锂离子电池标准主要测试项目及指标

锂离子电池标准主要测试项目及指标
锂离子电池标准主要测试项目及指标

GB/T 18287—2000锂离子电池标准主要测试项目及指标恒定湿热性能

自由跌落

锂电池第一部强制性标准GB31241

国内颁布第一部有关锂离子电池安全性的强制性标准 中国做为全世界锂离子电池的第一生产国同时也是最大消费国之一,但却一直没有专门的强制性国家标准。无论是GB/T 18287-2013还是CIAPS0001-2014 《USB接口类移动电源》,这些都属于国家推荐标准或行业标准,对锂离子电池的制成并没强制性的约束。近日国家标准化委员会颁布了GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》,该电池检测认证标准是国内第一部关于锂离子电池安全性的强制性标准,并定于2015.8.1.起正式实施。 (图1:截自国家标准化管理委员会2014年第27号中国国家标准公告) GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》主要是针对不超过18kg 的预定可由使用人员经常携带的移动式电子产品,主要示例如下: (图2: 截自《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》(报批稿)) 与GB/T 18287-2013等标准相比,GB31241-2014更关注锂离子电池的安全性,除了GB/T18287要求的外部短路、过充、过放、低气压、温度循环、振动等测试项目外,还借签了IEC62133、UL1642及UL2054等国外标准的要求,增加了挤压测试、燃烧喷射、洗涤及阻燃测试等。与已有的GB/T 18287甚至IEC62133:2012相比,新国标在测试要求上更加严苛。具体测试项目如下:

电池型式试验项目电池组型式试验项目保护电路型式试验电池容量测试低气压过压充电保护常温外部短路温度循环过流充电保护高温外部短路振动欠压放电保护过充电加速度冲击过载保护 强制放电跌落短路保护 低气压应力消除耐高压 温度循环高温充电电压控制振动洗涤充电电流控制加速度冲击阻燃要求放电电压控制跌落过压充电放电电流控制 挤压过流充电充放电温度控制重物冲击欠压充电

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db 交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT) GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV)GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV)GB/T 19596-2004 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit (BCU) 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20

锂离子电池性能测试

华南师范大学实验报告 学生姓名:蓝中舜学号:20120010027 专业:新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级:12新能源 课程名称:化学电源实验 实验项目:锂离子电池性能测试 实验类型:验证设计综合实验时间:2014年5月5日-17日 实验指导老师:马国正组员:黄日权郭金海 一、实验目的 1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。 2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。 3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。 二、实验原理 锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。正极通常采用锂过渡金属氧化物 Li x CoO2,Li x NiO2或Li x Mn2O4,负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。电解质为溶有锂盐LiPF6,LiAsF6,LiClO4等的有机溶液。溶剂主要有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和氯碳酸酯(CIMC)等。在充放电过程中,Li+在两极间往返嵌入和脱出,被形象的称之为“摇椅电池”。 锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。 锂离子电池的化学表达式为: -)Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y(+ 其电池反应为: LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n 本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料,纯锂片为负极,制备扣式锂离子模拟电池,并对制备的扣式半电池进行充放电测试。 三、仪器与试剂 电化学工作站,蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机 LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液(1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1

锂电池性能测试简介

锂电池性能测试简介 充电及低公害。 各种先进电池中最被重视的商品化电池。所以在此以介绍锂离子电池为主。 可从 压 例。 止电压)又有[CV]的精准。 2.C-V曲线 C-V曲线是描充电池在充电、放电过程中电压及电容量间的关系。充电曲线能让工程师了解如何设计电池充电器,而放电曲线能使工程师在设计电路时正确的掌握电池的特性。例如最佳的工作电压、不同温度C-rate下的电池电容量。

