電池性能測(cè)試儀

二次電池性能主要包括哪些方面?
主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命、密封性能、安全性能、儲(chǔ)存性能、外觀等，其它還有過充、過放、可焊性、耐腐蝕性等。

手機(jī)電池塊有哪些電性能指標(biāo)怎么測(cè)量?
電池塊的主要電性能指標(biāo):)容量
該指標(biāo)反映電池塊所能儲(chǔ)存的電能的多少是以毫安小時(shí)計(jì)，例如:1600mAh是意味著電池以1600mA放電可以持續(xù)放電一小時(shí)。
(2)壽命
該指標(biāo)反映電池塊反復(fù)充放電循環(huán)次數(shù)。
(3)內(nèi)阻
電池塊的內(nèi)阻越小越好，但不能是零。
(4)充電上限保護(hù)性能
鋰電池充電時(shí)，其電壓上限有一額定值，在任何情況下，鋰電池的電壓不允許超過此額定值該額定值。由PCB板上所選用的IC 來決定和保證。
(5)放電下限保護(hù)性能
鋰電池塊放電時(shí)，在任何情況下鋰電池的電壓不允許低于某一額定值該額定值由PCH板上所選用的IC 來決定和保證。

需要說明的是，在手機(jī)中一般鋰電池塊放電時(shí)，尚未到達(dá)下限保護(hù)值，手機(jī)就因電池電量不足而關(guān)機(jī)。

(6)短路保護(hù)特性
鋰申池塊外露的正負(fù)極片在被短路時(shí)，PCB板上的IC應(yīng)立即加以判斷，并做出反應(yīng)關(guān)斷MOSFET。當(dāng)短路故障排除后，電池塊又能立即輸出電能，這些均有PCB上的IC來識(shí)別判斷和執(zhí)行。

電池的可靠性測(cè)試項(xiàng)目有哪些?
(1)循環(huán)壽命
(2)不同倍率放電特性

(3)不同溫度放電特性
(4)充電特性
(5)自放電特性
(6) 不同溫度自放電特性
(7)存貯特性
(8)過放特性
(9)不同溫度內(nèi)阻特性
(10)高溫測(cè)試
(11)溫度循環(huán)測(cè)試
(12) 跌落測(cè)試
(13)振動(dòng)測(cè)試
(14)容量分布測(cè)試
(15) 內(nèi)阻分布測(cè)試
(16)靜態(tài)放電測(cè)試ESD

電池的安全性測(cè)試項(xiàng)目有哪些?
(1)內(nèi)部短路測(cè)試
(2) 持續(xù)充電測(cè)試
(3) 過充電
(4)大電流充電
(5) 強(qiáng)迫放電

(6)墜落測(cè)試
(7)從高處墜落測(cè)試
(8)穿透實(shí)驗(yàn)
(9)平面壓碎實(shí)驗(yàn)
(10) 切割實(shí)驗(yàn)
(11)低氣壓內(nèi)擱置測(cè)試
(12)熱虐實(shí)驗(yàn)
(13)浸水實(shí)驗(yàn)
(14)灼燒實(shí)驗(yàn)

(15)高壓實(shí)驗(yàn)
(16)烘烤實(shí)驗(yàn)
(17)電子爐實(shí)驗(yàn)

什么是電池的額定容量?

指在一定放電條件下，電池放電至截止電壓時(shí)放出的電量。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池在20士5℃環(huán)境下，以01C充電16小時(shí)后以02C放電至10V時(shí)所放出的電量為電池的額定容量，以C5表示。而對(duì)于鋰離子電池，則規(guī)定在常溫恒流(1C)恒壓(4.2V)控制的充電條件下，充電3h再以0.2C放電至275V時(shí)，所放出的電量為其額定容量電池容量，電池容量的單位有Ah、mAh(1Ah=1000mAh)。

什么是電池的放電殘余容量?

