在萬物互聯(lián)的今天，手機、智能穿戴、電動汽車、車載ETC等，都離不開鋰電池。鋰電池檢測設備有充放電柜、高低溫箱、振動試驗機/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、力學性能和安全性能做簡單分享：

一、電性能

充放電柜用于測試電池在充電、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指標是測量精度、分辨率，國內(nèi)外廠商的技術(shù)實力和其產(chǎn)品的價位是正相關(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;

電化學阻抗EIS: 使用第三方EIS模塊，多通道系統(tǒng)可對所有通道進行EIS測量；

通道功能：所有通道獨立，當需要增加電流時可進行并聯(lián);

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

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、短期偏移（溫度）、長期偏移（材料特性）等。相應的對策有提高分辨率、改進軟件算法、新的溫度管理方式、新的分流設計、時間保持的新方法、新材料。

二、環(huán)境性能

鋰電池的電性能會受到不同的環(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(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、測試場景，可加裝滅火系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。如何評估試驗箱的性能呢？溫度波動度、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。比較直觀的評價手法有溫濕度測量、長時間低溫運行是否會結(jié)霜、運行過程噪聲的大小等。

Ⅰ. 高低溫試驗箱

     提供高溫、室溫、低溫場景，測試其電性能。

Ⅱ. 高低溫濕熱試驗箱

     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、急劇變化的場景，條件更為苛刻，失效的表現(xiàn)有外殼破裂、漏液等。

三、力學性能

振動試驗機/沖擊試驗機/跌落試驗機分別提供振動、機械沖擊、自由落體的場景，以評估鋰電池的力學性能，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，嚴重的會起火爆炸。

Ⅰ. 振動試驗機

振動試驗的種類有隨機振動、正弦振動、隨機加正弦振動、掃描振動、定頻振動，在不同的頻率下速度、位移、加速度變化，以模擬在運輸過程中的各種場景。振動試驗機通常由電動振動臺、功率放大器、振動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、緊固門閂鏈、泄氣口、尾氣收集、處理裝置、遙控裝置、報警裝置（漏電、過電流保護、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(nèi)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？邀請專業(yè)的校準機構(gòu)完成校準，設備是否滿足相應測試標準的要求。直觀的評價方法就是在正確的使用和保養(yǎng)下設備會不會經(jīng)常壞。

鋰電池檢測設備要經(jīng)歷以上電性能、環(huán)境性能、力學性能、安全性能的眾多項目檢測，才能進入下游的消費類產(chǎn)業(yè)（手機、平板、音箱等）、動力類產(chǎn)業(yè)（電動自行車、電動工具、新能源汽車等）等眾多產(chǎn)業(yè)，最后流入市場。

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