我们也可从电池目前的电压对照C-V曲线:以斜率大小负值概略估算电池的残存容量(Residual Capacity)。因此C-V曲线是了解电池的重要工具。 2、分电池(Cell)性能测试 已组装之分电池,俗称单位电池(以下简称电池)。 在组装后静置8-12小时后为让电解液充份浸润极板,即依下列程序进行测试作 2.) 锂离子电池的化成:除了是使电池作用物质藉第一次充电转成正常电化学作用 钝化膜在锂离子电池的电化 商除将材 料及制程列为机密外化成条件也被列为该公司电池制造的重要机密。 相同于极板测试:将电池实际活化物总量换算理论电容量,以低C-rate C N。因此充、放电电流可以C-rate即C N的系数来表示其大小,关系如下式: I=M* C N I:充、放电电流大小(mA) M:倍率C-rate(hr-1) C N:N小时内完全放电的额定电容量(mAhr)

例如:电池之5小时率容量C5=300mAhr,则C-rate为0.5之充、放电电流大小 将是: I=M* C5=(0.5 hr-1)*(300mAhr)=150mA 电池化成过程中会有大量的能量耗损,最可能是用于钝化膜的形成。 3.电池电容量测试 再依下列步骤 容量在初期会有减少的情形。电池的放电电容量自0.753mA向下减少。待电池电化 有些化成程序亦包含了数十次的充放电 4. 3到520 5.自放电率测试 选取化2到37日放电一 采取积分记录。 于第28

锂电池来料检验的标准新.docx

序号更改前章节 / 条款内容更改后章节 / 条款内容更改后版本提出人批准人生效日期1全页次全版更新A1熊佳敏蔡大军2016-6-17 2检验项目更新A2

1、目的 使锂电池在我司入料及制程中相关检验人员有所依据,确保锂电池满足质量要求。 2、适用范围 适用于联维亚所有锂电池的来料检验。 3、职责 品保单位:依据本检验规范进行入料检验,判定检验结果。 4、引用标准 引用GB/T31241-2014便携式电子产品用锂电池安全要求,GB/T18287-2013移动电话用锂电池总规范。 抽样检验依GB/T 2828-2003标准,按一般检验Ⅱ级水平,Cri:代表致命缺陷,AQL =0;Maj :代表主要缺陷,AQL =;Min :代表次要缺陷,AQL =;常规充放电测试按特殊检验S-3级水平进行检验。 5、缺陷定义 致命缺陷:产品存在对使用者的人身及财产安全构成威胁的缺陷。 主要缺陷:功能缺陷影响正常使用,性能参数超出规格标准,导致客户拒绝购买的严重外观缺陷;包装存在可 能影响到产品形象的缺陷。 次要缺陷:不影响产品使用,最终客户有可能愿意让步接受的缺陷。 6、工作工序 检验条件 荧光灯强度:400— 800Lux( 60W—100W)或自然光; 检查距离: 30-35cm; 目视 +放大镜、数显卡尺、样品、承认检验条件检验时间:10s± 5s; 书、万用表、电池综合测试仪检验角度:水平方位45°± 15°; 检验人员裸视或矫正视力以上,不能有色盲、色弱者。 检验项目 检验项目抽样判 内容检验工具抽样数 定 1. 工艺检查:电池工艺与承认书及样品核对一致,每批来料抽检3-5PCS/ 目视 / 样Maj 外观解剖观察内部结构,不允许轻易更改工艺(保护板安装位置,绝批 品 / 剪钳 缘胶纸材质、颜色,线头绝缘方式等)。

锂离子电池隔膜的性能要求

锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔膜作为电池的“第三极”,是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,同时允许锂离子的传导。在过度充电或者温度升高时,隔膜通过闭孔来阻隔电流传导,防止爆炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容量、循环性能,充放电电流密度等关键特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着有重要的作用。 锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选,聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点,在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性,具有高温自闭性能,确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 1 、厚度均匀性 隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的,是一个永远追求的重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能,是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特殊的要求,除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外,与隔膜自身的厚度均匀性关系最为密切。 在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在+1微米以内。“南通天丰”公司厚度现已控制在+0.5微米以内。 2、力学性能 隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中,需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。 拉伸强度,隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。 抗穿刺强度,抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用它来表示隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间,需要承受很大的压力。为了防止短路,所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。抗穿刺强度值一般在300-500g。 3、透过性能 透过性能可用在一定时间和压力下,通过隔膜气体的量的多少来表征,主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。 作为锂电池隔膜材料,本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻,孔径太大易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。 隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间,用Gurley值来表示。根据隔膜厚度,一般在300-700s/100ml。孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率,它与原料树脂及膜的密度有关。现有锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。 4、理化性能 润湿性和润湿速度:较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液的接触面,从而增加离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。隔膜对电解液的润湿