當(dāng)對(duì)可充電電池用大電流(如1C或以上)放電時(shí)，由于電流過大使內(nèi)部擴(kuò)散速率存在的“瓶頸效應(yīng)”，致使電池在容量未能完全放出時(shí)已到達(dá)終點(diǎn)電壓，再用小電流如0.2C 還能繼續(xù)放電，直至1.0V/支時(shí)所放出的容量稱為殘余容量。

電池常見的充電方式有哪幾種?
鎳鎘和鎳氫電池的充電方式:

(1)恒流充電(CC):整個(gè)充電過程個(gè)中充電電流為一定值，這種方法最常見。

(2)恒壓充電(CV);充申過程中充電電源兩端保持一恒定值，電路中的電流隨電池申壓升高而逐漸減小。

(3)恒流恒壓充電(CC&CV):電池首先以恒流充電(cc)，當(dāng)電池電壓升高至一定值時(shí)，電壓保持不變(CV)，電路中電流降至很小，最終趨于0。

鋰電池的充電方式:

恒流恒壓充電:電池首先以恒流充電((C)，當(dāng)電池電壓升高至一定值時(shí)，電壓保持不變(CV)，電路中電流降至很小，最終趨于 0。

什么是電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電?
TEC國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鎳鎘和鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電為:

首先將電池以02C放電至10V/支，然后以01C充電16小時(shí)，擱置1小時(shí)后，以0.2C放至10V/支，即為對(duì)電池標(biāo)準(zhǔn)充放電。

什么是脈沖充電?對(duì)電池性能有什么影響?
由于鎳鎘電池在常規(guī)充電時(shí)容易極化，常規(guī)恒壓或恒流充電均會(huì)使電解液持續(xù)產(chǎn)生氫氧氣體，其氧氣在內(nèi)部高壓作用下，滲透至負(fù)極與鎘板作用生成Cdo，造成極板有效容量下降。
脈沖充電一般采用充與放的方法，即充5秒鐘，就放1秒鐘。這樣充電過程產(chǎn)生的氧氣在放電脈沖下將大部分被還原成電解液。不僅限制了內(nèi)部電解液的氣化量，而目對(duì)那些已經(jīng)嚴(yán)重極化的舊電池。在使用本充電方法充放電5-10次后，會(huì)逐漸恢復(fù)或接近原有容量。

什么是充電效率?
指電池在一定放電條件下放至某一截止電壓時(shí)放出的容量與輸入的電池容量的比值它可按照以下公式計(jì)算:
充電效率-(放電電流*放電至截止電壓的時(shí)間/充電電流*充電時(shí)間)*100%
輸入的能量部分用來將活性物質(zhì)轉(zhuǎn)換為充電態(tài)，部分消耗在副反應(yīng)上來產(chǎn)生氧氣，充電效率受到充電速率和環(huán)境溫度的影響，充電時(shí)充電電流必須在一定范圍內(nèi)，電流太小或太大充電效率都很低，由于電池還存在自放電，致使電池?zé)o法充滿電。

什么是電池的功率輸出?
電池的功率輸出指在單位時(shí)間里輸出能量數(shù)的能力，它是根據(jù)放電電流I和放電電壓來計(jì)

算的P-U*I，單位為瓦特，電池的內(nèi)阻越小，輸出功率越高電池的內(nèi)阻應(yīng)小于用電器的內(nèi)阻，否則電池本身消耗的功率還要大于用電器消耗的功率，這是不經(jīng)濟(jì)的，而且可能損壞電池，在額定電壓條件下電池的輸出功率隨電極表面積的增大工作溫度的上升而上升，反之亦然。

什么是二次電池的自放電?不同類型電池的自放電率是多少?
自放電又稱荷電保持能力，它是指在開路狀態(tài)下，電池儲(chǔ)存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。

一般而言，自放電主要受制造工藝，材料，儲(chǔ)存條件的影響自放電是衡量電池性能的主要參數(shù)之一。

一般而言，電池儲(chǔ)存溫度越低，自放電率也越低，但也應(yīng)注意溫度過低或過高均有可能造

成電池?fù)p壞無法使用，海太陽常規(guī)電池要求儲(chǔ)存溫度范圍為-20℃~45℃。電池充滿電開路擱置一段時(shí)間后，一定程度的自放電屬于正?，F(xiàn)象。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘及鎳氫電池充滿電后，

在溫度為(20+5)C濕度為(65+20)%條件下，開路擱置28天，02C放電時(shí)間分別大干3小時(shí)和3小時(shí)15分即為達(dá)標(biāo)。與其它充電電池系統(tǒng)相比，含液體電解液太陽能電池的自放電率明顯要低，在25℃下大約為10%/月。

什么是24小時(shí)自放電測(cè)試?
鎳鎘和鎳氫電池的自放電測(cè)試為:
由于標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測(cè)試時(shí)間太長，一般采用24小時(shí)自放電來快速測(cè)試其荷電保持能力，將電池以02C放電至10V，1C充電80分鐘，擱置15分鐘后，以1C放電至10V測(cè)其放電容量C1.再將電池以1C充電80分鐘，擱置24小時(shí)后測(cè)1C容量C2.C2/C1*100%應(yīng)小千15%。

