在萬(wàn)物互聯(lián)的今天，手機、智能穿戴、電動(dòng)汽車(chē)、車(chē)載ETC等，都離不開(kāi)鋰電池。鋰電池檢測設備有充放電柜、高低溫箱、振動(dòng)試驗機/沖擊試驗機/跌落試驗機、短路試驗機/重物沖擊試驗機/擠壓試驗機等，分別測試鋰電池的電性能、環(huán)境性能、力學(xué)性能、安全性能。下面對鋰電池檢測設備的電性能、環(huán)境性能、力學(xué)性能和安全性能做簡(jiǎn)單分享：

一、電性能

充放電柜用于測試電池在充電、放電過(guò)程中電壓、電流、容量等電性能數據。充放電柜最重要的兩項指標是測量精度、分辨率，國內外廠(chǎng)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，其設備的各項指標如下：

測量精度：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，多通道系統可對所有通道進(jìn)行EIS測量；

通道功能：所有通道獨立，當需要增加電流時(shí)可進(jìn)行并聯(lián);

數據記錄：記錄速率可達2000 點(diǎn)/秒，也支持高速脈沖測試;

電路系統：真雙極電路系統確保了充放電過(guò)程中跨零線(xiàn)性和零轉換時(shí)間;

安全：冗余的內部微控制器保證了安全監視;

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

附件：可適配電極附加電壓、溫度控制、箱體控制、數字輸入/輸出（I/O）等。

影響充放電柜的精度的因素有哪些呢？交/直流轉換器DAC/ADC的精度、非線(xiàn)性校準、短期偏移（溫度）、長(cháng)期偏移（材料特性）等。相應的對策有提高分辨率、改進(jìn)軟件算法、新的溫度管理方式、新的分流設計、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，就可以測試電池在不同溫度下的性能。試驗箱的關(guān)鍵部件有控制系統、電氣系統、制熱系統、制冷系統、加濕系統，結合鋰電池的容量、測試場(chǎng)景，可加裝滅火系統、監控系統。如何評估試驗箱的性能呢？溫度波動(dòng)度、均勻度、升溫速率、降溫速率、升降溫速率的線(xiàn)性是關(guān)鍵指標。比較直觀(guān)的評價(jià)手法有溫濕度測量、長(cháng)時(shí)間低溫運行是否會(huì )結霜、運行過(guò)程噪聲的大小等。

Ⅰ. 高低溫試驗箱

     提供高溫、室溫、低溫場(chǎng)景，測試其電性能。

Ⅱ. 高低溫濕熱試驗箱

     高低溫變化過(guò)程中伴隨著(zhù)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. 快速溫變試驗箱/冷熱沖擊試驗箱

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

三、力學(xué)性能

振動(dòng)試驗機/沖擊試驗機/跌落試驗機分別提供振動(dòng)、機械沖擊、自由落體的場(chǎng)景，以評估鋰電池的力學(xué)性能，其失效表現有電壓/內阻變化、外殼破裂后漏液、內外部結構變化，嚴重的會(huì )起火爆炸。

Ⅰ. 振動(dòng)試驗機

振動(dòng)試驗的種類(lèi)有隨機振動(dòng)、正弦振動(dòng)、隨機加正弦振動(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，以模擬在運輸過(guò)程中的各種場(chǎng)景。振動(dòng)試驗機通常由電動(dòng)振動(dòng)臺、功率放大器、振動(dòng)控制儀及其附屬設備組成。

四、安全性能

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

      過(guò)充/過(guò)放是讓電池的能量過(guò)度聚集、釋放，使電池內部的材料發(fā)生電化學(xué)反應，確認其是否起火爆炸，為下游的應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短路，是短路的隱性方式。燃燒試驗讓電池經(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，此項試驗的目的是評估其燃燒后噴射的威力，不應對人體造成傷害。由于在測試電池安全性能過(guò)程中，電池經(jīng)常泄放漏液、起火爆炸，正負極、隔膜、電解液、添加劑逸出，對設備而言，采用防爆玻璃、緊固門(mén)閂鏈、泄氣口、尾氣收集、處理裝置、遙控裝置、報警裝置（漏電、過(guò)電流保護、異常聲光報警、煙霧報警燈等）是很有必要的，但未能向電子產(chǎn)品的3C認證靠齊，做設備的功能和安全評估。測試前后，電壓、電流、內阻、溫度變化很大，配備相應的采集通道，有利于做失效分析。如何評估安全設備的性能呢？邀請專(zhuān)業(yè)的校準機構完成校準，設備是否滿(mǎn)足相應測試標準的要求。直觀(guān)的評價(jià)方法就是在正確的使用和保養下設備會(huì )不會(huì )經(jīng)常壞。

鋰電池檢測設備要經(jīng)歷以上電性能、環(huán)境性能、力學(xué)性能、安全性能的眾多項目檢測，才能進(jìn)入下游的消費類(lèi)產(chǎn)業(yè)（手機、平板、音箱等）、動(dòng)力類(lèi)產(chǎn)業(yè)（電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)工具、新能源汽車(chē)等）等眾多產(chǎn)業(yè)，最后流入市場(chǎng)。

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