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锂离子电池高温存储容量保持率分析

检测项目

电化学性能检测:

  • 容量保持率:初始容量衰减率(≤10%,参照GB/T 31484)、剩余容量比(≥80%)
  • 内阻变化:交流阻抗值(Ω,DCIR法)、直流内阻增幅(≤50%)
  • 电压稳定性:开路电压漂移(mV,±0.01V)、平台电压下降率(≤5%)
热性能检测:
  • 热失控特性:起始温度(≥150°C)、温升速率(℃/s,参照JianCe 1642)
  • 存储温升:热峰值(≤65°C)、热分布均匀性(±2°C)
结构特性检测:
  • 电极形貌:活性材料颗粒尺寸(μm,SEM观测)、界面裂纹扩展(≤5μm)
  • 隔膜收缩率:高温收缩量(≤10%,参照GB/T 36340)
安全性能检测:
  • 泄漏风险:气体生成量(ml/Ah,≤0.1)、电解液渗出率(≤0.5%)
  • 短路防护:绝缘电阻(MΩ,≥100)、耐压强度(V,≥1000)
循环性能检测:
  • 循环寿命:容量保持率(次循环≥500,≥70%)、库仑效率(≥99.5%)
  • 倍率特性:高速放电容量(C-rate≥5C,≥80%)
环境适应性检测:
  • 温湿度影响:高温容量衰减(60°C环境,≤15%)、湿度敏感性(RH85%,≤20%)
  • 振动耐受:机械冲击后容量损失(g-force≥50g,≤10%)
材料稳定性检测:
  • 正极衰退:锂离子脱嵌效率(≥95%)、过渡金属溶解量(ppm,≤50)
  • 负极SEI膜:膜厚度增长(nm,≤100)、阻抗增量(≤20%)
界面特性检测:
  • 固液界面:界面阻抗(Ω·cm²,EIS法)、电荷转移电阻(≤10Ω)
  • 电极-集流体结合力:剥离强度(N/m,≥10)
老化分析检测:
  • 化学降解:副产物累积量(wt%,XRD分析)、活性锂损失(≤5%)
  • 日历寿命:存储时间与容量关系(月,线性回归模型)
综合评估检测:
  • 可靠性指数:失效概率(≤0.1%)、安全裕度(≥1.5)
  • 性能一致性:批次容量偏差(≤3%)

检测范围

1. 正极材料:涵盖钴酸锂(LiCoO2)、镍钴锰酸锂(NCM)、磷酸铁锂(LiFePO4),检测重点为高温存储下的结构稳定性和容量衰减机制

2. 负极材料:石墨、硅碳复合材料、钛酸锂(LTO),检测重点为锂离子嵌入/脱出效率和SEI膜演化

3. 电解液:液态电解质(如碳酸酯基)、固态电解质,检测重点为高温挥发性和离子导电率变化

4. 隔膜:聚烯烃基(PE/PP)、陶瓷涂层隔膜,检测重点为热收缩特性和孔隙率保持

5. 集流体:铝箔(正极)、铜箔(负极),检测重点为界面腐蚀和结合力退化

6. 电芯:圆柱型、方形、软包电芯,检测重点为整体容量保持率和内部应力分布

7. 电池模块:多电芯串联/并联结构,检测重点为热管理均衡性和电压一致性

8. 电池包:电动汽车用动力电池系统,检测重点为系统级老化行为和安全性评估

9. 固态电池:硫化物/氧化物基固态电池,检测重点为界面接触阻抗和高温稳定性

10. 快充电池:高倍率锂离子电池,检测重点为高温存储后的快充性能衰减

检测方法

国际标准:

  • IEC 62660-1:2018 动力锂离子电池测试方法(涵盖容量保持率测试,温度范围-40°C至85°C)
  • JianCe 1642:2020 锂电池安全标准(包含高温存储泄漏评估,存储时间≥7天)
  • ISO 12405-3:2014 电动汽车电池系统测试(侧重模块级热稳定性,使用恒流充放电)
国家标准:
  • GB/T 31484-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池循环寿命要求(规定容量衰减率≤20%)
  • GB/T 31485-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求(涵盖高温存储电压监控,测试温度60°C±2°C)
  • GB/T 36340-2018 锂离子电池用隔膜测试方法(包含高温收缩率测定,参照SEM观测)
方法差异说明:IEC 62660-1与GB/T 31484在存储测试温度上存在差异,IEC允许上限85°C,GB限定60°C;JianCe 1642与GB/T 31485在泄漏检测中,JianCe采用压力测试,GB侧重目视检查。

检测设备

1. 恒温恒湿箱:ESPEC PL-3J型(温度范围-70°C至150°C,湿度控制10-98%RH)

2. 电池测试系统:Neware BTS-4000型(电流范围±100A,电压精度±0.01%)

3. 电化学工作站:PARSTAT 4000A型(频率范围10μHz-1MHz,阻抗分辨率0.1mΩ)

4. 直流内阻测试仪:Hioki BT3562型(测量范围0.1μΩ-3.5kΩ,精度±0.3%)

5. 扫描电子显微镜:Hitachi SU3500型(分辨率3.0nm,放大倍数20-300,000x)

6. X射线衍射仪:Rigaku SmartLab型(角度范围0-160°,检测限0.1wt%)

7. 热分析仪:Netzsch DSC 214型(温度范围-170°C至700°C,灵敏度0.1μW)

8. 气体质谱仪:Agilent 5977B型(检测限ppb级,扫描速度20,000amu/s)

9. 绝缘电阻测试仪:Kyoritsu 3455型(电压输出范围50-1000V,电阻范围0.01MΩ-2000GΩ)

10. 振动试验台:Lansmont SAVER 9300型(频率范围5-2000Hz,加速度100g)

11. 热成像仪:FLIR T865型(温度范围-40°C至1500°C,分辨率640x480)

12. 万能材料试验机:Instron 5967型(载荷范围0.02-30kN,位移精度±0.5%)

13. 红外光谱仪:Thermo Nicolet iS50型(波数范围7800-350cm⁻¹,分辨率0.4cm⁻¹)

14. 恒电流充放电仪:Arbin LBT21084型(通道数128,电流精度±0.05%)

15. 环境应力筛选箱:Weiss WK3-1000型(温度变化速率15°C/min,湿度波动±2%)

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。

锂离子电池高温存储容量保持率分析
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。