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电池测试(温度、寿命测试)

2019-10-30

现在电池的应用在我们现实生活中越来越常见,手机、笔记本、充电宝、剃须刀、手电钻、还有新能源汽车.电池应用的越广泛,对产品的质量要求就越严格。怎样确保电池能拥有更好的品质,这个无疑需要众多电池厂商呕心沥血进行产品研发升级,同时需要国家科研的推动。

下面我们了解一下电池测试有那些内容。电池测试,主要针对电池电流、电压以及电池容量、内阻、电池充放电温度、电池循环寿命等进行测试分析,并给出数据曲线图,用于产品考核及升级。

我们以动力电池为例,针对电池内阻及充放电温度和寿命循测试需要那些测试设备。

电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,有欧姆内阻和极化内阻,欧姆内阻跟材料和装配有关,极化内阻跟电池的正负极有关。因此我们把上述的内阻类型分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时会发生电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值。交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值。我们可以借助电池内阻测试系统、高压电池内阻测试仪或精密电池内阻测试仪,可以精准的把电池内阻测试出来,操作简单方便。

内阻测试完成后,充放电时的温度也是我们关注的重点之一。快充的技术出来后,不仅用于手机充电,同时对新能源汽车的影响更是意义非凡。根据等量关系,容量和充电电压一定时,我们把电流增大,无疑可以把充电的时间大大提高。但是电流增大后会产生电流温升,进而影响材料化学反应,同时会扩大了短路路径,电池本身过或充过放会导致的支晶、电池生产过程中的杂质灰尘等,将恶化生成刺穿隔膜,产生微短路,二者无疑会引发更大的电池内部短路。

由于锂电池结构的特性,高温下SEI膜、电解液、EC等会发生分解反应,电解液的分解物还会与正极、负极发生反应,电芯隔膜将融化分解,多种反应导致大量热量产生。隔膜融化导致内部短路,电能量的释放又增大了热量的生产。这种累计的互相增强的破坏作用,其后果是导致电芯防爆膜破裂,电解液喷出,发生燃烧起火。

因此控温是势在必行的。热管理系统主要负责控制温度,确保电池一直处在一个合理的运行温度下。通常,热管理系统由整车控制器控制,在电池包温度异常时,通过空调系统进行及时散热或者加热,保证电池安全以及寿命。电池的散热方式根据导热方式和介质的不同而分为四项:空气冷却(风冷)、液体冷却(水冷)、相变材料(固体)、和结合冷却(风冷/水冷+固体冷却)几种。

内部改进即从电芯内部的材料结构上进行改造,从而使电池具备更好的耐热、散热性能。以目前的研究热点来说,发展固态电解液;对正负极进行结构改造;以及引入安全性更高的隔膜材料都是从内部提升电池热性能的主流方法之一。有了这些措施后要进行长时间的充放电温升测试,可以采用TWC-2C多路温度测试仪等等,在带电的情况下能精准测试电池组的温度,同时可以描绘温度和时间的变化曲线。进而分析在到达一定的温度是控温系统是否在正常工作。同时可以采用电池性能及寿命检测装置,可以模拟电池充放电的同时任意设置电流、电压和时间等曲线,而且可以设定20步的曲线特性,支持步数循环。

RXCBE-5800电容器纹波电流测试装置右侧面大.png


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