影响锂离子电池低温性能的因素有哪些

影响锂离子电池低温性能的因素有哪些随着锂离子电池在电动汽车及军工领域应用的迅速发展,其低温性能不能适应特殊低温天气或极端环境的缺点也愈发明显。低温条件下,锂离子电池的有效放电容量和有效放电能量都会有明显的下降,同时其在低于-10℃的环境下几乎不可充电,这严重制约着锂离子电池的应用。 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。处于低温环境的锂离子电池存在着放电电压平台下降、放电容量低、容量衰减快、倍率性能差等特点。制约锂离子电池低温性能的因素主要有以下几点: ◆正极结构 正极材料的三维结构制约着锂离子的扩散速率,低温下影响尤其明显。锂离子电池的正极材料包括商品化的磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂、钴酸锂等,也包括处于开发阶段的高电压正极材料如镍锰酸锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂等。不同正极材料具有不同的三维结构,目前用作电动汽车动力电池的正极材料主要是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和锰酸锂。吴文迪等研究了磷酸亚铁锂电池与镍钴锰三元电池在-20℃的放电性能,发现磷酸铁锂电池在-20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池能够达到

70.1%。杜晓莉等发现锰酸锂电池在-20℃的放电容量可以达到常温容量的83%。 ◆高熔点溶剂 由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂,锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大,当温度过低时会发生电解液凝固现象,导致锂离子在电解液中传输速率降低。 ◆锂离子扩散速率 低温环境下锂离子在石墨负极中的扩散速率降低。向宇系统研究了石墨负极对锂离子电池低温放电性能的影响,提出低温环境下锂离子电池的电荷迁移阻抗增大,导致锂离子在石墨负极中的扩散速率降低是影响锂离子电池低温性能的重要原因。 ◆SEI膜 低温环境下,锂离子电池负极的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低,最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。 ◆总结 目前多因素影响着锂离子电池的低温性能,如正极的结

制约锂离子电池低温性能的因素主要有哪些

制约锂离子电池低温性能的因素主要有哪些 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。处于低温环境的锂离子电池存在着放电电压平台下降、放电容量低、容量衰减快、倍率性能差等特点。制约锂离子电池低温性能的因素主要有以下几点: 正极结构 正极材料的三维结构制约着锂离子的扩散速率,低温下影响尤其明显。锂离子电池的正极材料包括商品化的磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂、钴酸锂等,也包括处于开发阶段的高电压正极材料如镍锰酸锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂等。不同正极材料具有不同的三维结构,目前用作电动汽车动力电池的正极材料主要是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和锰酸锂。吴文迪等研究了磷酸亚铁锂电池与镍钴锰三元电池在-20℃的放电性能,发现磷酸铁锂电池在-20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池能够达到70.1%。杜晓莉等发现锰酸锂电池在-20℃的放电容量可以达到常温容量的83%。 高熔点溶剂 由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂,锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大,当温度过低时会发生电解液凝固现象,导致锂离子在电解液中传输速率降低。 锂离子扩散速率 低温环境下锂离子在石墨负极中的扩散速率降低。向宇系统研究了石墨负极对锂离子电池低温放电性能的影响,提出低温环境下锂离子电池的电荷迁移阻抗增大,导致锂离子在石墨负极中的扩散速率降低是影响锂离子电池低温性能的重要原因。 SEI膜 低温环境下,锂离子电池负极的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低,最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。 总结 目前多因素影响着锂离子电池的低温性能,如正极的结构、锂离子在电池各部分的迁移速