鋰電池的自放電測(cè)試為:
一般采用24小時(shí)自放電來快速測(cè)試其荷電保持能力，將電池以0.2C放電至3.0V，恒流恒壓1C充電至42v，截止電流:10mA，擱置15分鐘后，以1C放電至3.0V測(cè)其放電容量C1.再將電池恒流恒壓1C充電至42V截止電流10mA擱置24小時(shí)后測(cè)1C容量C2，C2/C1*100%

應(yīng)大于99%。

什么是電池的內(nèi)阻怎樣測(cè)量?

電池的內(nèi)阻是指電池在工作時(shí)，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力，一般分為交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻。由于充電電池內(nèi)阻很小，測(cè)直流內(nèi)阻時(shí)由于電極容量極化，產(chǎn)生極化內(nèi)阻，故無法測(cè)出其真實(shí)值，而測(cè)其交流內(nèi)陰可免除極化內(nèi)阻的影響，得出真實(shí)的內(nèi)值。

交流內(nèi)阻測(cè)試方法為:利用電池等效于一個(gè)有源電阻的特點(diǎn)，給電池一個(gè)1000HZ，50mA的恒定電流，對(duì)其電壓采樣整流濾波等一系列處理從而精確地測(cè)量其阻值。

充電態(tài)內(nèi)阻與放電態(tài)內(nèi)阻有何不同?
充電態(tài)內(nèi)阻指電池100%充滿電時(shí)的內(nèi)阻。
放電態(tài)內(nèi)阻指電池充分放電時(shí)后的內(nèi)阻。
一般說來，放電態(tài)內(nèi)阻不太穩(wěn)定，且偏大，充電態(tài)內(nèi)阻較小，阻值也較為穩(wěn)定。在電池的使用過程中，只有充電態(tài)內(nèi)阻具有實(shí)際意義，在電池使用的后期，由于電解液的枯竭以及內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性的降低，電池內(nèi)阻會(huì)有不同程度的升高。

什么是IEC標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測(cè)試?
IEC規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測(cè)試為:
電池以02C放至10V/支后
(1)以01C充電16小時(shí)，再以02C放電2小時(shí)30分(第1個(gè)循環(huán))
(2)025C充電3小時(shí)10分，以0.25C放電2小時(shí)20分(第2-48個(gè)循環(huán))

(3)0.25C充電3小時(shí)10分，以0.25c放至1.0V(第49循環(huán))

(4)01C充電16小時(shí)，擱置1小時(shí)，02C放電至10V(第50個(gè)循環(huán))
對(duì)鎳氫電池重復(fù)1-4共400個(gè)循環(huán)后其02C放電時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí):對(duì)鎳鎘電池重復(fù)1-4共500個(gè)循環(huán)，其02C放電時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí)。海太陽內(nèi)部也采用1C循環(huán)壽命測(cè)試方法，即額定放電后，將電池以1C充電80分鐘，采用-V=20mV至控制充電終點(diǎn)。1C放電至1.0V后反復(fù)循環(huán)500次后容量應(yīng)在初容量的60%以上。

IEC規(guī)定鋰電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測(cè)試為:
電池以0.2C放至30V/支后，1C恒流恒壓充電到4.2V截止電流20mA擱置1小時(shí)再以0.20放電至30v(一個(gè)循環(huán))。反復(fù)循環(huán)500次后容量應(yīng)在初容量的60%以上。

IEC規(guī)定鋰電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測(cè)試為:

電池以0.2C放至3.0V/支后，1C恒流恒壓充電到4.2V截止電流20mA擱置1小時(shí)再以0.20放電至30v(一個(gè)循環(huán))。反復(fù)循環(huán)500次后容量應(yīng)在初容量的60%以上。

什么是標(biāo)準(zhǔn)耐過充測(cè)試?
IEC規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)耐過充測(cè)試為:
將電池以02C放電至1.0V/支，以01C連續(xù)充電 28天，電池應(yīng)無變形，漏液現(xiàn)象，且過充電后其02C放電至10V的時(shí)間應(yīng)大于5小時(shí)。

IEC規(guī)定鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)過充測(cè)試為:
(1)將電池02C放電至3.0V;
(2)用電流I任意設(shè)置10V電壓對(duì)電池充電，充電時(shí)間為T=25*C5/I:
(3)電池最終不爆炸和起火。

