容量衰减溯源检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-29  

容量衰减溯源检测聚焦储能设备性能退化机制分析,涵盖循环寿命、环境适应性、材料劣化等核心参数测定,涉及锂离子电池、超级电容器等多类储能产品,通过多维度检测揭示容量衰减关键影响因素,为产品优化提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

循环次数与容量保持率:评估储能设备在充放电循环过程中容量衰减速率的关键指标,测试循环次数范围0-10000次,容量测量精度±0.05%,温度控制25±1℃。

充放电倍率影响:分析不同电流密度下容量衰减差异,测试倍率范围0.1C-10C(C为额定容量),电压采集间隔10s,温度波动≤±0.5℃。

温度系数:测定容量随温度变化的衰减速率,测试温度范围-40℃至85℃,温度步长5℃,容量测量重复性≤0.1%。

内阻变化:监测电池内阻随循环或老化过程的增量,测试频率1kHz,内阻测量精度±0.5mΩ,采样间隔1min。

SEI膜生长速率:通过电化学阻抗谱(EIS)分析固体电解质界面膜增厚速率,测试频率范围100kHz-0.01Hz,阻抗分辨率0.1mΩ。

活性物质脱落率:量化正负极活性材料因循环应力导致的脱落量,采用ICP-OES检测电解液中金属离子浓度,检测限0.1ppm。

电解液分解产物含量:气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定电解液中HF、CO2等分解气体浓度,HF检测限0.1ppm,CO2检测限1ppm。

极片孔隙率变化:采用压汞法测量极片孔隙率随循环的变化量,孔径测量范围0.003μm-1000μm,孔隙率测量精度±0.5%。

集流体腐蚀程度:扫描电镜(SEM)观察集流体表面腐蚀形貌,结合EDS分析腐蚀产物成分,分辨率≤1nm。

自放电率:测定电池开路电压24小时下降幅度,电压测量精度±1mV,环境湿度控制≤30%RH。

检测范围

锂离子动力电池:用于电动汽车的动力型二次电池,关注循环寿命、高低温性能衰减。

储能型铅酸蓄电池:电网调峰、备用电源用铅酸电池,重点检测硫酸盐化、极板软化导致的容量衰减。

超级电容器:高功率密度储能器件,检测活性炭电极孔隙堵塞、电解质分解引起的容量衰减。

镍氢充电电池:混合动力汽车用二次电池,分析储氢合金粉化、电解液蒸发导致的容量损失。

固态锂电池:采用固态电解质的新型电池,关注界面阻抗增加、固-固接触失效引起的衰减。

液流电池:全钒液流等大规模储能设备,检测电解液活性物质价态变化、膜组件老化导致的容量衰减。

磷酸铁锂电池:储能基站、低速车用电池,重点分析Fe溶出、SEI膜反复破裂/修复的衰减机制。

钛酸锂电池:快充型储能电池,检测负极析锂、电解液分解产物的累积效应。

钠离子电池:新兴二次电池,研究硬碳负极膨胀、电解液适配性不足引起的容量衰减。

光伏储能组件:光伏+储能一体化系统用电池,评估光热耦合环境下的综合衰减速率。

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:规定动力蓄电池循环寿命测试条件与容量保持率计算方法。

IEC 62619:2017工业用二次电池安全要求:包含工业储能电池容量衰减相关的安全性能检测要求。

ASTM D5816-15锂离子电池循环寿命测试标准:规范锂离子电池循环测试的充放电制度与环境条件。

GB/T 36276-2018储能用铅酸蓄电池:针对储能场景铅酸电池的容量衰减测试方法与判定指标。

JIS C 8715-2016锂离子电池组安全要求:日本工业标准中关于锂离子电池组容量衰减的安全性能测试规定。

GB/T 33829-2017超级电容器术语及试验方法:包含超级电容器容量衰减相关术语定义与测试流程。

ISO 12405-2锂离子动力电池组和系统测试规范:国际标准中动力锂电池组容量衰减的系统级测试要求。

检测仪器

电池循环寿命测试系统:集成充放电控制模块与数据采集单元,支持多通道同步测试,可模拟不同工况下的充放电循环,记录容量随循环次数的变化数据。

电化学工作站:配备三电极体系与多种测试模式(恒流充放电、EIS、CV等),用于分析电极反应动力学与界面阻抗变化,揭示容量衰减的电化学机理。

气相色谱-质谱联用仪(GC-MS):分离并检测电解液中挥发性分解产物(如HF、CO2、酯类化合物),定量分析分解产物含量与容量衰减的相关性。

X射线光电子能谱仪(XPS):通过测定材料表面元素价态与含量,分析SEI膜成分演变、活性物质氧化态变化,追踪界面副反应进程。

扫描电子显微镜(SEM):观察电极极片、集流体的微观形貌变化(如颗粒破碎、裂纹扩展、腐蚀坑形成),定性评估材料结构劣化程度。

差示扫描量热仪(DSC):测量电解液在不同温度下的分解热与产气量,评估热失控风险与容量衰减的热力学关联。

原子吸收光谱仪(AAS):检测电解液及电池拆解液中金属离子(如Fe、Cu、Ni)浓度,量化活性物质溶解与迁移对容量衰减的影响。

压汞法孔隙率分析仪:测量极片孔隙率、孔径分布及比表面积变化,分析孔隙结构演变对离子传输与容量保持的影响。

傅里叶变换红外光谱仪(FTIR):识别SEI膜中有机/无机成分(如Li2CO3、ROCO2Li),追踪膜层生长对界面阻抗与容量衰减的作用机制。

热重-差示扫描量热联用仪(TG-DSC):分析电解液、粘结剂等材料的热稳定性,评估热分解产物对容量衰减的长期影响。

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
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院