锂离子电池材料的制备和电化学性能表征

锂离子电池材料的制备和电化学性能表征(24学时) 一、实验目的 1.了解尖晶石化合物的组成和结构特点。 2.了解无机材料制备方法-共沉淀制备前驱体、高温固相煅烧制备的反应原理和反应过程中影响产物性质的一般因素。 3.了解嵌入-脱嵌反应和锂离子电池的工作原理。 4.了解电池性能的主要参数和测试的主要方法。 二、实验原理 由于具有电压高、容量高、无污染、安全性好、无记忆效应等优异性能,锂离子电池自1991年实现商品化以来,其种类、性能和应用领域都得到了巨大的发展,已经成为最重要的二次电池之一,在手机、笔记本电脑、摄像机、便携式DVD、电动汽车甚至核潜艇上都得到了广泛应用。而锂离子电池的相关研究也成为当前化学电源研究的重要领域。 锂离子电池性能的优劣主要取决于电池的正极。锰酸锂LiMn2O4是重要的锂离子电池正极活性材料之一,其结构见图1。该结构为锂离子的迁移提供了三维通道。 图1 尖晶石晶体结构图 在充电过程中,锂离子从正极脱出,嵌入负极活性物质;而放电过程中,是锂离子的回嵌的过程,因此锂离子电池又称为“摇椅式”电池。电池充放电时,正极活性材料中Li+的迁移过程可用下式表示。 充电时:LiMn2O4→ xLi+ + Li1-x Mn2O4 + xe- 放电时:Li1-x Mn2O4 + yLi++ ye-→ Li1-x+y Mn2O4(0≤x≤1,0≤y≤x)

LiMn2O4的制备方法很多,常用的有高温固相法、低温固相法和液相法等。其中,低温固相法和液相法(溶胶-凝胶法)虽然反应温度低,但产物的电化学性能不能令人满意,且不适合工业化生产的需要。所谓高温固相法,就是在高温下使锰源化合物与锂源化合物反应生成LiMn2O4。 由于LiMn2O4在高温下容量衰减较快,需通过钴离子掺杂进行改性制备LiMn1.85Co0.15O4. 对固相反应而言,原料的分散状态(粒度)、孔隙度、装填密度、反应物的接触面积等对固-固反应速度有很大的影响。必须将反应物粉碎并混合均匀以使原子或离子的扩散比较容易进行。就本实验所制LiMn1.85Co0.15O4,采用共沉淀制备锰钴碳酸盐前驱体以达到离子程度的均匀混合,然后混锂后再进行高温煅烧制备出目标化合物。 三、仪器和试剂 1.仪器 X射线衍射仪,充放电测试仪,箱式电阻炉(马弗炉,Mufflefurnace),磁力搅拌器,陶瓷坩埚, 电子分析天平,恒温鼓风干燥箱,研钵,压力机,手套箱。 2.试剂 2 mol·L-1硝酸锰钴(Mn/Co=1.85:0.15)溶液,碳酸钠,碳酸锂,金属锂片,Celgard 2400隔膜,PVDF粘合剂(13%),导电炭黑,石墨,电解液(1.15mol·L-1LiPF6的碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)-碳酸二乙酯混合溶液(质量比:EC:DMC:DEC=3:1:1),电池壳。所有试剂均为分析纯。 四、实验步骤 1.Mn0.925Co0.075CO3的制备 取2mol·L-1的硝酸锰钴溶液40mL(约0.08mol), 至于烧杯中。称取8.9g碳酸钠(MW105.99)(0.084mol)至于另一烧杯中,然后加去离子水约80mL,摇动至完全溶解。将搅拌磁子至于硝酸锰钴溶液中,然后置于电磁搅拌器上进行搅拌,并开动加热,待温度升至约50℃,用滴管将碳酸钠溶液缓慢加入到硝酸锰钴溶液中(约半小时加完),控制溶液最终pH值约7.5~8,持续搅拌1h,将沉淀抽滤并用蒸馏水洗涤5~6次,而后置于恒温鼓风干燥箱中于110℃烘干。 2.锂锰钴复合氧化物LiMn1.85Co0.15O4的制备 将干燥的Mn0.925Co0.075CO3(MW 115.24)与摩尔比1:0.27的碳酸锂(MW 73.89)在研钵中研磨混匀(约需45~60min),转入陶瓷坩埚中,压实,开口放置在马弗炉中,于600℃下反应4h,然后升温至850℃反应12h,自然冷却到室温。 3.结构表征 将反应产物从马弗炉中取出,用研钵研细,装袋,标明合成人和合成条件,然后进行XRD表征。 4.电极的制备 将LiMn2O4粉末、石墨、乙炔黑以及作为粘合剂的PVDF(13%)按质量分数比86:2:6:6的比例混合均匀,加入适量的溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)后,

