LED的寿命_你真正理解了吗_程晔
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、范围： 适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、内容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF
MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 常规试验耗时较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 一般情况下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美军规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 如果温度是产品唯一的加速因素,则可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 引进温度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,则为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 反乘幂法则(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.
影响锂电池组容量的因素
我们常说电动车锂电池组能跑多远，是衡量一个电动车质量及价格的重要因素，关系着电动车销量及客户的观感，那么锂电池组的性能与哪些因素有关。东莞捷凯贝安新能源为你解答，锂电池组的容量是衡量锂电池性能的一项重要指标，一般用安时（AH）来表示，放电时间(小时)与放电电流(安培)的总称，即容量=放电时间×放电电流。电池的实际容量，取决于电池中活性物质的多少和活性物质的利用率。活性物质的量越多，活性物质利用率就越高，电池的容量也就越大，反之容量越小，一般锂电池的电芯质量就是由此来进行区别，影响电池容量的因素很多，常见的有以下几种: (1) 放电率对电池容量的影响 铅蓄电池容量随放电倍率的增大而降低,也就是说放电电流越大,计算出电池的容量就越小。比如一只5Ah的电池,用2.5A放电可以放2小时,即2.5×2=5 ; 那么用5A放电只能放出47分钟的电,合0.78小时。其容量仅为5×0.78=3.9安时，所以对于给定电池在不同时率下放电,会有不同的容量。我们在说容量时必须知道放电的时率或倍率，简单的讲就是用多大的电流放电。放电率对锂电池组的影响和铅蓄电池的影响是同样的，所以电动车锂电池组在相同的时间下，在相对低速的情况下，跑动的距离越远。 (2)极板的几何尺寸对电池容量的影响 在活性物质的量一定时,与电解液直接接触极板的几何面积增加,电池容量增加,所以极板的几何尺寸,对电池容量的影响不可忽视。 (3) 温度对电池容量的影响
温度对锂电池组及铅酸蓄电池的都有较大的影响，一般对铅酸电池的影响更大,一般随着温度降底,容量下降； 在锂电池生产标准中,一般要规定一个温度为额定标准温度,锂电池的技术参数，都是在标准温度下进行测试的(一般为25摄氏度) ，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反，即锂聚合物电池输出功率会上升。温度也影响电解液的传送速度，温度上升则加快，温度下降，传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。 (3)终止电压对电池容量的影响 当电池放电至某一个电压值以后,产生电压急剧下降,实际上所获得的能量非常小,如果长期深放电,对电池的损害相当大，所以必须在某一电压值终止放电，该截止放电电压叫放电终止电压，设定放电终止电压,对延长锂电池组使用寿命意义重大。
影响使用寿命的主要因素和注意事项
影响使用寿命的主要因素和注意事项 ⑴环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右， UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。 ⑵放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然UPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机。但是，如果UPS 处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。 ⑶电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开路电压高于12.5V，则表示电池储能还有80％以上，若开路电压低于12.5V，则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20％，电池不堪使用。 ⑷电池充放电电流一般以C来表示，C的实际值与电池容量有关。例如，100AH的电池，C＝100A。松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1C左右，充电电流不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05C～3C之间,UPS在正常使用中都能满足此要求，但也要防止意外情况的发生，如电池短路等。 ⑸充电电压。