电芯性能评估安全检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-20  

电芯性能评估安全检测是保障电池系统可靠运行的核心环节,需依据IEC62133、GB31241等标准体系开展多维度验证。重点涵盖电化学特性、热稳定性及机械安全性等关键指标检测,通过实验室模拟极端工况验证电芯失效阈值,为产品设计改进与风险防控提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

电芯性能评估包含基础性能与安全性能两大模块:基础性能检测涵盖容量特性(额定容量、剩余容量)、充放电效率(库伦效率、能量效率)、循环寿命(容量保持率、内阻变化)及倍率特性(不同C-rate下的放电平台);安全性能检测包括热失控测试(热扩散速率、临界温度)、机械完整性测试(挤压变形量、穿刺阻抗)、过充/过放保护验证(电压阈值响应时间)以及环境耐受性测试(高低温循环冲击)。

特殊工况模拟项目包含:外部短路保护能力(短路电流峰值持续时间)、振动疲劳试验(随机振动谱下的结构稳定性)、盐雾腐蚀试验(壳体密封性验证)以及海拔模拟试验(低压环境下的气密性变化)。针对动力电池需额外进行热蔓延阻断能力评估与热失控气体成分分析。

检测范围

本检测体系适用于锂离子体系电芯的全品类验证:按正极材料可分为三元锂(NCM/NCA)、磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)等;按封装形式涵盖圆柱型(21700/4680等)、方形铝壳及软包叠片结构;应用场景覆盖消费电子(≤100Wh)、电动汽车(20-100kWh)及储能系统(≥500kWh)。特殊类型包括固态电解质电芯、钠离子电芯等新型技术路线。

检测参数边界条件设定:温度范围-40℃至85℃(工作状态)、-60℃至150℃(存储状态);电压窗口1.5V-4.8V(根据化学体系调整);压力加载范围0-300kN(机械测试);SOC状态覆盖0%-120%(过充模拟)。

检测方法

电化学性能测试采用恒流恒压法(CC-CV)进行容量标定:以0.2C倍率完成三次完整充放电循环取均值,充放电截止条件依据IEC61960规定执行。循环寿命测试按GB/T31484标准构建加速老化模型:在252℃环境下以1C倍率进行500次全循环充放电,记录容量衰减曲线与内阻增长趋势。

热安全测试依据UL1642构建三级触发机制:一级加热板接触法模拟外部热源传导;二级针刺触发内部短路;三级过充至200%SOC强制引发热失控。使用红外热像仪同步采集表面温度场分布数据,热电偶矩阵监测内部温升梯度。

机械完整性验证参照GB38031执行挤压试验:采用半径75mm的半圆柱体压头以1mm/s速率施加压力至电芯变形量达30%或电压骤降≥100mV。振动测试依据SAEJ2380标准谱实施12小时三轴随机振动加载。

检测仪器

基础测试设备包含高精度充放电测试系统(测量精度0.05%FS)、四线法内阻测试仪(分辨率1μΩ)、绝热量热仪(升温速率0.1-20℃/min可调)及多通道数据采集单元(采样频率≥1kHz)。热分析设备配置同步热分析仪(STA)、差示扫描量热仪(DSC)与激光导热系数测定仪。

安全试验装置包括防爆型挤压试验机(最大载荷50吨)、多轴振动台(频率范围5-2000Hz)、步入式环境箱(温变速率15℃/min)及气密防爆舱(耐压等级1MPa)。辅助设备涵盖高速摄影系统(帧率10万fps)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)及X射线断层扫描系统(分辨率5μm)。

计量校准体系遵循ISO/IEC17025要求:电压基准源采用约瑟夫森结阵列装置(不确定度0.05ppm),温度校准使用铂电阻标准器(精度0.01℃),力值计量溯源至静重式力标准机(不确定度0.03%)。

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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