在萬物互聯(lián)的今天，手機(jī)、智能穿戴、電動(dòng)汽車、車載ETC等，都離不開鋰電池。鋰電池檢測(cè)設(shè)備有充放電柜、高低溫箱、振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)/沖擊試驗(yàn)機(jī)/跌落試驗(yàn)機(jī)、短路試驗(yàn)機(jī)/重物沖擊試驗(yàn)機(jī)/擠壓試驗(yàn)機(jī)等，分別測(cè)試鋰電池的電性能、環(huán)境性能、力學(xué)性能、安全性能。下面對(duì)鋰電池檢測(cè)設(shè)備的電性能、環(huán)境性能、力學(xué)性能和安全性能做簡單分享：

一、電性能

充放電柜用于測(cè)試電池在充電、放電過程中電壓、電流、容量等電性能數(shù)據(jù)。充放電柜最重要的兩項(xiàng)指標(biāo)是測(cè)量精度、分辨率，國內(nèi)外廠商的技術(shù)實(shí)力和其產(chǎn)品的價(jià)位是正相關(guān)的。

以美國Arbin為例，其設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)如下：

測(cè)量精度：所有LBT模式高于100PPM精度；HPT模式在200A以上，也能獲得高精度；

分辨率：業(yè)界領(lǐng)先的24位分辨率，1/16777216=5.96E-8;

電化學(xué)阻抗EIS: 使用第三方EIS模塊，多通道系統(tǒng)可對(duì)所有通道進(jìn)行EIS測(cè)量；

通道功能：所有通道獨(dú)立，當(dāng)需要增加電流時(shí)可進(jìn)行并聯(lián);

數(shù)據(jù)記錄：記錄速率可達(dá)2000 點(diǎn)/秒，也支持高速脈沖測(cè)試;

電路系統(tǒng)：真雙極電路系統(tǒng)確保了充放電過程中跨零線性和零轉(zhuǎn)換時(shí)間;

安全：冗余的內(nèi)部微控制器保證了安全監(jiān)視;

BMS通訊：采用CANbus、SMbus協(xié)議保證了電池管理系統(tǒng)的通訊;

附件：可適配電極附加電壓、溫度控制、箱體控制、數(shù)字輸入/輸出（I/O）等。

影響充放電柜的精度的因素有哪些呢？交/直流轉(zhuǎn)換器DAC/ADC的精度、非線性校準(zhǔn)、短期偏移（溫度）、長期偏移（材料特性）等。相應(yīng)的對(duì)策有提高分辨率、改進(jìn)軟件算法、新的溫度管理方式、新的分流設(shè)計(jì)、時(shí)間保持的新方法、新材料。

二、環(huán)境性能

鋰電池的電性能會(huì)受到不同的環(huán)境的影響，比如在寒冷的冬天，電池不耐用，充放電容量都減少。將電池放在溫度箱中，再與充放電柜連接，就可以測(cè)試電池在不同溫度下的性能。試驗(yàn)箱的關(guān)鍵部件有控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)，結(jié)合鋰電池的容量、測(cè)試場景，可加裝滅火系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。如何評(píng)估試驗(yàn)箱的性能呢？溫度波動(dòng)度、均勻度、升溫速率、降溫速率、升降溫速率的線性是關(guān)鍵指標(biāo)。比較直觀的評(píng)價(jià)手法有溫濕度測(cè)量、長時(shí)間低溫運(yùn)行是否會(huì)結(jié)霜、運(yùn)行過程噪聲的大小等。

Ⅰ. 高低溫試驗(yàn)箱

     提供高溫、室溫、低溫場景，測(cè)試其電性能。

Ⅱ. 高低溫濕熱試驗(yàn)箱

     高低溫變化過程中伴隨著濕度變化，或者某一溫度下的濕熱，考察其電性能及密封性能。

Ⅲ. 快速溫變?cè)囼?yàn)箱/冷熱沖擊試驗(yàn)箱

    提供高溫、室溫、低溫快速、急劇變化的場景，條件更為苛刻，失效的表現(xiàn)有外殼破裂、漏液等。

三、力學(xué)性能

振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)/沖擊試驗(yàn)機(jī)/跌落試驗(yàn)機(jī)分別提供振動(dòng)、機(jī)械沖擊、自由落體的場景，以評(píng)估鋰電池的力學(xué)性能，其失效表現(xiàn)有電壓/內(nèi)阻變化、外殼破裂后漏液、內(nèi)外部結(jié)構(gòu)變化，嚴(yán)重的會(huì)起火爆炸。

Ⅰ. 振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)

振動(dòng)試驗(yàn)的種類有隨機(jī)振動(dòng)、正弦振動(dòng)、隨機(jī)加正弦振動(dòng)、掃描振動(dòng)、定頻振動(dòng)，在不同的頻率下速度、位移、加速度變化，以模擬在運(yùn)輸過程中的各種場景。振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)通常由電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、功率放大器、振動(dòng)控制儀及其附屬設(shè)備組成。

四、安全性能

      充放電柜、短路試驗(yàn)機(jī)、重物沖擊試驗(yàn)機(jī)、擠壓試驗(yàn)機(jī)、針刺試驗(yàn)機(jī)、燃燒試驗(yàn)機(jī)，分別給電池提供了過充/過放、短路、重物沖擊、平板/半圓柱擠壓、針刺、燃燒的場景，如此苛刻的環(huán)境，電池起火爆炸的概率還是很大的。

      過充/過放是讓電池的能量過度聚集、釋放，使電池內(nèi)部的材料發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，確認(rèn)其是否起火爆炸，為下游的應(yīng)用端提供第一重保障。重物沖擊、平板/半圓柱擠壓、針刺會(huì)造成電池不同程度的內(nèi)短路，是短路的隱性方式。燃燒試驗(yàn)讓電池經(jīng)歷“鳳凰涅槃”般的洗禮，電池燃燒、炸裂，能量足以穿透鋼絲網(wǎng)，乃至玻璃，此項(xiàng)試驗(yàn)的目的是評(píng)估其燃燒后噴射的威力，不應(yīng)對(duì)人體造成傷害。由于在測(cè)試電池安全性能過程中，電池經(jīng)常泄放漏液、起火爆炸，正負(fù)極、隔膜、電解液、添加劑逸出，對(duì)設(shè)備而言，采用防爆玻璃、緊固門閂鏈、泄氣口、尾氣收集、處理裝置、遙控裝置、報(bào)警裝置（漏電、過電流保護(hù)、異常聲光報(bào)警、煙霧報(bào)警燈等）是很有必要的，但未能向電子產(chǎn)品的3C認(rèn)證靠齊，做設(shè)備的功能和安全評(píng)估。測(cè)試前后，電壓、電流、內(nèi)阻、溫度變化很大，配備相應(yīng)的采集通道，有利于做失效分析。如何評(píng)估安全設(shè)備的性能呢？邀請(qǐng)專業(yè)的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)完成校準(zhǔn)，設(shè)備是否滿足相應(yīng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的要求。直觀的評(píng)價(jià)方法就是在正確的使用和保養(yǎng)下設(shè)備會(huì)不會(huì)經(jīng)常壞。

鋰電池檢測(cè)設(shè)備要經(jīng)歷以上電性能、環(huán)境性能、力學(xué)性能、安全性能的眾多項(xiàng)目檢測(cè)，才能進(jìn)入下游的消費(fèi)類產(chǎn)業(yè)（手機(jī)、平板、音箱等）、動(dòng)力類產(chǎn)業(yè)（電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具、新能源汽車等）等眾多產(chǎn)業(yè)，最后流入市場。

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