由于UPS电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命， UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，电池充满后即转为浮充状态，每节浮充电压设置为13.6V 左右。如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。充电电压异常可能是由电池配置错误引起，或因充电器故障造成。因此，在安装电池时，一定要注意电池的规格和数量的正确性，不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器，而且安装时要考虑散热问题。目前，为进一步提高电池寿命，先进的UPS都采用一种ABM(Advanced Battery Management)三阶段智能化电池管理方案，即充电分成初始化充电、浮充电和休息三个阶段：第一阶段是恒流均衡充电，将电池容量充到90％；第二阶段是浮充充电，将电池容量充到100％，然后停止充电；第三阶段是自然放电，在这个阶段里，电池利用自身的漏电流放电，一直到规定的电压下限，然后再重复上述的三个阶段。这种方式改变了以前那种充满电后，仍使电池处于一天24h的浮充状态，因此延长了电池的寿命。 ⑹免维护电池由于采用吸收式电解液系统，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当，造成电池过充电，就会产生气体，此时电池内压就会增大,将电池上的压力阀顶开，严重的会使电池爆裂。
影响UPS电源蓄电池寿命的因素及UPS电源维修检测方法
市场上UPS电源的类型有很多，除了我们常见的山特、维谛、华为等知名品牌之外还有众多的中小UPS 电源厂家，那么影响UPS电源蓄电池寿命的因素及如何进行UPS电源维修检测哪，小编带您走进这个问题。 UPS电源蓄电池有哪些分类 在UPS电源应用中常用的UPS电源电池共有三种：包括开放型液体铅酸电池，免维护电池，镍铬电池，影响电池寿命的因素，不同种类UPS电源电池也有各自的优点和缺点。现UPS电源厂家所配的电池一般为免维护电池，下面以免维护蓄电池为主介绍三种电池的特点： 1、开放型液体铅酸电池 此类电池按结构可分为8-10年，15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体，此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间，且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。由于蒸发的原因，开放电池需定期测量比重，加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。此电池充电后不能运输，因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V，初充电电压为2.6-2.7v。 2、镍铬电池 此类电池不同于铅酸电池，电解时产生氢和氧而不产生腐蚀性气体，因而可安装在电子设备的旁边。且水的消耗很少，一般不需维护。正常寿命为20-25年。远比前面提到的电池昂贵。初始安装的费用约为铅酸电池的三倍。并不会因环境温度高而影响电池寿命，也不会因环境温度低而影响电池容量。一般每节电压为1.2V，UPS因应用此类电池需设计较高的充电器电压。 3、免维护蓄电池 免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护;另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。 由于免维护蓄电池采用铅钙合金栅架，充电时产生的水分解量少，水份蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头、电线腐蚀少，抗过充电能力强，起动电流大，电量储存时间长等优点。 UPS蓄电池寿命受什么因素影响? 1、温度影响 温度对UPS电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度，电池寿命就下降10%，所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。 2、充电影响
影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素
影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素 蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS 系统的可靠程度。不管UPS设计的多么先进，功能多么齐备，一旦蓄电池失效，再好的UPS也无法提供不间断供电。千万不要因贪图便宜而选用劣质铅酸蓄电池，这样会影响整个UPS系统的可靠性，并将因此造成更大的损失。 蓄电池是整个UPS系统中平均无故障时间（MTBF）最短的部分。如果能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会大大缩短。因此，我们要了解蓄电池的基本原理和使用注意事项。 关于铅酸蓄电池 蓄电池的种类一般可分为铅酸蓄电池、铅酸免维护蓄电池及镍镉电池等，考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，UPS一般选择阀控式铅酸免维护蓄电池。它的主要特点是在充电时正极板上产生氧，通过化学反应在负极板上还原成水，使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护，因此又称为免维护铅酸蓄电池。