锂离子电池最新各种性能测试
1 20℃放电性能测试
首先要进行预循环处理,在环境温度20±5℃的条件下,以0.2CA充电,当电池端电压达到充电限制电压4.2V(GB/T18287-2000规定)后,搁置0.5h~1h,再以0.2CA电流放电到终止电压2.75V(GB/T18287-2000规定)。在20℃放电性能之前进行预循环处理,能有效激活电池的内部组织结构,给以下各项试验做准备。
在环境温度20±5℃的条件下,以0.2CA充电,当电池端电压达到充电限制电压4.2V后,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.01CA,最长充电时间不大于8h,停止充电,这时,我们可以清晰的看到电脑仪器上显示出的充电示意图形。在充电过程中,一定要注意时间和充电电流的问题,充电电流达到或等于0.01CA即可,时间不易太长,一般都不超过8h。时间过长会造成过度充电,将会对锂离子电池中过多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,这样其中一些锂离子再也无法释放出来,严重的会造成电池的损坏,会影响后面的试验数据结果。电池充电结束后,搁置0.5~1h在20±5℃的温度条件下,以0.2CA电流放电到终止电压2.75V,时间应不低于5小时。
上述充放电重复循环5次,当有一次循环符合GB/T18287-2000中4.2.1的规定放电到终止电压2.75V,时间应不低于5小时。该试验即可停止,有些电池在第一个循环放电时间和终止电压没有达到标准要求,这不意味着电池不合格,是因为电池中的一些聚合物质没被充分地激活,待到第二个循环后被激活,可能就会达到标准要求。
2 锂离子电池的高温性能试验(温度55±2℃)
高温性能试验是测试电池在高温的环境条件下的工作状态,由于在高温的条件下锂离子电池中的物质会发生很大变化,主要测试它的放电时间和安全性。电池按GB/T18287-2000中5.3.2.2条规定充电结束后,将电池放入55±2℃的高温箱中恒温2h,然后以1CA电流放电至终止电压,放电时间应符合标准4.3条规定,时间不小于51分钟,电池外观应无变形和爆炸现象,如有爆炸现象立即切断电源,把测试线从测试仪表上取下。此试验要严格控制好箱体温度,注意温度不易太高。
3 恒定湿热性能试验(温度40℃,相对湿度90%~95%,时间48h)
恒定湿热性能试验是测试电池在温度相对偏高,湿度较大的野外环境下的工作状态,电池按GB/T18287-2000中5.3.2.2条规定充电结束后,将电池放入40±2℃,相对湿度90%~95%的恒温恒湿箱中搁置48h后,将电池取出在环境温度20±5℃的条件下搁置2h,目测电池外观,应符合标准4.7.1的规定,再以1CA电流放电至终止电压,放电时间应符合标准4.7.1的规定不低于36min,电池外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸。
4 振动试验
振动试验是测试电池在不平稳的有振幅的特殊条件下的工作状态。电池按GB/T18287-2000中5.3.2.2条规定充电结束后,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实验设备,X、Y、Z三个方向每个方向上从10Hz~55Hz循环扫频振动30min,扫频速率为1oct/min;振动频率:10Hz~30Hz,位移幅值(单振幅):0.38mm;振动频率:30Hz~55Hz,位移幅值(单振幅):0.19mm;振动试验结束后电池外观及电池电压应符合标准4.7.2的规定,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。
5 碰撞试验
振动试验结束后,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/s每分钟碰撞次数:40~80脉冲持续时间:16ms碰撞次数:1000±10实验结束后将电池自试验台取下,电池外观及电池电压应符合标准4.7.3的规定,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 自由跌落试验
碰撞试验结束后,将电池样品由高度为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1C5A电流放电至终止电压。然后按标准5. 3. 2. 4规定进行充放电循环,至放电时间符合标准4. 7. 4的规定电池应不漏液、不冒烟、不爆炸,能插入蜂窝电话,锁扣可靠;放电时间应不低于51m i n. 即可终止充放电循环,充放电循环次数应不多于3次。
结束语
蜂窝电话用锂离子电池的环境试验,能准确,科学地测试出锂离子电池在不同环境下的工作状态。为手机电池生产厂的生产和研发提供了可靠的数据,是必不可少的测试项目。
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