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聚合物锂电池合格测试标准要求

2019-05-21

聚合物锂电池在各种移动设备广泛使用,市场对聚合物锂电池的优劣要求变得更为严格,总体而言,目前聚合物锂电池合格测试标准要求主要有以下几方面:电性能、环境适应能力、安全性能、存储性能。

1、聚合物锂电池充放电性能测试

充电:在环境温度20℃士5℃的条件下,以0.2C-A充电,当电池端电压达到充电限制电压时(4.2V),改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.01C-A,停止充电。

放电:在20℃士5℃的条件下以0.2C=A放电到终止电压(3.0V)

[注]不同厂家可能有不同的充电截止电流与模式,部分厂家还可能测试GSM模式的放电容量.

2、聚合物锂电池容量测试

额定容量:生产厂标明的电池容量,指电池在环境温度为20℃士5℃条件下,以5h率放电至终止电压时所应提供的容量,用C;表示,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。

容量比率(Rate):电池在环境温度为20℃士5℃条件下,用不同倍率电流放电至终止电压时,所提供的不同容量的比值为容量比率(一般以0.2C为100%).

3、聚合物锂电池循环寿命测试

国标定义:在环境温度20℃士5℃的条件下,以1CA充电,当电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于20mA,停止充电,搁置0.5h~1h,然后以1C-A电流放电至终止电压,放电结束后,搁置0.5h~1h,再进行下一个充放电循环,直至连续两次放电时间小于36min(60%),则认为寿命终止。(要求循环寿命达到300次以上)同

[注]不同厂商会根据具体情况定义不同的

测试要求,如模拟具体的充电器与手机

的用电状态,在循环测试过程中采用

0.7C充电,0.5C或0.2C放电,并将相应的要求提高。如400次循环,容量剩

80%以上.

4、聚合物锂电池电压/内阻要求

标称电压(Nominal Voltage):用以表示电池电压的近似值。

终止电压(Cut-0ff Voltage):规定充放电终止时电池的负载电压。

内阻(Impedance):电芯在AC1kHz下的阻抗。

电池内阻主要由电芯内阻与保护板电阻组成

其中电芯内阻由下列三部分组成:

(1)内部材料的欧姆电阻.

(2)离子扩散电阻.

(3)界面电阻.

正常使用时要求电阻越小越好,同时内阻与电池的性能息息相关,故可根据内阻的变化来评姑电池性能有否发生变化.

5、聚合物锂电池碰撞测试

电池充电结束后,将电池平均按X、Y、Z三个互相垂直轴向直接或通过夹具坚固在台面上,按下述要求调好加速度、脉冲持续时间,进行碰撞试验。

脉冲峰值加速度100m/s2每分钟碰撞次数40~80脉冲持续时间16ms碰撞次数1000±10碰撞:试验后,电池外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,电池电压应不低于3.6V。

6、聚合物锂电池高温性能/低温性能

高温性能:电池充电结束后,将电池放入55℃士2℃的高温箱中恒温2h,然后以1C.A电流放电至终止电压。该试验结束后,将电池取出在环境温度20℃士5℃的条件下搁置2h,然后目测电池外观。电池放电时间应不低于51min(85%),电池外观应无变形、无爆裂。

低温性能:电池充电结束后,将电池放入-10℃士2℃的低温箱中恒温16h~24h后,以0.2C.A电流放电至终止电压。该试验结束后,将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h,然后目测电池外观。电池放电时间应不低于3.5h(70%),电池外观应无变形、无爆裂。

[注]电池的高低温性能跟电芯的材料,配方及结构有很大的关系,可通过对电芯内部的传导率的调整来满足一些特殊环境温度使用的要求。

7、聚合物锂电池振动测试

电池充电结束后,将电池直接安装或通过夹具安装在振动台的台面上,按下面的振动频率和对应的振幅调整好试验设备,X、Y、Z三个方和每个方向上从10Hz~55Hz循环扫频振动30min,扫频速率为loct/min;振动频率:10Hz~30Hz位移幅值(单振幅):0.38min振动频率:30Hz~55Hz位移幅值(单振幅):0.19min振动:试验后,电池外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,电池电压应不低于3.6V。

8、聚合物锂电池恒定湿热性能测试

电池充电结束后,将电池放入40℃±2℃,相对湿度为90%~95%的恒温恒湿箱中搁置48h后,将电池取出在环境温度20℃士5℃的条件下搁置2h,目测电池外观;再以电流放电至终止电压。

恒定湿热性能:试验后,电池外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸,放电时间应不低于36min。

9、聚合物锂电池自由跌落测试

电池充电结束后,将电池样品由高度(最低点高度)为1000mm的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm~20mm厚的硬木板上,从X、Y、Z正负方向(六个方向)每个方向自由跌落1次。

自由跌落结束后,将电池以1C;A电流放电至终止电压。

自由跌落:试验后,电池应不漏液、不冒烟、不爆炸,能插入设备,锁扣可靠;放电时间应不低于51min。(针对包装后的成品电池)

10、聚合物锂电池荷电保持能力测试

电池充电结束后,在环境温度为10℃士2℃的条件下,将电池开路搁置28d,再以

0.2C;A电流放电至终止电压,放电时间应不低于4.25h(85%)存储性能测试高温高湿存储能力

电池在充满电后,置于65C95%RH的环境中48小时,取出后在常温下静置2小时,再以0.2C.A电流放电至终止电压.对比前后的容量,内阻及外观.电芯厚度增加应小于10%,内阻增加应小于10%,放电时间应不低于4.5h.电芯应不爆炸、不起火、不冒烟、漏液或气涨.

11、聚合物锂电池高温存储能力测试

电池在充满电后,置于85C的环境中4小时,取出后在常温下静置2小时,再以0.2C-A电流放电至终止电压.对比前后的容量,内阻及外观.电芯厚度增加应小于10%,内阻增加应小于10%,放电时间应不低于4.5h.电芯应不爆炸、不起火、不冒烟、漏液或气涨.

12、聚合物锂电池过充电保护

电池充电结束后,用恒流恒压源持续给电池加载8h,恒流恒压源电压设定为2倍标称电压,电流设定为2C;A的外接电流电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏液。(针对带保护板的电池)安全保护性能_过放电保护

电池在环境温度20℃±5℃条件下,以0.2C;A放电至终止电压后,外接(30×n)Q负载放电24h。

电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏。(针对带保护板的电池)

13、聚合物锂电池短路保护

电池充电之后,将正负极用0.1Q电阻器短路1h。电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏液;将正负极断开,电池以1C;A电流瞬时充电5s后用电压表测量电池电压。瞬时充电后,电池电压应不小于n×3.6V。

(针对带保护板的电池)


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