免维护只是与普通蓄电池相比，使用过程中免去了添加纯水或蒸馏水，调整电解液液面的工作，并非免去一切维护工作。相反，为实现UPS 的不间断 供电，我们要更加细致地维护和保养好铅酸免维护蓄电池。 下面介绍一下影响蓄电池使用寿命的主要因素和使用过程中应注意的事项： ⑴环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右， UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。 ⑵放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然UPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机。但是，如果UPS 处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。 ⑶电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开
产品通用寿命测试方法
广东德豪润达电气股份有限公司研究所 文件编号：TQC0602001 版本：试行版A 产品寿命测试方法 日期：2004.05.06 页数：1/2 产品名称：电烤箱 类型：电热类一．目的： 测试验证样机寿命是否达到设计寿命。 二．适用范围： 本测试适用于无客户要求的电烤箱寿命测试。 三．参考文献： 参考Applica 寿命测试要求 四．使用设备： 泄漏电流测试仪、耐压仪、秒表、功率表、电风扇、测试夹具 五．通用说明： 1．测试使用的所有仪器均需在测试前进行点检。 2．测试所使用的所有仪器都应以一年为基准进行校验，每一台仪器上都应贴有载有最近调校日期及调校有效期的标签。 3．试验室环境温度：10~ 40 ℃湿度50~95% 六．程序步骤： 样品在测试前，需做高压测试和漏电流测试、烤箱中心温场测试（保证温度符合规格要求）。（一）、Toast 档 1．接额定电压，运行2185个周期,每个周期包括将烧色旋扭置于深烧色，工作完成后打开门用风扇吹冷30秒；重新将烧色旋扭置于深烧色，工作完成后打开门用风扇吹冷10分钟。 2．每运行730个周期时重新测试功率及炉心温度。 （二）、Bake档 1．接额定电压，运行200个周期,每个周期包括90分钟“ON”，30分钟“OFF”。每个“OFF”期间无需风扇吹冷。 2．每运行100个周期时重新测试功率及炉心温度 （三）、Broil档 1．接额定电压，运行316个周期，每个周期包括30分钟“ON”、10分钟“OFF”，每个“OFF”期间用风扇吹冷。 2．每运行105个周期时重新测试功率及炉心温度。
广东德豪润达电气股份有限公司研究所 文件编号：TQC0602001 版本：试行版A 产品寿命测试方法 日期：2004.05.06 页数：2/2 产品名称：电烤箱 类型：电热类 七．注意事项： 1．在测试过程中若发现异常情况必须立即停止测试。 2．在寿命测试0%、34％、50％、75％、100％各阶段时，需要对各项性能重新测试并记录相关数据。 八．判定结果： 1．耐压、泄漏电流通过。 2．无任何功能失效。 3.Toast 档：低、中档产品2185个循环（2 uses/day * 7 day/week * 52 week/year * 3 year = 2185 uses ）； 高档产品3640个循环（2 uses/day * 7 day/week * 52 week/year * 5 year = 3640 uses）。 4.Bake档：低、中档产品300个小时（0.4 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 3 year = 300 hours）； 高档产品500个小时（0.4 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 5 year = 500 hours）。 5.Briol档：低、中档产品158小时（0.21 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 3 year = 158 hours）；高 档产品260个小时（0.21 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 5 year = 260 hours）。
影响基站蓄电池寿命4大原因
从目前国内几家大型阀控式密封电池厂家生产电池的质量来讲，基本能满足各运营商要求，但各厂家生产蓄电池质量、性能上有所差别，从调查使用情况来看，部分厂家生产蓄电池的质量因为成本较高、招标价太低等原因存在一定的问题，但在蓄电池质量没问题的情况下，部分基站蓄电池容量仍然下降过快、使用寿命大大缩短。从阀控式密封电池产品结构、产品性能、基站蓄电池使用过程现场勘察情况等综合因素来看，结合交换局站使用情况，阀控式密封电池在正常情况下使用1～4年后，其容量下降应不会这么快，因此造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因应在于基站本身蓄电池使用特点及其基站使用环境有关。从调查情况看，在蓄电池质量没有问题的情况下，影响基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的原因主要有以下几个方面。 第一，基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律，使蓄电池频繁充放电，是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个最主要原因。 