锂电池循环寿命检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-04-19  

锂电池循环寿命检测是评估电池性能衰减规律的核心技术指标。本文系统阐述容量保持率、循环次数、内阻变化等关键检测项目,涵盖三元锂、磷酸铁锂等主流电池体系的分析要求。重点解析充放电循环测试法、电化学阻抗谱分析等技术路径,明确GB/T31486-2015与IEC62660-2等标准规范的应用要点。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

锂电池循环寿命检测包含六大核心指标:

容量保持率:记录电池在指定循环次数后实际放电容量与初始容量的百分比值

循环次数判定:依据标准定义的有效寿命终点(通常为额定容量80%)对应的充放电次数

内阻增长率:采用交流阻抗法测量电池欧姆阻抗和极化阻抗的复合变化趋势

库仑效率:计算单次循环放电容量与充电容量的比值序列

电压平台稳定性:分析恒流充放电曲线中特征电压段的衰减幅度

热特性参数:监测循环过程中表面温升速率及最高温度极值

检测范围

本检测体系适用于以下锂电池类型:

分类维度具体类型
正极材料钴酸锂(LCO)、三元材料(NCM/NCA)、磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LMO)
应用领域消费电子(3C)、电动汽车(EV/PHEV)、储能系统(ESS)、特种设备
外形结构圆柱型(18650/21700)、方形铝壳、软包电池、刀片电池
工作温度常规型(-20~60℃)、宽温型(-40~85℃)

检测方法

1. 循环充放电测试法

依据IEC 62660-2标准建立标准测试程序:

初始容量标定:在25±2℃环境下进行三次完整充放电循环

循环条件设定:采用1C恒流恒压充电至4.2V截止电流0.05C,1C恒流放电至2.5V

周期数据采集:每50次循环记录完整充放电曲线及关键参数

终止条件判定:当放电容量连续三次低于初始值80%时终止测试

2. 电化学阻抗谱分析

采用三电极体系进行EIS测试:

频率范围:10mHz~100kHz

扰动电压:5mV正弦波信号

测试间隔:每100次循环后测量全频段阻抗谱

等效电路建模:构建包含电解液阻抗(Rs)、SEI膜阻抗(Rsei)及电荷转移阻抗(Rct)的Randles模型

3. 环境模拟加速测试

基于Arrhenius方程设计加速老化方案:

加速因子控制参数
温度应力45℃/55℃/65℃梯度温控箱环境模拟
SOC窗口高SOC(90-100%)与低SOC(0-10%)区间交替循环
C-rate强化采用2C/3C倍率进行过载充放电测试

检测仪器

1. 多通道电池测试系统

电压精度:±0.05% FS (0-5V量程)

电流分辨率:1μA@10A量程档位

通道隔离度:≥80dB@1kHz频率点

温度采集模块:4线制PT100传感器±0.1℃精度

2. 电化学工作站配置要求

阻抗测量带宽:10μHz~10MHz频率范围覆盖能力

电流放大器:±1A峰值电流输出能力带主动散热系统

电位器噪声水平:<5μV RMS (10Hz~100kHz)

软件分析模块:具备非线性最小二乘法拟合功能等效电路分析工具包

3. 环境模拟设备技术参数

设备类型关键指标要求
低温试验温度范围-70℃~+150℃可编程控制
变温速率>5℃/min (全程平均)
均匀度误差<±1.5℃@-40℃工况点测量值波动幅度<0.5%RH@湿度控制模式(选配)

注:所有设备需定期通过NIM溯源的标准电压源、标准电阻箱进行计量校准,确保测量系统不确定度≤0.1%。实验室应建立符合ISO/IEC17025要求的质量控制体系。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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