电池可靠性试验标准1

体系文件第三阶页次:1/6深圳联维亚电子科技有限公司文件编号:版本:A 主题:电池可靠性试验标准 电池可靠性试验标准 编制部门:品保部分发号码: 发布日期:年月日文件管制:一般 起草者:高全明陈玉山日期: 2010 年09月20日 审查:日期:年月日 核准:日期:年月日

主题:电池可靠性试验标准

主题:电池可靠性试验标准 1.目的 根据相关国家、国际、行业标准,模拟各种高于客观实际的环境条件,对产品、部件进行全面的可靠性测试,以确保产品整个生命期间的实用性。 2.范围 本标准规定了适用于各类移动电话、数码产品电池的试验规范、技术要求、标志、包装、运输及储存。 3.定义: 3.1本规范采用GB/T2900.11规定的术语和下列定义。 3.2 蜂窝电话用锂离子电池ithium-ion battery for cellular phone指由一只或多只锂离子单体蓄电池及附件组合而成的,于蜂窝电话的电池。 3.3 充电限制电压limited charge voltage 按生产厂规定,电池有恒流充电转入恒压充电时的电压值 3.4 额定容量 生产厂标明的电池容量,指电池在环境温度为20?C+5?C条件下,以5H率放电至终止电 表示,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)压时所应提供的电量,用C 5 3.5 标称电压 nominal voltage用以表示电池电压的近似值。 3.6 终止电压 cut-off voltage 规定放电终止时电池的负载电压,其值为n X 3 V (锂离子单体电池的串联只数用“n”表示,下同)。 4.参考标准 4.1中华人民共和国通信行业标准GB/T18287-2000《蜂窝电话用锂离子电池总规范》 4.2中华人民共和国国标GB/T 15844.2-1995《移动通信调频无线电话机环境要求和试验方法》 4.3《行业标准》 5.实验室环境要求 5.1环境温度: +15℃~ +35℃ 5.2相对湿度: 30%~60% 5.3大气压力: 86kPa~106kPa 6. 测试标准 6.1在环境温度20℃+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后, 5

锂离子电池最新各种性能测试

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36mi n,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