根据对基站报废蓄电池解剖情况来看，导致蓄电池寿命终止的原因在于蓄电池负极板的硫酸盐化，这是蓄电池早期容量衰竭（PCL）的一种典型现象。笔者认为造成蓄电池负极板产生硫酸盐化的原因可能有以下两个方面： （1）基站停电频次过高，一天内停电数次，甚至连续停电数天，使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电，蓄电池出现欠充。如连续多次发生欠充，将造成蓄电池容量累积性亏损，则该基站的蓄电池容量将在较短时间内下降，其使用寿命将较快终止。蓄电池容量下降的速度与该基站蓄电池连续欠充的次数成一定的正比关系。造成蓄电池容量下降的内在原因在于，电池放电后在未充足电的情况下又放电，正、负极在放电后生成的硫酸铅未能分别完全恢复成二氧化铅和金属铅的情况下，正、负极板又放电，使蓄电池产生欠充，连续多次欠充，使负极板逐步硫酸盐化，产生不可逆转的结晶硫酸铅，特别是在蓄电池处于深度过放电的情况下，蓄电池负极板的硫酸盐化将更严重，硫酸盐化的速度将更快，造成负极板表面被屏蔽，其功能逐步下降直至失效，导致蓄电池使用寿命下降直至终止。从现有基站蓄电池实际使用情况分析，蓄电池发生累计欠充可能性是存在的。另外，蓄电池虽存在多次欠充，但二次欠充或多次欠充不是有规律连续发生的，电池发生累计欠充可能性及概率有多大，有待进一步确定。 （2）另外一个观点，造成基站蓄电池容量下降、使用寿命缩短的最主要原因是由蓄电池负极板硫酸化引起的，蓄电池累计欠充将导致负极板硫酸化外，蓄电池充放电循环次数增加或一定时间内充放电循环过度频繁是否也将导致负极板硫酸化，或者是导致负极板硫酸化的一个重要因素。 当然造成蓄电池负极板硫酸化原因除上述原因外还有多种因素，如电解液或玻璃纤维棉杂质超标，使电池自放电速率加快。浮充或均衡电压过低，使部分硫酸铅晶体不能被溶解。经常放电过量或经常小电流深放电，使蓄电池初期充电效率下降。电池工作环境温度过高，杂质离子更为活跃，加速电池自放电。 根据目前电池生产厂家的规模、生产工艺及技术水平，造成基站蓄电池负极板硫酸化主要原因不在于产品质量，因在蓄电池正常使用情况下，蓄电池负极板硫酸化的时间较长，从而造成蓄电池
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南汇总
术语和定义 HALT（High Accelerated Life Test）：高加速寿命试验，即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内，包括运输、存储及运行环境内，可能受到的环境应力大得多，以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节，而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到快速提升可靠性的目的。 运行限或操作限（Operation Limit）：指产品某应力水平上失效（样品不工作或其工作指标超限），但当应力值略有降低或回复初始值时，试样又恢复正常工作，则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。 破坏限（Destruct Limit）：在某应力水平上升到某值时，样品失效，即使当应力回落到低于运行限时，试样仍然不能恢复正常工作，这时的应力水平值称为破坏限。 裕度（Margin）：产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。产品的裕度越大，则其可靠性越高。 夹具（Fixture）：在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。振动试验必须使用夹具，使振台振动能量有效地传递给试样。 加速度传感器（Accelerometer）：在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。 振动功率谱密度（Vibrating Power Spectral Density）：也称为加速谱密度，衡量振动在每个频率点的加速度大小，单位为（g2/Hz）。 Grms（Gs in a root mean square）：振动中衡量振动强度大小的物理单位，与加速度单位相同，物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。 热电偶（Thermocouple）：利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。在HALT试验的热应力测试项目中，利用热电偶监视产品各点的温度分布。 功能测试（Functional Test）：对试样的测试，用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能，性能是否下降。一般是通过测量试样的关键参数是否达到指标或利用诊断模式测试试样的内部性能。 摘要：本文围绕产品HALT试验，详细介绍HALT试验基本要求、总体过程及试验过程。 关键词：HALT试验、基本要求、试验过程 1、HALT试验基本要求 1.1对试验设备的要求 1.1.1对试验箱的要求 做HALT试验的设备必须能够提供振动应力和热应力，并满足下列指标： 振动应力：必须能够提供6个自由度的随机振动；振动能量带宽为2Hz～10000Hz；振台在无负载情况下至少能产生65Grms的振动输出。 热应力：目标是为产品创造快速温度变化的环境，要求至少45℃/min的温变率；温度许可范围至少为－90℃～＋170℃。
