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锂电池容量测试方法

时间:2023-02-16 编辑:池龙新能源 游览:497次

锂电池在生活中很常见,在不同的领域有不同的应用,如电动汽车、笔记本电脑、数码相机、玩具等。现在越来越多的人对锂电池也都了解了很多。我们都知道,锂电池在使用时,除了正常的充电外,还有容量测试方法。 锂电池容量是指锂离子电池在放电时容量的大小,可以通过充放电测量来计算出电池实际容量。 一般用1C放电电压为2.1V,1C电流放电电压为1.3V (可调)可测量出锂离子电池容量为1800 mAh; 实际充放电效率一般在90%左右,充放电效率是衡量电动车安全性和经济性的主要指标之一。提高电动汽车充电效率是提高其经济性、降低电动车充电时间及节约能源消耗等问题的有效途径之一。


从理论上讲,锂离子蓄电池可以通过充电方式来提高其充放电效率。这一技术不仅可以延长电动汽车电池组的使用寿命和减少维护成本,而且能提高电动汽车行驶里程。 电动车采用大电流、短时大电流充电方式时其电压曲线趋于平缓,有利于减轻电池发热程度;但由于大电流充电时所需电流较大且多采用半流质电解液,会对动力型电动汽车电池组的安全性带来一定威胁。


1、充放电测试

电池充电,电池放电,都是在不充电、不放电的条件下进行的,为了了解电池是否已经充满电需要多长时间,我们就需要对电池进行充放电测试。 充电:首先将电极表面抹上一层薄薄的液体(锂液或石墨液)。接着将带着电解液的电极放入一定的电流中进行充电,当出现电晕时停止充电。如此循环2~3次。通过测量端电压就可以得到电池的容量和剩余电量。 放电:将待测锂离子电池放入一定的电流中(可调),直到出现放电电晕为止。接着进行放电,当端子电压降到1.3V时停止放电,并测量2 min内的端电压和容量,通过计算得到电池容量。


2、容量测试

锂电池的容量测试一般是采用恒流充电,恒压充电,恒温和放电。因为锂电池是一个化学能转化为电能的装置,当在对其进行充电时,一定会有一部分化学能转化成电能。这部分能量将由电池中的锂离子来提供。但是,在实际中,由于电池在不同的情况下使用,不同的使用条件下得到的结果也不一样。所以为了更准确地确定锂离子电池容量,人们采用了另外一种方法——循环测试法来测量。 在循环测试法中,如果锂离子电池所储存的化学能不足以提供全部电能的话,就会导致电池的容量下降而使实际容量变小。而这种情况又将会导致电池寿命下降或损坏。


3、循环寿命测试

锂电池循环寿命测试一般有两种,一种是容量测试,一种是一致性测试。容量测试即以循环伏安法为基础的电量测量方法,通过对锂电池充放电的电流、时间和循环次数等参数进行测定,从而计算出其电量损失量。 一致性测试指用同一块锂电池进行充放电循环试验,通过分析各种参数与容量损失量之间的关系,判断锂电池是否合格。 锂电池的寿命与自身结构和充放电特性等密切相关。从理论上讲,锂离子蓄电池在放电时电子被激发形成活性物质生成放电产物而释放能量;充电时则相反。当电芯内活性物质不断消耗时,这些能量又会被储存在电芯中;这一过程即为材料的老化过程。这一老化过程与放电或充电过程都存在着不同程度的连续性。


4、内阻法

将被测电池用与被测电池相连接的线路或从被测电池取出后,接通电源,测试电池两端的电压(或电流),在此电压下,测出的电压与电流值就是待测电池的内阻值。如果将待测电池接在一根与被测电池直接连接的导线上,然后再对该电池充电。由于电流通过导线时会产生较大的电阻,因而总会有一部分电流穿过导线而消耗掉。因此实际测量中内阻很难精确地反映出电池组的内阻状况,只能提供一定程度的参考值。