锂离子电池低温性能

锂离子电池低温性能 摘要:锂离子电池作为绿色环保能源已经广泛应用于各种领域,但是较差的低温性能使其在航空、航天和军事等特殊领域的应用受到限制。一般当温度降至一10℃时,锂离子蓄电池的放电容量和工作电压都会降低。总结了影响锂离子蓄电池低温性能的主要因素。 锂离子蓄电池具有工作电压高、比能量高、充放电寿命长、自放电率低和无记忆效应等优点,在全球二次电池市场占据主导地位,应用范围越来越广泛,包括便携式电子设备、工业应用和电动工具等民用市场。在那些对电池电性能、可靠性、安全性要求较高的场合,比如航空、航天和军事领域,锂离子蓄电池也将逐渐成为主角。但目前锂离子蓄电池的低温性能,特别是在一30℃以下低温环境中的工作性能较差,抑制了其在特殊领域的应用。近年来,相关机构对锂离子蓄电池的低温性能进行了研究。本文对锂离子蓄电池低温性能的影响因素进行了总结。 1电解液对电池低温性能的影响 电解液是锂离子蓄电池的重要组成部分,在电池内部正、负极之问担负传递离子的作用,一般采用溶有锂盐的非水有机溶剂混合物。碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等是目前几种广泛应用于锂离子蓄电池电解液中的有机溶剂。电解液对低温性能的影响主要体现在其对电导率和固体电解质相界面(SE[)膜性质的影响,下面将一一介绍。 1.1电导率 电导率是衡量电解液性能的一个重要参数,它决定了电极的内阻和倍率特性,较高的电导率是实现锂离子蓄电池良好低温性能的必要条件。从有机溶剂方面来讲,影响电导率的主要因素是溶剂的介电常数和粘度。溶剂介电常数越大,锂离子与阴离子间的静电作用力越弱,锂盐就越容易离解,自由离子的数目增多。溶剂的粘度主要影响自由离子的迁移率,粘度越大,迁移率越小,电导率越小;反之则相反。因此要求溶剂介电常数高,粘度低,要有适当的液态温度范围(熔点低,沸点高),并且锂盐在其中的溶解度要高,以保证足够高的电导率。环状碳酸酯EC具有较高的介电常数及沸点,但粘度及熔点也较高;而线性碳酸I~(DMC、DEC、EMC)具有较低的粘度及熔点,但介电常数及沸点义较低。基于单一溶剂组分的优点和不足,实际有机电解液往往采用EC与其它溶剂组成的二元及多元混合溶剂。通过优化溶剂组分与相对量的配比,降低高熔点组分EC的含量并增加低粘度、低熔点组分(称为低温共溶剂)的含量,能有效提高电解液低温电导率,从而可达到改善锂离子蓄电池低温性能的目的。如Smart?等人报道的电解液体系1.0mol/LLiPFd fEC:DEC:DMC:EMC)f1:1:1:3,体积比),~40℃的离子电导率可达到1.32 mS?cm~l:电池在-20℃循环(1/10 C充电,1/5 C放电)可得到80%的额定容量,且循环性能稳定;-40℃(1/15 C充电。1/10 C

锂离子电池的三大特性分析

锂离子电池的三大特性分析 时间:2014-11-12 11:12:47来源:本站原创浏览次数:9697 一、电池的容量特性 容量测试得到电池在不同倍率下的放电电压与容量关系曲线如图3所示。 图3 不同倍率下的放电电压与容量的关系曲线 从图中可以看出,在整个放电过程中锂离子电池的电压曲线可以分为3个阶段:1)电池在初始阶段端电压快速下降,放电倍率越大,电压下降的越快; 2)电池电压进入一个缓慢变化的阶段,这段时间称为电池的平台区,放电倍率越小,平台区持续的时间越长,平台电压越高,电压下降越缓慢。在锂离子电池的实际使用过程中,尽可能希望电池工作在平台区; 3)在电池电量接近放完时,电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。从容量测试的结果中,同时还可以得到放电电流与容量的曲线关系,如图4所示。

图4 不同放电电流与容量的关系曲线 从图中可以看出,电池放电电流的大小,会直接影响到电池的实际容量。放电电流越大,电池容量相应减小,这表明放电电流越大,到达终止电压经历的时间越短。所以谈到电池容量时,应指明其放电电流(放电倍率)。 二、电池开路电压特性 开路电压测试[6]得到锂离子电池开路电压与电池SOC的关系曲线如图5所示。 图5 电池充电与放电时的OCV-SOC曲线

从图中可以看出,电池的OCV-SOC曲线与电池放电电压曲线趋势基本相同。在SOC的中间区间(20%<SOC<80%)内,电池的OCV变化极小,电池处于平台区;而在SOC的两端区间(SOC<10%和SOC>90%),OCV 的变化率较大,整个磷酸铁锂电池的OCV-SOC曲线呈现中间区域平坦,头尾两端陡峭的样子,开路电压法即是利用这一稳定的对应关系进行SOC估计。 锂离子电池OCV-SOC关系曲线受温度、放电倍率、老化程度因素影响较小[7],但在充放电2种状态下,两条特性曲线之间会存在一定差异。 三、电池内阻特性 图6表示磷酸铁锂电池在充电和放电时的欧姆内阻。 图6 电池内阻变化曲线

