倍率性能循环检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-29  

本文聚焦倍率性能循环检测,围绕电池及储能设备的关键性能指标展开,涵盖充放电速率、循环稳定性、容量保持率等核心要素。通过系统阐述检测项目、范围、标准及仪器,为相关产品的性能评估提供专业依据,确保检测过程的科学性与结果的可信度。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

倍率充放电容量保持率:评估电池在不同充放电倍率下循环后的容量保持能力。具体检测参数包括测试倍率范围0.1C~10C,循环次数500次,温度控制25±2℃。

不同倍率下极化电压变化:分析电池在高倍率充放电过程中的电压极化程度。具体检测参数涉及极化电压测量精度±5mV,采样间隔1s,覆盖0.5C、2C、5C三种典型倍率。

循环过程中内阻增长速率:监测电池在倍率循环中内部阻抗的变化趋势。具体检测参数包括内阻测试频率1kHz,测试电流100mA,采样周期每50次循环一次。

高倍率放电平台电压稳定性:考察电池在大电流放电时的电压平台保持能力。具体检测参数涉及放电倍率5C~10C,平台电压波动范围±0.2V,持续时间30min。

低温环境倍率性能衰减率:评估低温条件下电池倍率性能的衰减程度。具体检测参数包括低温温度-10℃、-20℃、-30℃,倍率0.5C~3C,容量衰减率计算基于25℃基准值。

高温环境下倍率循环寿命:测试高温环境中电池在倍率循环中的使用寿命。具体检测参数涉及高温温度45℃、55℃、65℃,循环倍率1C~3C,终止条件容量低于初始容量80%。

倍率循环后的荷电保持能力:检测电池完成倍率循环后在开路状态下的自放电情况。具体检测参数包括荷电保持测试时间28天,温度25±2℃,自放电率计算为(初始电压-28天后电压)/初始电压×100%。

快速充电过程中的热失控风险评估:监测快充倍率下电池的温度异常升高及热失控倾向。具体检测参数涉及快充倍率3C~6C,温度采集点覆盖电池表面及内部关键位置,热失控预警阈值温度120℃。

倍率循环中的SEI膜演化分析:研究循环过程中固体电解质界面膜的结构与成分变化。具体检测参数包括X射线光电子能谱(XPS)分析深度5~20nm,傅里叶变换红外光谱(FTIR)波数范围4000~400cm⁻¹,循环次数每100次进行一次测试。

多脉冲倍率循环下的容量恢复率:评估电池在交替高低倍率充放电后容量的恢复能力。具体检测参数涉及脉冲倍率组合(1C×2min+5C×1min)×1000次,容量恢复率计算为最终容量/初始容量×100%。

不同SOC区间倍率性能差异:分析电池在不同荷电状态(SOC)下的倍率性能表现。具体检测参数包括SOC划分区间5%~10%、20%~30%、…、90%~95%,每个区间测试0.5C、2C两种倍率的容量保持率。

检测范围

锂离子动力电池:用于电动汽车、电动工具等领域的大容量二次电池,需检测倍率性能以评估其加速、爬坡等动态工况适应性。

锂聚合物电池:具有柔性封装特性的锂离子电池,常见于消费电子设备,需重点检测高倍率放电时的厚度膨胀率及循环稳定性。

固态电池:采用固态电解质的新型电池,需评估其在高倍率循环中的界面阻抗变化及热安全性。

超级电容器:具备高功率密度特性的储能器件,需检测其在超高倍率(100C以上)充放电中的容量保持率及内阻变化。

铅酸蓄电池:传统二次电池,需评估其在启动、照明等场景下的倍率放电性能及循环寿命。

镍氢充电电池:广泛应用于混合动力汽车的二次电池,需检测其在高倍率充放电中的记忆效应抑制能力及容量衰减速率。

钠离子电池:新型二次电池体系,需评估其在不同倍率下的离子传输效率及循环稳定性。

液流电池:大规模储能用电池,需检测其在倍率循环中的活性物质价态变化及能量效率保持率。

储能电站用电池组:由多个单体电池串联/并联组成的储能单元,需检测其倍率循环中的一致性衰减及热管理有效性。

无人机动力电源:为无人机提供飞行动力的专用电池,需评估其在高倍率放电(如起飞、急升)中的电压平台稳定性及循环寿命。

检测标准

GB/T 31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》:规定了电动汽车用动力蓄电池循环寿命的测试方法,包括不同倍率下的充放电循环要求。

GB/T 31486-2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》:明确了动力蓄电池的电性能测试项目,涵盖倍率放电容量、功率特性等指标。

ISO 12405-1:2011《Electrically propelled road vehicles — Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems — Part 1: High-power applications》:针对高功率应用的锂离子动力电池组测试规范,包含倍率性能测试要求。

IEC 62660-2:2018《Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles — Part 2: Performance testing》:规定了电动汽车用锂离子单体电池的性能测试方法,涉及不同倍率下的容量、能量及功率测试。

ASTM D5862-19《JianCe Test Method for Cyclic Performance of Lithium-Ion Battery Packs》:制定了锂离子电池组的循环性能测试标准,包括倍率循环测试的步骤及评价指标。

GB/T 36276-2018《电动汽车用锂离子电池管理系统技术条件》:规定了电池管理系统的功能及性能要求,间接涉及倍率循环中电池状态的监测与管理要求。

检测仪器

高精度电池测试系统:支持多通道恒流恒压充放电测试,具备高精度电流/电压测量功能(精度±0.1%FS),可模拟不同倍率充放电工况并记录容量、电压等参数。

电池内阻测试仪:采用交流阻抗法(频率1kHz~100kHz),可精确测量电池内阻(精度±0.5%),用于监测倍率循环中内阻的变化趋势。

热成像仪:配备高分辨率红外传感器(分辨率640×480像素),可实时采集电池表面温度分布(精度±1℃),识别倍率循环中的局部过热区域。

电化学工作站:支持循环伏安法(扫描速率0.1mV/s~1000V/s)、电化学阻抗谱(EIS)等测试,用于分析倍率循环中电极反应动力学及界面阻抗变化。

电池恒温箱:具备宽温度范围控制能力(-40℃~85℃,波动度±0.5℃),可模拟不同环境温度下的倍率测试条件,确保测试结果的温场一致性。

多通道数据采集系统:支持同步采集电压、电流、温度等多参数信号(采样速率1kHz),用于记录倍率循环过程中的动态参数变化。

X射线衍射仪(XRD):配备铜靶光源(Cu Kα,波长0.154nm),可分析循环后电极材料的晶体结构变化(扫描范围10°~80°,步长0.02°),评估倍率循环对材料结构稳定性的影响。

气相色谱仪(GC):搭载氢火焰离子化检测器(FID),可检测循环过程中电解液分解产生的气体成分(如CO₂、CO),分析倍率循环中的副反应程度。

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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