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[经验]

电池性能如何测试？

2020-5-7 16:23:45

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随着锂电池在移动通讯和电子电器等领域的广泛运用，电池安全、废旧电池的环境污染、电池再循环利用的稳定性事故也频频爆光。对于很多电子生产企业、电池利旧使用和电池的研究者来说进行电池检测成为一项日常的工作，进行该项工作的原因也有很多种。所以通过标准体系的电池性能检测是解决电池稳定性、安全性、可利旧使用性评估的重要途径。不仅如此，电池检测还可以：

一、坚持绿色环保的循环理念
通过电池检测可以将余电进行多次的循环利用，再经过一系列的完善工作可以使得电磁重获新生。电池检测是现代绿色生产理念所倡导的工作，是整个产业链的需要。
二、为使用者提供更好的售后保障
定时对电子设备中的电池进行检测也能第一时间排除安全隐患，似的使用者更好的享受电池售后的维修与测试。
三、减少电池购买成本，节约费用
通过电池检测可以使使用者对电池利旧性能进行评估，关注电池的容量饱和度及使用度进而降低电池的购买成本。经过检测之后能够明确发现电池中存在的问题，并提供及时的解决方案，这为大数量的使用者节约了费用。
传统的电池测试方法单一，导致在整个测试过程中投入大量的人力物力资源，而且由于人为因素的不确定性，导致测试结果往往出现差强人意的结果比较多。

现阶段测试过程中主要的问题主要表现在：

1）人工测试不稳定

目前采用人工手动数据记录的方式，往往错记数据就需要重新测试，而且对测试的数据没有追溯管理的方式。

2）数据不直观

电池多维度的测试数据不够直观，因此在数据分析过程中浪费大量的人力物力。

3）安全性

测试往往持续时间较长，测试人员不可能全程测试监督，在发生测试故障的时候不能够及时响应，从而导致设备或者测试产品的损坏。

通过NSAT-9000-17 电池充放电自动测试系统对单体电池（铅酸、镍氢、锂电池等）的的电压、内阻、温度等参数的实时采集，实现直流内阻、SOH、转换效率、循环寿命等二次分析，实现系统对单体电池的过压、欠压、过流、超温保护的均衡充放电测试，方便用户对电池性能进行评估。

本系统的设计，应以“先进性、兼容性、扩展性、规范性、易操作性、安全性”为基本原则。以以下几个电池性能分析为例：

充放电容量：在对电池进行充放电测试的过程中，将电池的电流在时间上进行积分，计算得到充放电的容量；

充放电能量：在对电池进行充放电测试的过程中，将电池的功率在时间上进行积分，计算得到充放电的能量；

电池转换效率：

a. 首先将电池在室温下进行1C充电至规定截止充电电压；

b. 静置30min；

c. 将电池以1C放电至放电截止电压；

d. 静置30min；

e. 重复a-d步骤5次；

f. 若循环中连续两次的放电容量变化不高于额定容量的3%，则进行1次a-d步骤，最终通充电容量C1/能量E1和放电容量C2/能量E2计算电池的充电效率η；

g. 容量效率ηc = C2 /C1*100%;

h. 能量效率ηe = E2 /E1*100%;

电池直流电阻：

a. 以0.2C将电池充电至截止充电电压；

b. 静置30min；

c. 以0.2C将电池进行放电，测量电池两端电压U1；

d. 以1C将电池进行放电，测量电池两端电压U2；

e. 直流电阻Rdc = (U1-U2)/(I2-I1);

SOH测试：

a. 以1C将电池充电至截止充电电压；

b. 静置30min；

c. 以1C将电池进行放电，放电截止电压，计算放电量Caged；

d. 根据电池额定容量Crated计算SOH，SOH = Caged /Crated *100%。

本系统软件由硬件连接、参数设置、运行测试、数据保存四大模块功能组成：

硬件连接：通过本模块实现系统与前端温箱、直流电压电流发生器、直流电源、多路切换、计数器开关建立数据通讯；

参数设置：通过本模块实现输入、输出电压、电流的参数设置，测试过程步骤设置，以及报警电压、电流的阈值；

运行测试：对被设置好的参数和工步进行执行，进行测试过程中的数据采集、实时显示，在测试过程中根据设置好的报警阈值进行判断，一旦超出阈值范围，进行电路切断，保护电路板。

数据保存：通过本模块实现实验过程数据、故障数据的保存，方便测试人员查询。

软件使用流程如图所示：

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