影响电池使用寿命的因素及预防措施
影响电池使用寿命的因素及预防措施 蓄电池是UPS的重要组成部件，在市电停电时其提供的后备能量保证UPS输出不中断，如果电池供电容量不足，则系统会发生后备时间不足、宕机的危险。可见电池性能直接影响电源系统的可靠性。实践表明，蓄电池问题是UPS问题中最常见的一种。 绝大多数UPS使用的是密封式免维护铅酸蓄电池，所谓的免维护并非完全不需维护，而是指不需要象传统铅酸蓄电池那样定期加水。由于结构和材料的原因，电池的价格通常都比较高，因此正确对蓄电池组进行维护保养，是延长UPS使用寿命、降低系统运营成本的关键。 常见电池的寿命为3~5年，但应用中会有少量电池提前损坏。这是因为，电池的寿命除了与内部材料、化学组成有关外，还与温度环境、电网环境、操作使用、维护保养等密切相关。例如，在经常停电（如供电不足、电网改造等）的地区，电池发生故障的比例相对就高些。近两年，我国部分地区因电力供应不足，经常发生拉闸限电，严重的地区，甚至是三天供电两天停电。这样的供电环境，对电池十分不利，往往会导致电池容量下降，寿命提前终止。在这些地区，电池更加需要适当的操作和维护保养。 一、有关影响电池寿命的因素 （一）有关电池容量的标准： 关于电池容量的定义，一般是以20HR来定义的，即在25℃条件下以0.05C放电可以放电20小时，属于标准容量。关于电池寿命终止是以0.25C放电，25℃条件下放电容量仅为额定容量的50%以下。 （二）有关电池寿命 浮充寿命 现以NP型电池为例，浮充寿命一般在3~5年（20℃），三年时，有一些电池寿命终止，五年时，NP电池寿命基本终止。电池浮充寿命受放电次数、放电深度、浮充充电的温度、浮充充电的电压等因素影响。 以下是电池浮充寿命特性：
铅酸蓄电池使用寿命影响因素及其电池失效原因_张歆
中国科技信息2014年第21期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov.2014 实用技术推广 -125- 维护比较的方便，使用寿命也相对较长，质量较为稳定， 转化成PbSO 4，正极4，将化学能转化成电能。2SO 44+2H 2O 铅酸蓄电池和传统的电池相比较而言有着一些不同，铅酸蓄电池的电解液是封闭在隔离系统当中或者是以凝胶形式存在的。在设计和制造的工艺方面是对这一电池的使用寿命产生影响的一个重要因素。电池在一定的速率下的循环和起始酸的相对密度以及电池间的温度等都有着关系，连续循环的工作状态下，高充电电流以及电压电池比较容易产生氧气这样就会比较容易引起电池的失效。 充电接受能力的影响因素 在这一过程中，如果是充电不当就会使得电池在使用寿命上缩短，铅酸蓄电池的物理化学特征能够使得充电控制比较的简单，但是也要注意在动态充电接受能力以及恒电位下充电接受能力是对铅酸电池的使用寿命有重要影响的一个因素。合适的充电策略能够对电能的损失进行弥补，在电池的性能方面也能够得以有效的改善，实践证明，温度是充电条件的一个最为关键的影响因素，提高温度才能 DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2014.21.050 张?歆 张歆（1983-）女，河北邢台市人，工作单位：天能集团。 张?歆图1?铅酸蓄电池结构图 网络出版时间：2014-11-24 17:42 网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/275685797.html,/kcms/doi/10.3969/j.issn.1001-8972.2014.21.050.html
中国科技信息2014年第21期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov.2014 实用技术推广 -126- 够对电池完全快速的充电。 电解液质量及密度方面的影响因素 在铅酸蓄电池当中的电解液是其结构中最为关键的内容，所以将其维持在一定的水平比较重要，它不只是用来导电还能够产生热量从极板转移出来，倘若电解液的水平比极板的水平要低，那么裸露出来的极板区域就不会再具有电化学活性，这样就会造成铅酸蓄电池的局部热量聚集，最终使得极板变形以及活性物质脱落，蓄电池的使用寿命也会随之而缩短。 加强其使用寿命的策略 响，在Ca/Sn 等于重要。 充放电的反复进行过程中，二氧化铅颗粒间的结合就会松弛并软化，以致从板栅上脱落，这样就会直接导致电池的失效。 再者就是干涸或者热失控，对于少维护电池要求充电电压不超过单格2.4V，而在实际的使用过程中调压的装置则可能失控，这样就会使得充电电压过大就会使得电池的内阻下降，最终使得电池开裂失效。还有锑在活性物质上 的严重积累以及早期的容量的损失也会导致电池的失效。除此之外还有枝晶穿透以及电池的电压不均衡性和一些意外所造成的突然失效，例如部件选择的不正确以及设计方面的不合理和没有正确的使用等等。 强化铅酸蓄电池的使用寿命策略 在对铅酸蓄电池的使用寿命的影响因素以及电池失效的原因进行分析之后，下面就对其加强铅酸蓄电池的使用寿命的策略进行探究，从多个角度进行研究。 首先对铅酸蓄电池的使用以及维护要能够和普通的蓄2.33V/2.35V/单综上所述，对于铅酸蓄电池的使用寿命的提高主要根据其失效的原因进行针对性的控制，另外采用三大段大电流脉冲过充电的方法能够有效的对电池充电失水问题得以解决，与此同时在正常的使用过程中，要对电池进行常规性的检查，测试蓄电池的性能，只有从多方面进行加强才能够使蓄电池的使用寿命的问题得以有效的解决。 3
产品可靠性试验报告.docx
产品可靠性试验报告（初稿）一、试验样品描述 二、试验阶段 三、试验结论
