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锂离子电池内阻测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:锂离子电池内阻测试是评估电池性能的核心技术,通过测量电池内部电阻值反映其能量效率、寿命和安全特性。核心检测对象包括单体电池和模组的直流内阻(DCR)和交流阻抗(ACR),关键项目涉及测试电流(如1C倍率)、温度系数(%/°C)、荷电状态(SOC)影响等参数。采用四线法消除接触电阻,确保精度±0.5%,参照标准如IEC 62660和GB/T 31485,覆盖-40°C至60°C环境条件,以量化内阻变化对电池充放电行为和老化机制的影响。

检测项目

直流内阻测试:

  • 直流内阻值:DCR(单位mΩ,范围0.1-100mΩ),测试电流(1C-5C倍率,参照IEC62660-1)
  • 电压降测量:压降值(mV,精度±0.5%),响应时间(≤1ms)
交流内阻测试:
  • 交流阻抗谱:频率范围(10mHz-100kHz),相位角(-90°至90°,参照ISO12405-4)
  • 等效电路参数:欧姆电阻(RΩ)、电荷转移电阻(Rct)
温度依赖性测试:
  • 内阻温度系数:变化率(%/°C,范围-20°C至60°C),热稳定性阈值(≥80°C)
  • 低温性能:内阻增长率(≤10%at-20°C)
荷电状态影响测试:
  • SOCvs内阻曲线:SOC范围(0-100%),拐点检测(SOC=20%-80%)
  • 开路电压关联:OCV偏差(±5mV)
循环寿命影响测试:
  • 循环次数vs内阻:变化率(%/100次),循环条件(1C充放电,参照GB/T31467.3)
  • 容量衰减关联:内阻增加阈值(≤20%)
自放电测试:
  • 自放电率:内阻变化量(mΩ/月,范围0.1-5mΩ)
  • 存储时间影响:内阻稳定性(≤5%after30天)
安全性能测试:
  • 过充过放内阻:变化值(ΔR,≥50mΩ),热失控前值(≤100mΩ)
  • 短路耐受:内阻峰值(≤200mΩ)
机械性能关联测试:
  • 挤压变形后内阻:变化率(≤15%),变形量(≥5mm)
  • 振动测试后内阻:稳定性(≤10%,频率5-2000Hz)
环境适应性测试:
  • 高低温存储后内阻:恢复率(≥95%),湿度影响(RH20-98%)
  • 气压变化:内阻漂移(≤5mΩ)
综合性能评估:
  • 内阻一致性:批次偏差(≤5%),单体匹配度
  • 老化速率:内阻年增长率(≤10%/年)

检测范围

1.三元锂离子电池(NMC):重点检测高温环境内阻变化及循环稳定性,覆盖镍钴锰比例优化测试

2.磷酸铁锂电池(LFP):侧重循环寿命内阻衰减评估及低温性能测试,确保长周期一致性

3.钴酸锂电池(LCO):聚焦安全性能内阻监控及过充保护机制验证

4.锰酸锂电池(LMO):检测功率密度内阻影响及高温存储后恢复特性

5.钛酸锂电池(LTO):针对低温内阻表现及快充耐受性测试

6.圆柱形锂离子电池:强调结构一致性内阻检测及机械应力响应

7.软包锂离子电池:重点评估机械变形内阻变化及封装密封性影响

8.方形铝壳锂离子电池:检测散热性能内阻关联及壳体导热测试

9.动力电池模组:覆盖单体电池内阻匹配及系统级热管理影响

10.储能电池系统:侧重长期运行内阻增长及环境适应性综合测试

检测方法

国际标准:

  • IEC62660-1电动道路车辆用锂离子电池性能测试
  • ISO12405-4锂离子电池交流阻抗测试方法
  • JianCe1642锂离子电池安全标准测试
国家标准:
  • GB/T31485-2015电动汽车用锂离子电池安全要求
  • GB/T31467.3-2015电动汽车用锂离子电池循环寿命测试
  • GB/T36276-2018电力储能用锂离子电池内阻测试方法
(方法差异说明:国际标准IEC侧重交流阻抗法频率范围10mHz-100kHz,而国家标准GB/T采用直流脉冲法电流阶跃响应;温度测试范围IEC规定-20°C至60°C,GB/T扩展至-40°C;自放电评估IEC要求30天存储,GB/T设定15天加速测试)

检测设备

1.电池测试系统:BTS-600型(电流范围±100A,精度±0.1%)

2.阻抗分析仪:LCR-4284型(频率范围20Hz-1MHz,分辨率0.05%)

3.环境试验箱:THS-150型(温度范围-40°C至150°C,稳定性±0.5°C)

4.数据采集系统:DAQ-2000型(采样率1MS/s,通道数16)

5.充放电设备:CD-3000型(电压范围0-5V,电流0-300A)

6.内阻测试仪:DCR-100型(内阻范围0.1mΩ-100Ω,分辨率1μΩ)

7.振动测试台:VT-500型(频率范围5-2000Hz,加速度10g)

8.热成像仪:IR-880型(分辨率640x480,温度范围-20°C至1200°C)

9.恒温恒湿箱:HH-SC-80型(湿度范围20-98%RH,精度±2%)

10.安全测试设备:OC-100型(过充电压精度±0.5%,电流监测)

11.循环寿命测试仪:CLT-2000型(循环次数≥10000,电流精度±0.2%)

12.电池模拟器:BS-500型(模拟电池行为,电压输出0-10V)

13.功率分析仪:PA-400型(功率范围0-10kW,效率测量)

14.电子负载:EL-1000型(负载能力0-100A,动态响应)

15.显微镜系统:DM-500型(放大倍数1000X,用于电极微观检查)

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。

锂离子电池内阻测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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