能和恢复能力,确保容量保持≥85%。

10. 动力锂电池:涵盖电动汽车用电池,检测低温脉冲放电的大电流承受能力和安全保护机制,侧重峰值电流≥100A。

检测方法

国际标准:

  • IEC 61960-1:2020 Secondary lithium cells and batteries for portable applications
  • ISO 12405-3:2014 Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems
  • JianCe 1642 JianCe for Safety of Lithium Batteries
国家标准:
  • GB/T 18287-2013 Lithium-ion batteries for portable electronic devices
  • GB/T 31484-2015 Safety requirements and test methods for traction battery of electric vehicle
  • GB/T 31467.3-2015 Lithium-ion traction battery pack and system for electric vehicles - Part 3: Safety requirements and test methods
(方法差异说明:IEC标准更注重电化学性能测试参数,如脉冲放电倍率定义,而GB标准强化低温环境模拟条件;ISO标准侧重整车集成测试,而JianCe标准优先安全验证,如短路测试电流阈值不同;GB标准在温度范围上更严格,要求-40°C测试,而国际标准常以-30°C为基准)

检测设备

1. 电池测试系统: Neware BTS-4000(电压范围0-5V,电流范围±100A,精度±0.1%)

2. 温度控制箱: ESPEC PL-3(温度范围-70°C至150°C,控温精度±0.5°C)

3. 内阻测试仪: Hioki BT3562(测量范围0.1mΩ-3.5kΩ,频率1kHz-1MHz)

4. 数据采集系统: Keysight DAQ970A(通道数128,采样率1MS/s)

5. 脉冲发生器: Tektronix AFG31000(脉冲宽度1μs-100s,电流输出±50A)

6. 电池充放电柜: Chroma 17020(功率范围0-6kW,支持多通道同步)

7. 热成像仪: Fluke TiX580(分辨率640x480,温度灵敏度0.03°C)

8. 环境模拟箱: Weiss WK3-340(湿度范围10-98%RH,温度均匀性±1°C)

9. 电化学工作站: Biologic SP-300(频率范围10μHz-1MHz,电位范围±10V)

10. 安全测试仪: Megger MIT525(绝缘电阻测试0.01MΩ-10TΩ,耐压测试0-5kV)

11. 循环寿命测试机: Arbin BT-5HC(通道数32,循环次数≥10000)

12. 电压监测仪: Keithley DMM7510(分辨率7.5位,采样率1M点/s)

13. 电流传感器: LEM IT 200-S(测量范围±200A,带宽100kHz)

14. 热分析仪: Netzsch DSC 214(温度范围-180°C至700°C,灵敏度0.1μW)

15. 密封性测试仪: Uson ASM 340(压力范围0-100kPa,泄漏率检测≥0.1mL/min)

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

中析锂电池低温脉冲放电性能测试 - 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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