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常见的二次电池评估试验

点击次数:705 更新时间:2023-03-10

前两期介绍过电池的种类以及一些常见的二次电池。那么,这次讲解一下在评估二次电池时,经常会进行的一些评估试验。


二次电池所需性能

可以想象一下如果自己只是用手机或平板看了一会儿视频、玩了一会游戏,但手机或平板的电池就因为没电而自动关机的话,应该会十分不便吧。所以可想而知电池有多么的重要。而下图则是用户对于电池所期望的一些主要性能。

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为了可以使电池可以实现上图中所期待的性能,所以通常会使用充放电试验仪等对电池进行各种评估试验。


容量试验

容量试验是测量电池中的能量的试验。相对于质量与体积,能量越大电池的性能就越高。电池容量用Ah(Ampere-Hour 安培小时)来表示。另外,当将电池视为电能的储藏库时,由于需要知道可以提取的电能以及其提取时所需的时间,所以需要有较高的电量Wh(Watt-hour 瓦时)也很重要。如果Ah与Wh相同的情况下,电压越大Wh也就越高,能取出的功率也就越大。

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电压变动试验

电压变动试验是评估放电时间与放电电流所引起的电压变动特性的试验。从电池使用的一方来看,不管所使用的电压高低,还是使用的时间,都希望作为恒压源可以产生稳定的电压。这也是作为评估恒压源的稳定度的试验。

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            ~不同放电电流下的试验结果(放电速率特性试验)


温度特性试验

温度特性试验是评估当温度发生变化时,电压与容量的变化情况的试验。由于电池是利用化学变化产生电力,因此有会受到周围温度影响的特性。但是,电池也被称为罐装电力,具有“可以随身携带的电力"的特点。所以电池经常被用于温度变化不可避免的环境中。也是因为这个原因,了解温度变化时电池的电压与容量是十分重要的,以便评估电池在实际使用环境中的特性。而温度特性试验就是用来测试这些特性的。

作为试验的内容,由于容量试验与电压变动试验是在改变温度条件下进行的,所以需要将充放电试验仪与恒温槽组合进行试验。

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     ~不同放温度环境下的试验结果(放电温度特性试验)~


寿命(循环)试验

寿命试验又被称为循环试验,该试验是评估二次电池的充放电可能次数的试验。由于电池不能无限重复充放电,因此,电池可进行充放电的次数越多,其性能也就越好。测量电池可进行充电及放电次数的试验是寿命试验。寿命试验是通过在充放电测试仪中对电池反复进行充电·放电,并检查其容量来进行的。为了确保试验的准确性,因此需要尽可能以接近使用条件的电压·电流来进行试验,从而导致此项试验需要消耗很长的时间。

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~反复进行充放电后的测试结果(循环特性试验:循环次数与容量)~


充放电效率试验

充放电效率试验是评估充电与放电能量差的试验。如将电池看为是能量的储藏库的话,理想当然是可将充电的能量100%的进行放电。然而现实却是由于充电末期所产生的发热与电池的内部电阻造成的损失等影响,无法实现100%的效率。因此,充电与放电的能量差也是评价电池时重要的特性之一。测试该特性的就是充放电效率试验。该特性只需在充放电试验仪的性能上安装可测量充电容量(Wh)与放电容量(Wh)的功能即可。具体来说,可以通过测量充电、放电中的电压与电流,通过计算其数据来计算。

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~反复进行充放电后的测试结果(循环特性试验:循环次数与容量)~


储存特性试验

储存特性试验是当电池放置时,评估电池内部存储能量减少量的试验。即使电池被放置不管,由于电池的端子间绝缘阻抗与内部的化学反应等的影响,内部的储存量也会减少。二次电池是利用可逆的化学变化,所以自放电大这一结果是无法避免的。因此,储存特性也是表示电池性能的重要特性。而测试此特性的为储存特性试验。

储存特性试验是按照规定的方法进行充电后,在规定的期间(几个月~1年)内进行放置后再实施放电试验。将充电时的能量与放电时的能量之比作为试验结果。在这个试验中需要注意的是,如果为了测量储存期间中的端子电压而连接电压计等时,会因为流过这个电压计的电流的影响而产生测量误差,或者由于储存中的周围温度影响,导致测量结果的不同。所以在储存期间中需要放入恒温槽,并进行温度管理,端子电压测量也需要控制在Min的限度。另外,需要注意只有在测量时才能与电压计进行连接。

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                            ~储存温度特性图~



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本文来源于KIKUSUI菊水






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