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锂电池充放电测试方法详解

发布时间:2022-06-16 17:13:50 人气:225 来源:本站

锂离子电池的循环寿命是其重要的性能指标,无论正极材料还是负极材料的研究,都需在实验室中对应用材料组装的电池循环性能测试,本文对锂离子电池测试实验仪器及方法都进行了详解。
 扣式电池充放电模式包括恒流充电、恒压充电、恒流放电、恒阻放电、混合式充放电以及阶跃式等不同模式充放电。实验室中常采用恒流充电(CC)、恒流-恒压充电(CC-CV)、恒压充电(CV)、恒流放电(DC)对电池充放电行为进行测试分析,而阶跃式充放电模式则多用于直流内阻、极化和扩散阻抗性能的测试。考虑到活性材料的含量以及极片尺寸对测试电流的影响,恒流充电中常以电流密度形式出现,如mA/g(单位活性物质质量的电流)、mA/cm2(单位极片面积的电流)。充放电电流的大小常采用充放电倍率来表示,即:充放电倍率(C)=充放电电流(mA)/额定容量(mA˙h),如额定容量为1000 mA˙h的电池以500 mA的电流充放电,则充放电倍率为0.5 C。目前电动汽车用锂离子电池已发布使用的行业标准QCT/743—2006中指出锂离子通用的充放电电流为C/3,因此含C/3 的充放电行为测试也常出现在实验室锂离子电池充放电测试中。
倍率性能测试有3 种形式,包括采用相同倍率恒流恒压充电,并以不同倍率恒流放电测试,表征和评估锂离子电池在不同放电倍率时的性能;或者采用相同的倍率进行恒流放电,并以不同倍率恒流充电测试,表征电池在不同倍率下的充电性能;以及充放电采用相同倍率进行充放电测试。常采用的充放电倍率有0.02 C,0.05 C,0.1 C,C/3,0.5 C,1 C,2 C,3 C,5 C 和10 C 等。

对电池的循环性能进行测试时,主要需确定电池的充放电模式,周期性循环至电池容量下降到某一规定值时(通常为额定容量的80%),电池所经历的充放电次数,或者对比循环相同周次后电池剩余容量,以此表征测试电池循环性能。此外,电池的测试环境对其充放电性能有一定的影响。


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