什么是標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測(cè)試?
IEC規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測(cè)試為:

電池以02C放至10/支后，以01C充電16小時(shí)，在溫度為20士5℃濕度為65士20%條件下儲(chǔ)存28天后，再以02C放電至1.0V，鎳鎘電池放電時(shí)間應(yīng)不小于3h15m，而鎳氫電池應(yīng)大于3小時(shí)。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測(cè)試為(IEC無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn));
電池以02C放至30/支后，以1C恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA，在溫度為20+5℃下儲(chǔ)存28天后，再以0.2C放電至275V計(jì)算放電容量，再與電池標(biāo)稱容量相比，應(yīng)不小于初始容量的85%。

什么是電池的內(nèi)壓電池正常內(nèi)壓一般為多少?
電池的內(nèi)壓是由于充放電過程中產(chǎn)生的氣體所形成的壓力。主要受電池材料制造工藝，結(jié)構(gòu)等使用過程因素影響。一般電池內(nèi)壓均維持在正常水平，在過充或過放情況下，電池內(nèi)壓有可能會(huì)升高。
例如過充電正極:40H-4e→2H0+0
產(chǎn)生的氧氣透過隔膜紙與負(fù)極復(fù)合:2cd+0→2CdC
如果反應(yīng)的速度低于反應(yīng)的速度，產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗掉，就會(huì)造成電池內(nèi)壓升高。

什么是內(nèi)壓測(cè)試?
鎳鎘和鎳氫電池內(nèi)壓測(cè)試為;將電池以02C放至1.0V后，以1C充電3小時(shí)，根據(jù)電池鋼殼的輕微形變通過轉(zhuǎn)換得到電池的內(nèi)壓情況，測(cè)試中電池不應(yīng)鼓底，漏液或爆炸。

鋰電池內(nèi)壓測(cè)試為:(UL標(biāo)準(zhǔn))
模擬電池在海拔高度為15240m的高空(低氣壓11.6kPa)下，檢驗(yàn)電池是否漏液或發(fā)鼓。
具體步驟:將電池1C充電恒流恒壓充電到4.2V，截止電流10mA，然后將其放在氣壓為11.6Kpa，溫度為(20士3)℃的低壓箱中儲(chǔ)存6小時(shí)，電池不會(huì)爆炸，起火，裂口，漏液。

什么是短路實(shí)驗(yàn)?
將充滿電的電池在防爆箱內(nèi)用一根導(dǎo)線連接正負(fù)極短路，電池不應(yīng)爆炸或起火。

什么是跌落測(cè)試?
將電池組充滿電后從三個(gè)不同方向于1m高處跌落于硬質(zhì)橡膠板上，每個(gè)方向做2次，電池

組電性能應(yīng)正常，外包裝無破損。

什么是振動(dòng)實(shí)驗(yàn)?
鎳鎘和鎳氫電池振動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法為:
電池以02C放電至10V后，0.1C充電16小時(shí)，擱置24小時(shí)后按下述條件振動(dòng):
振幅:4mm
頻率:1000次，分XYZ三個(gè)方向各振動(dòng)30分鐘。
電池電壓變化應(yīng)在士0.02V之間，內(nèi)阻變化在士5m以內(nèi)。

鋰電池振動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法為;

電池以02C放電至3.0V后1C充電恒流恒壓充電到42v，截止電流10mA，擱置24小時(shí)后

按下述條件振動(dòng):
振幅:0.8mm

使電池在10H--55H之間震動(dòng)，每分鐘以1H的震動(dòng)速率遞增或遞減。
電池電壓變化應(yīng)在0.02V之間，內(nèi)阻變化在5m以內(nèi)。

什么是碰撞實(shí)驗(yàn)?
鎳鎘和鎳氫電池碰撞實(shí)驗(yàn)方法為:
電池以02C放電至10V后，在20士5℃下，以01C充電16小時(shí)，安裝到碰撞測(cè)試臺(tái)上按如下條件測(cè)試:
峰值加速度為98m/s(10g)，相應(yīng)脈沖時(shí)間D為16m/s，相應(yīng)速度變化為1.00m/s，碰撞1000次結(jié)束后，電池應(yīng)在205℃下擱置1-4小時(shí)以02C放電至1.0V的放電時(shí)間應(yīng)不小于5小時(shí)。

