锂电池测试不能忽视的6个方面

锂电池研发阶段,电池再经过化成、分容后,就需要对电池进行电化学性能测试。

测试项目主要包括:倍率、存储、HPPC、高低温、循环性能测试等。
锂电池研发过程中,电池测试是不可缺少的一项,这里我们说说研发过程中,软包电池的测试注意事项。

温度

锂电池常温测试温度为25℃±2,需要严格的控制测试室的温度。
很多企业或高校测试车间并没有恒温条件,一般采用空调来控制温度,这样会导致不同区域温度差异大,温度忽高忽低。在昼夜温差大,或者季节更替,空调制冷制热切换过程中,容易出现电池测试曲线异常,充、放电容量变化大。
温度越高,电解液粘度越低,更有利于Li离子的传输。同时温度高也会提高锂离子的活性,使得电池的容量有所提升。不同的温度测试的结果会有偏差。

湿度

测试车间对湿度的要求并不严格,相对湿度为15%-90%。

压力

软包电池因为用铝塑膜包装,具有易变形的缺点,一般测试时都要用夹板夹住进行测试。适当的压力,能使得极片之间接触紧密,有利于离子的传输。但一批电池,压力需要一致。

电压区间

锂电池测试的电压区间必须一致才有可比性,例如磷酸铁锂的测试为2.0-3.65 V。如果设置区间为2.5-3.65V,虽然这样循环性能看起来更好,但没有对比性。或者将截止电压设置为3.75V,这样容量会提高,但也不好对比。
磷酸铁锂:(2.0-3.65V)
锰酸锂:(3.0-4.2V)
NCM、NCA:团聚型(2.8-4.2V)、单晶型(2.8-4.3V)
钴酸锂:倍率型4.2V(3-4.2V)、倍率型4.4V(3-4.4V)、能量型4.4V(3-4.4V)

搁置时间

虽然搁置时间对锂电池性能的影响不是特别大,但我们在测试的过程中尽量保持搁置时间的一致。
(一些常规的工步搁置10min,单独测试容量的可以搁置30 min,高低温放电可以搁置2 h,因为有温度的切换。)具体可以参照国标中的条件。

截止电流

在恒压充电阶段,一般是以充电电流降至0.05C时,停止充电。例如我们软包锂电池容量为5 Ah,用1C(5A)的电流—恒流充电至3.65V后转为恒压充电,此时电压不变,电流从5A慢慢下降至0.05C(即0.25A)则停止充电。
因为不同截止电流,意味着不同的满充程度。

严格的环境,统一的测试条件,能为今后的工作省去很多不必要的麻烦。同时也方便不同时期、跨部门、跨区域之间电池性能的对比分析。

现在电池的测试都有国标,我们按照要求去做就可以了。但不乏有些人为了提高自己电池的性能,将测试条件随意更改,后面导致前后的方案都无法对比。最终受苦的还是实验室的牛马。