电动工具锂离子电池的几个安全测试方法(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 电动工具锂离子电池的几个安全测试方法(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7963-68 电动工具锂离子电池的几个安全测 试方法(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 现在电动工具的市场正慢慢变得庞大,电动工具用的环保型锂电池各国也在致力开发。这类环保的锂离子电池具有比功率大、自放电小,比能量高、充电效率高、无环境污染、工作温度宽等特点,比起因污染问题逐渐退出市场的镍镉电池,逐渐占领了主导的地位。 这类电池可通过过充、短路、针刺、挤压、重物撞击等安全测试,电池不起火,不爆炸。可以再电动工具中得到使用。 锂离子电池的安全测试 锂离子电池在电动工具中使用时都采用保护板对电池进行安全保护,但在实际使用时保护板不可能达到100%的可靠性。且还有可能碰到充电器故障或其他

种种意外。这就要求锂离子电池必须具有良好的滥用及意外情况的承受能力。我们在电动工具用磷酸亚铁锂锂离子电池开发过程中需对电池进行过充、短路、针刺、挤压、重物等项目的测试。 挤压测试:BE-6045 将充满电的电池放在一个平面上,由油压缸施与13+1KN的挤压力,由直径为32mm的钢棒平面挤压电池,一旦挤压压力到达最大停止挤压,电池不起火,不爆炸即可。 重物撞击测试:BE-5066 电池充满电后,放置在一个平面上,将直径15.8mm的钢柱垂直置于电池中心,将重量9.1kg的重物从610mm的高度自由落到电池上方的钢柱上。电池不起火、不爆炸即可。 过充测试: 将电池用1C充满电,按照3C过充10V进行过充试验,当电池过充时电压上升到一定电压时稳定一段时间,接近一定时间时电池电压快速上升,当上升至

锂离子电池低温特性研究进展_赵世玺

第44卷第1期2016年1月 硅酸盐学报Vol. 44,No. 1 January,2016 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.360docs.net/doc/6f3885528.html, DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2016.01.04 锂离子电池低温特性研究进展 赵世玺1,郭双桃1,2,赵建伟1,2,宋宇3,南策文2 (1. 清华大学深圳研究生院新材料研究所,深圳 518055;2. 清华大学材料学院,北京 100084; 3. 深圳清华大学研究院,深圳 518057) 摘要:随着新能源的兴起,锂离子电池得到了广泛的应用,但其较差的低温(≥–40 ℃)充放电特性限制了锂离子电池适应性。本文综述了锂离子电池低温理论和体系的研究进展,分别讨论了电池正负极、电解液、添加剂及工艺等因素对锂离子电池低温性能的影响及作用机理,并对此进行了系统地分析与总结。展望了常规和全固态锂离子电池低温体系的研究方向与应用前景。 关键词:锂离子电池;低温体系;正负极;电解液;全固态 中图分类号:文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2016)01–0019–10 网络出版时间:2015-12-23 05:19:58 网络出版地址:https://www.360docs.net/doc/6f3885528.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20151223.1719.004.html Development on Low-temperature Performance of Lithium Ion Batteries ZHAO Shixi1, GUO Shuangtao1,2, ZHAO Jianwei1,2, SONG Yu3, NAN Cewen2 (1. Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen, 518055; 2. School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing, 100084; 3. Research Institute of Tsinghua University in Shenzhen, Shenzhen, 518057) Abstract: Lithium ion batteries as clean energies have attracted considerable attention. However, the disadvantage of low-temperature performance restricts its development, which becomes one of the popular aspects for the further studies. Recent work on low-temperature performance of lithiumion batteries were reviewed. The effect of materials (i.e., cathode/anode, electrolytes and additives) on the low-temperature performance of lithium-ion batteries and the related mechanism were discussed. The manufacture techniques were also compared. In addition, future possible development and application of low temperature performance for ordinary and all solid-state lithium-ion batteries were also analyzed. Keywords: lithium ion batteries; low temperature performance; cathode/anode; electrolyte; all solid-state 锂离子电池自商业化以来,以其寿命长、比容量大、无记忆效应等优点,获得了广泛应用。以往对锂离子电池的循环寿命和安全性关注较多,相关研究主要集中在锂离子电池高温条件下使用时的容量衰减问题和安全性问题上。然而,随着应用领域不断拓展,锂离子电池的低温性能低劣带来的制约愈加明显。据报道[1],在–20℃时锂离子电池放电容量只有室温时的31.5%左右。传统锂离子电池工作温度在–20~+55 ℃之间,但在航空航天、军工、电动车等领域,要求电池能在–40 ℃正常工作[2–3]。因此,无论从军用、航空还是环保、节能等角度考虑,改善锂离子电池的低温性能意义重大,但是锂离子电池低温特性的研究明显滞后。本文总结了近年来关于锂离子电池低温方面的一些研究进展,以期发现亟待解决的问题。 1 锂离子电池的低温特性 锂离子电池在低温下使用存在着诸多问题:比 收稿日期:2015–06–25。修订日期:2015–07–13。 基金项目:深圳市基础研究项目(JCYJ20140509172959973)。通信作者:赵世玺(1966—),男,博士,副教授。Received date: 2015–06–25. Revised date: 2015–07–13. Corresponding author: ZHAO Shixi(1966–), male, Associate Professor. E-mail: zhaosx@https://www.360docs.net/doc/6f3885528.html,

