什么是鋰電池，鋰電池安全性能測試的方法
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-02 12:57
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當(dāng)今市場鋰電池之所以受廣大消費(fèi)者青睞，主要是電池技術(shù)成熟，質(zhì)量安全有保障，這也就推動了鋰電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，為安全使用和處理鋰電池，國家標(biāo)準(zhǔn)民用鋰電池安全通用要求的要求，對鋰電池測試，確保安全使用。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)適用于民用的各類充電電池，如今電動工具市場日益龐大，世界各國都在致力于開發(fā)電動工具用的環(huán)保型鋰離子電池，綠色環(huán)保的鋰離子電池具有比能量高、比功率大、充電效率高、無環(huán)境污染等特點(diǎn)，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以往使用的鎳氫電池。鋰電池安全性能測試顯得尤為重要。
針對鋰電池安全性測試主要有以下幾個方面：需通過過充、短路、針刺、擠壓、重物撞擊等安全測試，電池不起火、不爆炸即可，以下是具體的方法：
過充測試將鋰電池充滿電，在按照3C過充進(jìn)行過充試驗，當(dāng)電池過充時電壓上升到一定電壓時穩(wěn)定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當(dāng)上升至一定限度時，電池高帽拉斷，電壓跌至0V，電池沒有起火、爆炸即可。
短路測試將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導(dǎo)線將電池正負(fù)極短路，測試電池的表面溫度變化，電池表面最高溫度為140℃，電池蓋帽拉開，電池不起火、不爆炸；針刺測試：將充滿電的電池放在一個平面上，用直徑3mm的鋼針沿徑向?qū)㈦姵卮檀y試電池不起火、不爆炸即可；擠壓測試：將充滿電的電池放在一個平面上，由油壓缸施與13+1KN的擠壓力，由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池，一旦擠壓壓力到達(dá)最大停止擠壓，電池不起火，不爆炸即可。
鋰電池內(nèi)阻和容量測試方法，你了解嗎？電池內(nèi)阻等于開路電壓除以短路電流，容量是指鋰電池存儲電量的大小，電池容量的高低是決定鋰電池質(zhì)量的主要內(nèi)容。目前，鋰電池被廣泛地運(yùn)用到我們的生活中，我們?nèi)绾螠y試鋰電池內(nèi)阻和容量呢？別急，存能電氣小編馬上來為你們解答疑難。
鋰電池容量就是指它的容納的電量，單位通常是“安時”、”毫安時“。如：鋰電池容量是500mAh，表示電池如果工作時電流是10mA，則可連續(xù)工作50小時。
鋰電池內(nèi)阻主要包括兩個部分，歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩(wěn)定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。鋰電池的端電壓，指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態(tài)時，檢測到的電池正負(fù)極之間的電壓，其數(shù)值等于鋰電池電勢減去歐姆內(nèi)阻占壓后，剩余的電壓值。
測試鋰電池內(nèi)阻的意義：
1、工廠中出廠檢驗的項目之一；
2、組裝鋰電池組時，需挑選內(nèi)阻相近的電池單元組成一組；
3、因鋰電池的容量Ah越大，內(nèi)阻就越小，因此可以根據(jù)內(nèi)阻大小粗略判斷電池容量；
4、鋰電池老化和失效后突出的表現(xiàn)為內(nèi)阻增大，因此測試電池內(nèi)阻就可以快速判斷出電池的老化程度；
5、鋰電池組維護(hù)過程中，需要經(jīng)常測試各電池單元的內(nèi)阻，以便把內(nèi)阻增大的單元挑出來，換個好的。
鋰電池內(nèi)阻測試方法：
根據(jù)物理公式R=U/I，測試設(shè)備讓鋰電池在短時間內(nèi)(一般為2～3秒)強(qiáng)制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A～80A的大電流)，測量此時鋰電池兩端的電壓，并按公式計算出當(dāng)前的鋰電池內(nèi)阻。
1、測量電池的開路電壓：U1
2、電池兩端并聯(lián)一固定阻值電阻：R，進(jìn)行放電；
3、測量鋰電池放電期間電池的兩端電壓：U2;
4、計算電池內(nèi)阻：r=(U1-U2)/(U2/R)
例如，某電池開路電壓為12V，并聯(lián)一個10歐姆電阻后電壓降為10V，則該電池的內(nèi)阻為：r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。
通常情況下，鋰電池的內(nèi)阻r越大，表明電池帶負(fù)載越差，大功率電池(如蓄電池)的內(nèi)阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內(nèi)阻通常都比較大。
交流壓降內(nèi)阻測量法：
因為鋰電池實際上等效于一個有源電阻，因此我們給鋰電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流)，然后對其電壓進(jìn)行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運(yùn)放電路計算出該鋰電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的鋰電池測量時間極短，一般在100毫秒左右。這種測量方法的精確度也不錯，測量精度誤差一般在1%～2%之間。
鋰電池容量測試方法：
鋰電池容量測試是以滿電電壓和設(shè)定的終止電壓為參數(shù)的，因為鋰電池的最低放電電壓是2.75V，所以，小于3V的電壓已經(jīng)對鋰電池測試沒有意義；固定電流放電一般用多少C表示，鋰電池一般用0.5C放電進(jìn)行測試。
1、把電池充滿電，單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;
2、用萬用表是鋰電池恒流0.5C，相對于電池容量而言放電，終止電壓設(shè)定為3v;
3、用恒流放電的時間乘以放電電流就是電池容量了；檢驗：如果恒流放電不能達(dá)到兩個小時，那么標(biāo)稱電壓就是不夠的，鋰電池就有假冒偽劣的可能性。
有專業(yè)的鋰電池分容柜如果是個人的話，找一個可調(diào)可調(diào)的負(fù)載電阻和一個電流可調(diào)的直流電源來通過充電和放電的時間來計算電池容量，充電電流×充電時間=電池容量(從2.7V或3.0V充電到4.2V)或放電電流×放電時間=電池容量
鋰電池性能測試主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命等等，本文小編暫且就先介紹兩點(diǎn)。希望以上這些測試方法能夠幫到你。