鋰電池碰撞實(shí)驗(yàn)方法為國家標(biāo)準(zhǔn):
電池以02C放電至30V后在205℃下以1C充電恒流恒壓充電到4.2V截止電流10mA安裝到碰撞測(cè)試臺(tái)上按如下條件測(cè)試:
峰值加速度在100m/s，脈沖持續(xù)時(shí)間為16ms，碰撞次數(shù)為100010次，碰撞結(jié)束后目測(cè)電池外觀應(yīng)無異常現(xiàn)象，然后以1C恒流放電至275V，然后在(20+5℃)的條件下，進(jìn)行1C充電1C放電循環(huán)直至放電容量不少于初始容量的85%，但循環(huán)次數(shù)不多于3次。

什么是撞擊實(shí)驗(yàn)?
電池充滿電后，將一個(gè)15.8mm直徑的硬質(zhì)棒橫放于電池上，用一個(gè)20磅的重物從610mm的高度掉下來砸在硬質(zhì)棒上，電池不應(yīng)爆炸起火或漏液。

什么是穿透實(shí)驗(yàn)?
電池充滿電后，用一個(gè)直徑為2.5mm-5mm的釘子穿過電池的中心，并把釘子留在電池內(nèi)，電池不應(yīng)爆炸起火。

什么是高溫加速實(shí)驗(yàn)?

由于標(biāo)準(zhǔn)荷電保持測(cè)試時(shí)間較長，對(duì)鎳氫電池一般采用高溫加速實(shí)驗(yàn)。將充滿電后的電池

儲(chǔ)存在45℃環(huán)境中3天(等效于電池在常溫下擱置28天)在常溫下擱置1小時(shí)后，以0.20放電至10V，要求放電時(shí)間大于3小時(shí)。

什么是高溫高濕測(cè)試?
鎳鎘和鎳氫電池高溫高濕測(cè)試為:
電池以0.2C放電至10V后，C充電75分鐘后將其置于溫度66℃，85%濕度條件下儲(chǔ)存192小時(shí)(8天)，干常溫常濕下擱置2小時(shí)，電池不應(yīng)變形或漏液，容量恢復(fù)應(yīng)在標(biāo)稱容量的80%以上。

鋰電池高溫高濕測(cè)試為(國家標(biāo)準(zhǔn)):

將電池1C恒流恒壓充電到42V，截止電流10mA，然后放入(40+2)℃，相對(duì)濕度為90%-959

的恒溫恒濕箱中擱置48h后，將電池取出在(20+5)℃的條件下擱置2h觀測(cè)電池外觀應(yīng)該無異常現(xiàn)場(chǎng)，再以1C恒流放電到275V，然后在(20+5)℃的條件下，進(jìn)行1C充電，1C放電循環(huán)直至放電容量不少于初始容量的85%，但循環(huán)次數(shù)不多于3次。

什么是溫升實(shí)驗(yàn)?

將電池充滿電后放進(jìn)烘箱，以每分鐘5的速度升高烘箱溫度，一直到烘箱溫度達(dá)150℃，并將150℃保持10分鐘，電池不應(yīng)爆炸或起火。

什么是溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)?
溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)包含27個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)由以下步驟組成:
(1)電池從常溫轉(zhuǎn)為在663℃155%條件下放置1小時(shí)

(2)轉(zhuǎn)為在溫度在33+3℃濕度905%的條件下放置1小時(shí)
(3)條件轉(zhuǎn)為-(40+3)℃放置1小時(shí)
(4)電池在25℃擱置05小時(shí)
此4步即完成一個(gè)循環(huán)，經(jīng)過此27個(gè)循環(huán)實(shí)驗(yàn)后，電池應(yīng)該無漏液，爬堿，生銹或其它異常情況出現(xiàn)。

什么是溫度震蕩實(shí)驗(yàn)?
該實(shí)驗(yàn)需要兩個(gè)恒溫箱，其中一個(gè)為66℃，一個(gè)為-40℃，每一個(gè)循環(huán)由下面步驟組成:電池在-40℃放置1小時(shí)后，在5秒內(nèi)轉(zhuǎn)移到66℃烘箱內(nèi)烘烤1小時(shí)，這個(gè)循環(huán)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該從低溫開始，然后在高溫結(jié)束，整個(gè)過程應(yīng)為 24個(gè)循環(huán)，電池經(jīng)過此循環(huán)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)任何電性能問題。

什么是灼燒實(shí)驗(yàn)?

在防爆箱內(nèi)，將充滿電的電池在藍(lán)色火焰上烘烤，電池安全閥應(yīng)在一段時(shí)間后開啟。

審核編輯黃宇