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测 试规程 电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 2规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+ 12h循环)(IEC 60068-2- 30:2005,IDT )

GB/T 2423.43-2008电工电子产品环境试验第2 部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006电工电子产品环境试验第2 部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001电动汽车安全要求第1部分: 车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV ) GB/T 18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分: 人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV ) GB/T 19596-2004 电动汽车术语 (ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 1: Gen eral,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 3: Mecha ni cal loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条

锂离子电池工作原理及优缺点

新能源技术被公认为21世纪的高新技术。电池行业作为新能源领域的重要组成部分,已成为全球经济发展的一个新热点。当前世界电池工业发展的三个特点,一是绿色环保电池迅猛发展,包括锂离子蓄电池、氢镍电池等;二是一次电池向蓄电池转化,这符合可持续发展战略;三是电池进一步向小、轻、薄方向发展。锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,主要由正极、负极、电解液、电极基材、隔离膜和罐材等材料组成。在商品化的可充电池中,锂离子电池的比能量最高,特别是聚合物锂离子电池,可以实现可充电池的薄形化。相对于传统的铅酸电池和镍氢、镉镍电池而言,锂离子电池比容量高、循环寿命长、安全性能好,将逐步取代镍氢、镉镍等电池。锂离子电池广泛的应用于便携式摄放一体机、CD、游戏机、手机、笔记本电脑和电动汽车等方面。本文就锂离子电池材料的工作原理及优缺点进行简单介绍。 构造及原理 锂离子电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。充电时,锂离子从正极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入到负极中;放电时则相反,锂离子从负极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入到正极中。以以钴酸锂为正极材料的锂离子电池为例: 充电时的电极反应: 正极:LiCoO2→Li1-x CoO2+xLi+ + xe- 负极:6C + xLi+ + xe-→Li x C6

总反应:LiCoO2 +6C →Li1-x CoO2+Li x C 6 摘自 百度百科; 锂离子电 池 放电时:有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。 正极锂离子电池的正极材料须具备以下主要性质: 1、吉布斯自由能高,以提供较高的电池电压。 2、相对分子量小,能容纳的锂的量多,以提供较大的电池容 量。 3、具有大孔径隧道结构以利于锂离子的嵌入和脱出。 4、极性弱,以保证良好的可逆性。 5、热稳定性良好,以保证工作的安全。 6、重量轻、易于制作。 可以作为正极的材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiFePO4、LiV3O8、LiVO2、LiV2O4、Li6V5O15、LiCo0.2Ni0.8O2、

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