四、试验项目
High Temperature Storage Test （高温贮存） 实验标准： 产品可靠性试验报告 测试产品状态 ■小批□中批□量产 开始时间/Start Time 结束时间/Close Time 试验项目名称/Test Item Name High Temperature Storage Test (高温贮存) 产品名称Name 料号/P/N （材料类填写供应商） 试验样品/数量 试验负责人 （5Pcs ） 实验测试结果 ■通过□不通过□条件通过 试验目的 验证产品在高温环境存储后其常温工作的电气性能的可靠性 试验条件 Test Condition 不通电，以正常位置放入试验箱内，升温速率为1℃/min ，使产品温度达到70℃，温度稳定后持续8小时，完成测试后在正常环境下放置2小时后进行产品检查 试验条件图 Test Condition 仪器/设备 高温烤箱、万用表、测试工装 Group 6 包装贮存测试 OK 包装压力测试 OK 包装振动测试 OK 包装跌落测试 OK Group 7 酒精测试 OK RCA 纸带耐磨测试 附着力测试 OK 百格测试 OK 材料防火测试
备注说明 注意：测试不通过或条件通过时需要备注说明现象或原因、所有工作状态机器需要连接信号线、功能测试涵盖遥控距离和按键功能 Low Temperature Storage Test（低温贮存） 实验标准： 产品可靠性试验报告 测试产品状态■小批□中批□量产 开始时间/Start Time 结束时间/Close Time 试验项目名称/Test Item Name Low Temperature Storage Test (低温贮存) 机型名称Name 料号/P/N（材料类填写供应商）试验样品/数量试验负责人 实验测试结果■通过□不通过□条件通过 试验目的验证产品低温环境存储后其常温工作的电气性能的可靠性 试验条件Test Condition 不通电，以正常位置放入试验箱内，降温速率为1℃/min，使试验箱温度达到-30℃，温度稳定后持续8小时，完成测试后在正常环境下放置2小时，后进行产品检查. 试验条件图Test Condition
电池寿命影响因素
锂电池的老化速度是由温度和充电状态而决定的。下表说明了两种参数下电池容量的降低。温度充电40% 充电100% 0°C 一年后容量98% 一年后容量94% 25°C 一年后容量96% 一年后容量80% 40°C 一年后容量85% 一年后容量65% 60°C 一年后容量75% 三个月后容量60% 由图可见，高充电状态和增加的温度加快了电池容量的下降。 如果可能的话，尽量将电池充到40%放置于阴凉地方。这样可以在长时间的保存期内使电池自身的保护电路运作。如果充满电后将电池置于高温下，这样会对电池造成极大的损害。（因此当我们使用固定电源的时候，此时电池处于满充状态，温度一般是在25－30°C之间，这样就会损害电池，引起其容量下降）。 捕鱼机锂电池寿命及影响因素 锂电池一般能够充放300－500次。最好对锂电池进行部分放电，而不是完全放电，并且要尽量避免经常的完全放电。一旦电池下了生产线，时钟就开始走动。不管你是否使用，锂电池的使用寿命都只在最初的几年。电池容量的下降是由于氧化引起的内部电阻增加（这是导致电池容量下降的主要原因）。最后，电解槽电阻会达到某个点，尽管这时电池充满电，但电池不能释放已储存的电量。 温度对锂电池寿命也有较大的影响。冰点以下环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁，而过热的环境则会缩减电池的容量。因此，如果笔记本长期使用外接电源也不将电池取下来，电池就长期处于笔记本排出的高热当中，很快就会报废。 影响因素4：长时间满电、无电状态 实验数据图 影响因素1：放电深度与可充电次数 由实验得出的左图数据可以知道，可充电次数和放电深度有关，电池放电深度越深，可充电次数就越少。 可充电次数*放电深度=总充电周期完成次数，总充电周期完成次数越高，代表电池的寿命越高，即可充电次数*放电深度= 实际电池寿命（忽略其他因素） 影响因素2：过充、过放、以及大的充电和放电电流 避免对电池产生过充，锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏，甚至爆炸。 避免低于2V或2.5V的深度放电，因为这会迅速永久性损坏锂离子电池。可能发生内部金属镀敷，这会引起短路，使电池不可用或不安全。 大多数锂离子电池在电池组内部都有电子电路，如果充电或放电时电池电压低于2.5V、超过4.3V或如果电池电流超过预定门限值，该电子电路就会断开电池连接。 避免大的充电和放电电流，因为大电流给电池施加了过大的压力。 影响因素3：过热或过冷环境 过高和过低的电量状态对锂电池的寿命有不利影响。大多数售卖电器或电池上标识的可反复充电次数，都是以放电80%为基准测试得出的。实验表明，对于一些笔记本电脑的锂电池，经常让电池电压超过标准电压0.1伏特，即从4.1伏上升到4.2伏，那么电池的寿命会减半，再提高0.1伏，则寿命减为原来的1/3；给电池充电充得越满，电池的损耗也会越大。长期低电量或者无电量的状态则会使电池内部对电子移动的阻力越来越大，于是导致电池容量变
锂电池容量衰减原因分析
