锂电池循环性能试验
检测项目
电化学性能检测:
- 循环寿命测试:充放电次数(≥500次循环,参照IEC62660-1)、容量保持率(≥80%初始值)
- 内阻变化监测:直流内阻增长(≤20mΩ增幅)、交流阻抗谱分析(Nyquist图拟合)
- 库仑效率计算:充电/放电能量比(≥99.5%,GB/T18287)
- 充放电循环次数:终止条件(容量降至80%或500次)、周期时间(60min标准循环)
- 容量衰减曲线:衰减速率(%/cycle)、恢复能力(搁置后容量回升%)
- 初始容量验证:充放电容量(Ah值,精度±0.5%)
- 循环后容量评估:保持率计算(循环终点值/初始值)
- 直流内阻测量:内阻值(mΩ级,参照GB/T31484)
- 交流阻抗分析:频率响应(1mHz-100kHz)、等效电路模型参数
- 温升监控:循环中表面温度(ΔT≤5℃)、热失控阈值(温度触发点)
- 热分布扫描:红外热成像热点识别
- 电极变形观测:厚度变化(μm级,SEM分析)、裂纹密度评估
- 封装强度测试:抗压强度(≥10MPa)、密封性验证
- 搁置容量损失:自放电率(%/天,ISO12405)
- 电压降监测:开路电压衰减(mV/d)
- 放电平台分析:电压平坦度(mV波动范围)、平台维持时间(min)
- 能量效率计算:输入/输出能量比(精度±0.1%)
- 温区循环测试:低温(-20℃)、高温(60℃)性能偏差(容量保持率差)
- 温度冲击响应:快速温变循环耐受性
检测范围
1.锂离子电池(Li-ion):涵盖钴酸锂、镍钴锰等正极体系,检测重点为高倍率循环下的容量衰减和内阻增长
2.磷酸铁锂电池(LFP):侧重长循环寿命验证及热稳定性,检测重点包括低温性能衰减和安全失效模式
3.三元镍钴锰酸锂电池(NMC):针对高能量密度应用,检测重点为电压平台稳定性和循环中材料相变
4.钴酸锂电池(LCO):适用于消费电子,检测重点包括自放电率控制和高温循环性能
5.锰酸锂电池(LMO):侧重功率型应用,检测重点为机械完整性及快速充放电耐受性
6.钛酸锂电池(LTO):针对超长寿命需求,检测重点包括库仑效率及低温内阻变化
7.固态锂电池:评估新型电解质体系,检测重点为界面稳定性及循环中枝晶抑制效果
8.钠离子电池:对比锂电性能,检测重点包括循环寿命差异及成本效益相关参数
9.铅酸电池:作为基准对照,检测重点为循环深度影响及维护需求
10.燃料电池相关储能系统:集成应用验证,检测重点为循环兼容性及系统效率
检测方法
国际标准:
- IEC62660-1:2018锂离子动力电池循环寿命测试(规定0.5C充放电速率)
- ISO12405-4:2021电动车辆用电池系统测试(涵盖温度梯度循环)
- JianCe1642:2020锂电池安全标准(包括热滥用循环方法)
- GB/T18287-2013移动电话用锂离子电池总规范(循环终止容量80%)
- GB/T31484-2015电动车用动力蓄电池循环寿命要求(测试温度25±5℃)
- GB/T31467.3-2015电动汽车用锂离子动力电池包测试(包括机械振动循环)
检测设备
1.电池循环测试系统:ArbinBT-5HC型号(电流范围±100A,分辨率0.1mA)
2.电化学工作站:PrincetonVersaSTAT4型号(频率范围10μHz-1MHz,阻抗精度±0.1%)
3.恒温环境舱:ESPECSH-661型号(温度范围-40℃至150℃,稳定性±0.5℃)
4.内阻测试仪:HiokiBT4560型号(测量范围0.1mΩ-3kΩ,精度±0.5%)
5.热分析仪:PerkinElmerDSC8000型号(升温速率0.01-100℃/min,灵敏度0.1μW)
6.扫描电子显微镜:JEOLJSM-7900F型号(分辨率1nm,放大倍数20-1,000,000x)
7.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE型号(角度范围5°-140°,精度±0.001°)
8.红外热像仪:FLIRT860型号(温度分辨率0.03℃,帧速率60Hz)
9.力学测试机:Instron5969型号(载荷范围0.05N-50kN,位移精度±1μm)
10.气体分析仪:Agilent490MicroGC型号(检测限1ppm,分析速度30s/样)
11.高精度天平:MettlerToledoXSR205型号(称重范围0.01mg-220g,精度±0.01mg)
12.数据采集系统:NationalInstrumentscDAQ-9188型号(通道数8,采样率1MS/s)
13.环境模拟仓:WeissTechnikWK3-1800型号(湿度范围10%-98%RH,控制精度±1%)
14.色谱仪:ShimadzuGC-2030型号(分离效率>5000plates,检测限0.1ppb)
15.光谱仪:OceanInsightFX型号(波长范围200-1100nm,分辨率0.1nm)
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。