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锂离子电池荷电保持能力分析

检测项目

电化学性能:

  • 开路电压稳定性:存储期电压衰减率(≤5%/月,参照GB/T 31484)
  • 容量保持率:额定容量残存比(≥95%,循环500次后)
自放电特性:
  • 电荷损失率:静态自放电电流(≤2μA/Ah,IEC 61960)
  • 库仑效率:充放电能量比(≥99.5%)
温湿度影响:
  • 高温存储衰减:55℃/48h容量损失(≤3%)
  • 低温保持能力:-20℃电压维持率(≥90%)
时间衰减模型:
  • 容量衰减斜率:k值计算(≤0.001/天)
  • 电压漂移速率:ΔV/Δt(≤1mV/h)
循环寿命关联:
  • 存储后循环衰减:容量恢复率(≥98%)
  • 内阻变化率:AC阻抗增幅(≤10%)
材料界面特性:
  • SEI膜阻抗:EIS测试Rsei(≤5Ω·cm²)
  • 电解液分解率:气相色谱检测(DMC≤0.1wt%)
安全边界验证:
  • 过放恢复能力:0V存储后容量恢复(≥95%)
  • 热失控阈值:ARC测试起始温度(≥150℃)
环境适应性:
  • 湿热循环衰减:40℃/95%RH容量损失(≤5%)
  • 低气压维持性:70kPa电压稳定性(波动≤1%)
荷电状态精度:
  • SOC估算误差:电压-SOC曲线偏差(≤3%)
  • 剩余容量精度:放电曲线拟合度(R²≥0.99)
微观结构分析:
  • 电极膨胀率:厚度变化(≤5%,GB/T 36672)
  • 锂枝晶观测:SEM成像评级(无枝晶生成)

检测范围

1.三元正极材料:NCM/NCA体系,重点检测高温存储后层状结构坍塌导致的容量衰减

2.磷酸铁锂电池:LFP体系,侧重低温环境下电压平台稳定性及自放电抑制能力

3.钴酸锂电池:LCO高电压体系,验证4.4V以上存储的电解液氧化风险

4.锰酸锂电池:LMO体系,关注高温循环中锰溶解引发的荷电损失

5.钛酸锂电池:LTO负极体系,检测深度放电后的晶体结构恢复能力

6.硅碳复合负极:Si/C材料,重点分析嵌锂膨胀对界面阻抗的影响

7.固态电解质电池:硫化物/氧化物体系,验证界面副反应导致的电荷损失率

8.高镍低钴电池:Ni≥80%体系,检测存储期阳离子混排程度

9.钠离子电池:普鲁士蓝体系,侧重电解液兼容性对荷电保持的制约

10.柔性薄膜电池:全固态薄膜结构,验证弯折应力下的电荷维持特性

检测方法

国际标准:

  • IEC 61960:2011 二次锂电池静态自放电测试
  • IEC 62660-2:2018 动力电池循环寿命与容量衰减评估
  • JianCe 1642:2020 锂电池安全存储试验规范
国家标准:
  • GB/T 31484-2015 电动汽车电池循环寿命及容量保持率
  • GB/T 31486-2015 电池单体存储性能试验方法(室温25℃)
  • GB/T 36672-2018 锂电池电极膨胀率测试方法

方法差异说明:IEC标准采用40℃加速测试,GB标准侧重室温基准;JianCe 1642要求强制放电恢复测试,而GB/T 31486仅规定开路存储。

检测设备

1.高精度电池测试系统:Arbin BT-5HC(电流范围±100A,精度±0.05%)

2.恒温恒湿试验箱:ESPEC PL-3KPH(温控范围-40℃~150℃,波动度±0.5℃)

3.电化学工作站:Solartron 1470E(频率范围10μHz~1MHz,电位分辨率0.1μV)

4.绝热加速量热仪:THT EV+(温度精度±0.01℃,加热速率0.02~20K/min)

5.气相色谱质谱联用仪:Agilent 8890-5977B(检测限0.1ppm,柱温箱±0.1℃)

6.扫描电子显微镜:Hitachi SU8200(分辨率0.8nm,低真空模式)

7.多通道数据采集仪:Keysight 34972A(电压测量精度±0.004%,采样率1MHz)

8.X射线衍射仪:Bruker D8 ADVANCE(2θ精度±0.0001°)

9.激光粒度分析仪:Malvern Mastersizer 3000(粒径范围0.01~3500μm)

10.真空手套箱工作站:Mbraun UNIlab(氧含量≤0.1ppm,湿度≤0.1%RH)

11.低温恒温槽:Julabo FP89-HL(温控-90℃~300℃,稳定性±0.01℃)

12.电池内阻测试仪:HIOKI BT3561(测量范围0.001mΩ~3.5kΩ,精度±0.3%)

13.热失重分析仪:NETZSCH TG 209F3(温度精度±0.1℃,称重分辨率0.1μg)

14.压力膨胀测试仪:Mecmesin BFG1000N(压力范围0~1000N,位移精度1μm)

15.光谱分析系统:Ocean Insight FX-UV-VIS(波长范围200~1100nm,积分时间1ms~65s)

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。

锂离子电池荷电保持能力分析
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。