锂离子电池容量衰减原因分析 本质原因： 锂离子电池在两个电极间发生嵌入反应时具有不同的嵌入能量，而为了得到电池的最佳性能，两个宿主电极的容量比应该保持一个平衡值。在锂离子电池中，容量平衡表示成为正极对负极的质量比，即： γ=m+/m-=ΔxC-/ΔyC+ 式中C指电极的理论库仑容量，Δx、Δy分别指嵌入负极及正极的锂离子的化学计量数。从上式可以看出，两极所需要的质量比依赖于两极相应的库仑容量及其各自可逆锂离子的数目。一般说来，较小的质量比导致负极材料的不完全利用；较大的质量比则可能由于负极被过充电而存在安全隐患。总之在最优化的质量比处，电池性能最佳。 对于理想的Li-ion电池系统，在其循环周期内容量平衡不发生改变，每次循环中的初始容量为一定值，然而实际上情况却复杂得多。任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变，一旦电池的容量平衡状态发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。 在锂离子电池中，除了锂离子脱嵌时发生的氧化还原反应外，还存在着大量的副反应，如电解液分解、活性物质溶解、金属锂沉积等，如图1所示。Arora等[3]将这些容量衰减的过程与半电池的放电曲线对照起来，使得我们可以清楚地看出电池工作时发生容量衰减的可能性及其原因，如图2所示。 一、过充电 1、石墨负极的过充反应： 电池在过充时，锂离子容易还原沉积在负极表面：Li＋＋e→Li（s），沉积的锂包覆在负极表面，阻塞了锂的嵌入。【电源网】【李伟善】【黄可龙】【阮艳莉】导致放电效率降低和容量损失，原因有： ①可循环锂量减少；【电源网】【李伟善】【阮艳莉】 ②沉积的金属锂与溶剂或支持电解质反应形成Li2CO3，LiF 或其他产物； 【电源网】【李伟善】【阮艳莉】 ③金属锂通常形成于负极与隔膜之间，可能阻塞隔膜的孔隙增大电池内阻。 【电源网】【李伟善】【阮艳莉】 ④由于锂的性质很活泼，易与电解液反应而消耗电解液.从而导致放电效率降低和容量的损失。【黄可龙】 快速充电，电流密度过大，负极严重极化，锂的沉积会更加明显。这种情况容易发生在正极活性物相对于负极活性物过量的场合，【电源网】 但是，在高充电率的情况下，即使正负极活性物的比例正常，也可能发生金属锂的沉积。【李伟善】 2、正极过充反应 当正极活性物相对于负极活性物比例过低时，容易发生正极过充电。
影响锂电池循环寿命的因素
影响循环寿命的因素 材料种类：材料是影响锂离子电池循环性能的第一要素。如果选择循环性能差的材料， 工艺、制程再完善电池的循环也无法保证；选择循环性能较好的材料，即使后续制程有点问题，循环性能也可能不会差的太离谱。材料的循环性能较差，一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快，从而无法继续完成嵌锂脱锂；另一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与对应电解液过早发生副反应而使电解液消耗过快影响电池的循环。在电池设计时，若一极选择循环性能差的材料，另外一极无需选择循环性能较好的材料。 正负极压实：正负极压实过高，虽然可以提高电池的能量密度但是一定程度上降低材料的循环性能。压实越大，对材料的结构破坏越大，而材料的结构是保证锂离子电池可以循环的基础，此外正负极压实越高电池的保液量越差，保液量是电池完成正常循环或更多次循环的基础。 水分：过多的水分会与正负极活性物质发生副反应，破坏其结构进而影响循环，同时水分 过多也不利于SEI膜的形成，但在痕量的水分难以除去的同时，痕量的水也可以在一定程度上保证电池的性能。 涂布面密度：单一变量的考虑面密度对循环的影响几乎是一个不可能的任务。面密度不 一致会带来容量的差异、叠片层数的差异。对同型号同容量同材料的电池而言，降低面密度相当于增加一层或多层叠片层数，对应增加隔膜，可以吸收更多的电解液以保证循环。面密度小可以增加电池的倍率性能，极片以及电池除水也更容易，面密度越小越难控制误差也越大，活性物质中大颗粒也会对涂布辊压造成负面影响；更多的层数意味着消耗更多的箔材和隔膜。 负极过量：负极过量的原因除了需要考虑首次不可逆容量的影响、涂布面密度的差异还 要考虑对循环性能的影响。对锂离子电池来说，负极石墨成为循环过程的短板比较常见。若负极过量不足，电池可能在循环前并不析锂，但循环几百次后正极结构正常，负极结构破坏严重而无法完全接受正极提供的锂离子，从而造成负极析锂容量下降，负极过量太大会造成恒流比降低。 电解液量：电解液量不足对循环产生影响主要由三个原因：1.注液量不足2.注液量足老 化时间不够或正负极压实过高等造成吸液量不够3.随着循环电池内部电解液被消耗完毕正负极特别是负极与电解液的匹配性的微观表现为致密且稳定的SEI膜的形成，用眼可见的表现是循环过程中电解液消耗速度。不完整的SEI膜：一方面无法有效阻止负极与电解液发生副反应从而消耗电解液；一方面在SEI膜有缺陷的部位会随着循环的进行而重新生成SEI膜从而消耗可逆锂源和电解液。无论是对循环多少次的电池，电解液随着循环而消耗完毕，增加保液量在一定程度上提高其循环性能。 测试环境条件：测试过程中的充放电倍率、截止电压、截止电流、测试中的过充过放、 测试房间温度、测试过程突然中断、测试点与电池极耳接触电阻等都会影响循环性能测试结果。不同材料对上述条件的敏感程度各不相同。统一测试标准并且了解共性及重要材料的特性
影响动力锂电池使用寿命的因素
