1)动力电池充电性能测试
动力电池充电性能主要是指充电效率、充电最高电压和耐过充能力等。
①充电效率是指电池在充电时充入电池的电能与所消耗的总电能之比,以百分数表示。充电电流的大小、充电方法、充电时的温度直接影响充电效率。充电效率高表示电池接受充电的能力强,一般充电初期充电效率较高,接近100%,充电后期由于电极极化增加,充电效率下降,电极上伴随有大量的气体析出。
②充电最高电压是指在充电过程中电池所能达到的最高电压。充电电压越低,说明电池在充电过程中的极化就越小,电池的充电效率就越高,电池的使用寿命就有可能更长。
③动力电池应具有良好的耐过充能力,即使电池处于极端充电条件下,也能拥有较为优良的使用性能。
2)动力电池放电性能测试
电池的放电性能受放电时间、电流、环境温度、终止电压等因素的影响,电池的放电方法有恒流放电、恒阻放电、恒压放电、恒压恒流放电、连续放电和间歇放电等,其中恒流放电是最常见的放电方法。
放电电流的大小直接影响电池的放电性能,在标注电池的放电性能时,应标明放电电流的大小。电池的工作电压是衡量电池放电性能的一个重要指标,放电曲线反映了整个放电过程中工作电压的变化过程,是一个变化的值。因此,一般以中点电压来表示工作电压的大小。中点电压是指额定放电时间中点时刻电池的工作电压,主要用来衡量大电流放电系列电池高倍率放电的能力。
动力电池的充放电性能可用电池充放电性能测试仪来测试。
(2)电池容量的测试
电池容量的测试方法与电池放电性能的测试方法基本相同,有恒流放电、恒阻放电、恒压放电、恒压恒流放电、连续放电和间歇放电等。根据放电的时间和电流的大小可以计算电池的容量。对于恒流放电,电池容量等于放电电流和放电时间的乘积。恒流放电的电池容量不仅与放电电流有很大关系,而且与放电温度、充电制度、搁置时间等也有关系。
电池容量可以用专用的电池容量检测仪测试。
(3)电池循环寿命的测试
电池循环寿命是衡量电池性能的一个重要参数。在一定的充放电制度下,电池容量降至某一规定值之前,电池所能承受的循环次数,称为电池的循环寿命。影响电池循环寿命的因素有电极材料、电解液、隔膜、制造工艺、充放电制度、环境温度等,在进行寿命测试时,要严格控制测试条件。(www.xing528.com)
通常是在一定的充放电条件下进行循环,然后检测电池容量的衰减,当电池容量小于额定容量的80%(不同的电池有不同的规定,锂离子电池是80%)终止实验,此时的循环次数就是电池的循环寿命。
对于不同类型的电池,循环寿命的测试规定是不同的,具体可参考相应国家标准或国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)制订的标准。电池的寿命可以用专用的电池循环寿命检测设备来测试。
(4)电池内阻、内压的测试
电池内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池的内阻很小,测直流内阻时由于电极容易极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值;而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内阻值。交流内阻测试方法是利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1 000 Hz、50 mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值,可用专门的内阻仪来测试。
电池内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力,主要受电池材料、制造工艺、结构、使用方法等因素影响。一般电池内压均维持在正常水平,在过充电或过放电情况下,电池内压有可能会升高。
(5)高低温环境下电池性能的测试
电动汽车动力电池可能会在不同的环境温度下使用,高温或低温对电池的充电或放电性能都有影响,应分别对各温度下的电池充放电性能进行测试。
在《电动汽车用锂离子蓄电池》(QC/T 743—2006)中规定,要对电池在-20℃的低温、20℃常温和55℃的高温进行放电性能的测试。要求按规定的方法测试,在-20℃时,其容量应不低于额定值的70%;在55℃时,其容量应不低于额定值的95%;在20℃高倍率放电时,对于能量型电池,其容量应不低于额定值的90%;对于功率型电池,其容量应不低于额定值的80%。
高低温测试所需的仪器和充放电性能测试基本是一致的,只是在恒温箱中测定不同温度下的电池性能。
(6)自放电及储存性能的测试
自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响。自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏而无法使用。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。
(7)电池安全性能测试
电池的安全性测试项目非常多,不同类型电池的安全性能测试项目也不同,可根据相关标准选择测试。
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