影响动力锂电池使用寿命的因素 锂离子动力电池单体并不能满足电动汽车的动力需求，因此电动汽车必须采用多块电池进行串联、并联构成的动力电池组来提供电动汽车使用能量。从目前的锂离子动力电池单体制造工艺水平来看，生产过程中的各种因素影响使得同一型号的单体电池也会在电压、容量、内阻等方面产生偏差。动力电池组的性能决定于电池单体的性能，但绝不是单体电池性能的简单累加。由于单体电池性能不一致性的存在，使得动力电池组在电动汽车上进行反复使用时，动力电池组产生各种问题从而导致使用寿命缩短。 受限于目前的锂离子动力电池技术发展瓶颈，对动力电池使用寿命的影响因素进行研究，并解决相关问题用以延长动力电池的使用寿命显得十分重要。这将有助于锂离子动力电池在电动汽车的发展，提高锂离子动力电池的使用效率。 动力电池单体使用寿命的影响因素 针对在电动汽车上使用的动力电池使用寿命终了，定义是电池的衰减量达到初始容量的20%。动力电池的使用寿命在电动汽车上反复充放电时，会由于锂离子电池内部的副反应不断发生使得电池本体材料性质而发生衰退。这种衰退是由于以下几个方面产生：电极材料晶格结构的改变；电极材料发生分解、剥落或腐蚀造成活性材料减少；电解液分解消耗引起的导电性下降和阻抗增加；由于负极析锂或副反应造成可脱嵌的锂离子被消耗；副反应生成的气体、不溶物质以及粘结剂改性和集流体腐蚀引起的阻抗增加。 从实际使用环境条件来看，影响动力电池单体使用寿命的因素主要包括充放电截止电压、充放电倍率、使用温度以及搁置条件。
已经有很多资料文献表明在一定范围内，不同充电截止电压的循环寿命分别随充电电压越高而越短。这说明充电截止电压对电池使用寿命的影响非常大。高的充电截止电压会加剧电池副反应的发生导致电池使用寿命缩短。动力电池在整车上使用时，由于电动汽车的各种行驶状况使得电池易出现衰退而在较高电位区域充放电时性能下降较严重。 动力电池在电动汽车的使用过程中为满足不同的驾驶工况从而采用不同的充放电倍率。对动力电池倍率充放电的研究表明大倍率充放电会加速电池容量的衰减，充放电倍率越大，电池容量衰减越快。这主要是由于正极材料结构和性质的改变以及负极表面膜增厚导致锂离子扩散困难造成的。如果充放电倍率过大的话，还有可能造成单体电池过热、短路引起爆炸等。 不同的动力电池有不同的最佳使用温度，过高或过低的温度都会对电池的使用寿命产生影响。随着温度的降低，锂离子动力电池的放电容量会有所降低。这是因为随着温度的降低，电解液的离子电导率随之降低，引起电池内阻迅速增大，导致电池在低温时输出性能变差。 动力电池在搁置不使用的条件下，会由于电池本身的性质发生自放电、正负极材料钝化、电解液分解等情况。有实验结果表明负极SEI性能不稳定会导致负极活性材料快速衰退，并 容易产生锂金属析出，而形成稳定SEI膜的锂电池可以在高温条件下储存超过4年，同时不同的电解液组份对电极材料的衰退影响程度不同。 单体的不一致性对动力电池组的影响 电池单体的不一致性主要是在制造过程中产生，由于工艺水平使电池极板厚度、微孔率、活性物质的活化程度等存在微小差别。这种电池内部结构上的不一致性就会使同一批次出厂的同一型号电池的电压、容量、内阻等不可能完全一致。单体电池的不一致性对动力电池组使用寿命的影响分为电压的不一致性、容量的不一致性以及内阻的不一致性。 在单体电池成组的过程中，如果电压的不一致性较大，会造成低压电池与正常电池一起使用时成为电池组的负载。因为当并联的两节电池中存在低压电池，那么会发生互充电现象，其他电池将会给该电池充电。这种连接方式会使得低压电池的容量小幅度增加而高压电池容量大幅度减少，能量损耗在互充电上达不到理想的对外输出。 初始容量不一致在电池成组前经过筛选已经大大减小，在使用过程尽管可以通过电池单体单独充电方式来平衡单体电池初始容量的不同。但电动汽车的连续充放电循环过程使得这种不一致性在某种程度上会放大，容量随循环的衰减速度不同，随着电池循环次数的增加，容量的差异就会越来越大。这样会使得单体电池的容量加剧衰减带动整个电池组的容量衰减。 内阻的不一致性使得单体电池在电池组内的电压电流分配不均，局部出现过压充电或欠压放电。内阻的不一致性还会使单体电池在放电过程中热量的损失不等，内阻越大则温度升高的速度越快，有可能最终造成热失控。
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范标准
产品寿命可靠性试验MTBF计算规 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、围： 适用于公司所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT 例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF
MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 1.1执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 1.2 常規试验耗時较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 1.3 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 1.4 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 1.5 一般情況下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 1.6 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美軍规或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 1.7 如果溫度是产品唯一的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 1.8 引进溫度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,則为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.