锂离子电池性能

锂离子电池 性能;

　　1、电气性能：

　　（1）额定容量：0.5C标准放电，单节电池放电时间不小于2h，电池组标准放电时间不小于108min（95%）；

　　（2）1C放电能力：1C放电，单节电池放电时间不小于57min（95%），电池组放电时间不小于54min（90%）；

　　(3)低温放电能力：-20℃0.5C放电，单节或电池组放电时间不小于72min(60%)；

　　（4）高温放电能力：55℃0.5C放电，单节放电时间不小于104min（95%），电池组放电时间不小于108min（90%）；

　　(5)荷电保持和恢复能力：充满电后室温28天，荷电保持放电时间不小于96min(80%)，荷电恢复放电时间不小于108min(90%)；；(6)存储性能：存储测试，0.5C放电，单节电池放电时间不小于104min（95%），电池组放电时间不小于108min（90%）。

　　(6)储存性能：储存测试的单体电池或电池组应选用生产日期小于3个月的单体电池或电池组，储存前充电50%至60%容量，环境温度40℃±5℃，在相对湿度45%~75%的环境下保存90天。保存期结束后，取出电池组，以0.2C充满电并放置1小时，然后以0.5C恒流放电上述试验可重复3次，放电时间不少于72min（60%）；

　　(7)基于NCM材料的循环寿命：电池或电池组以0.2C充电，0.5C放电。连续两次放电容量小于72分钟(60%)时，停止测试。单体电池的循环寿命电芯不低于600次。电池组循环寿命不低于500次；

　　(8)高温保存期：应选择生产日期不超过三个月的单体电池进行高温保存期测试，上架前应充满50%±5%的容量，然后在环境温度55℃±2℃的条件下放置7天。7天后，取出电池，在环境温度20℃±5℃的条件下放置2~5h。首先，电池会以0.5C放电至终止电压，0.5h后以0.2C充电，休息0.5h，再以0.5C恒流放电至终止电压，以此容量作为恢复容量以上步骤以一周为一个周期，直到某一周的放电时间小于72min（60%）时，测试结束。保质期不少于56天（8周循环）。

　　2、安全性能

　　(1)持续充电：对单体电池进行0.2C恒流充电，当单体电池端电压达到充电极限电压时，转恒压充电，维持28天。不破裂、不起火、不爆炸（相当于充满电浮动）。

　　(2)过充：用恒流电压源对单体电池进行3C恒流充电，电压达到10V后转恒压充电，直至电池爆炸或起火或充电时间90min或电池表面温度下降。电池稳定（45min温差≤2℃时停止充电），电池不着火、不爆炸（3C10V）；使用稳压源对电池组恒流充电0.5C，等到电压达到n×5V（n为串联的单节电池数量），然后再次打开电源恒压充电，直至电池组充满并停止充电爆炸或起火，或充电时间达到90分钟或电池组表面温度稳定（45分钟内温差≤2℃），电池不应着火或爆炸。

　　(3)强制放电(反向充电)：先将单体电池以0.2ItA恒流放电至终止电压，然后以1ItA电流对电池进行反向充电，充电时间要求不少于90min，且电池不应着火，不爆炸；将其中一个电池组单体电池放电至终止电压，其余电池充满电，然后以1ItA恒流放电，直至电池组电压为0V，停止放电时，电池不应放电起火或爆炸。

　　（4）短路测试：单节电池外部短路90分钟，或电池表面温度稳定（45分钟内温差≤2）停止短路，外部电路电阻应小于50mΩ，且电池不应着火、爆炸；正负极用电阻小于0.1Ω的铜线连接，直至电池组电压小于0.2V，或电池组表面温度稳定（45分钟温差≤2℃），电池不应着火或爆炸。不应着火或爆炸

　　3.机械性能

　　(1)挤压：将单体电池置于两个挤压平面中间，逐渐增加压力至13kN，圆柱电池挤压方向垂直于圆柱轴的纵轴，方形电池挤压电池，宽边和窄边。每个电池只能接受一次挤压，测试结果应满足4.1.2.1的要求。将一根直径15cm的钢棒放在电池组上，在电池组的宽边和窄边挤压电池组，挤压至85%电池组原始尺寸，并保持5分钟。每个电池组仅受到一次挤压。

　　（2）钉扎：将单体电池放入钢制夹具中，用φ3mm至φ8mm的钢钉从垂直于电池极板的方向刺入（钢钉留在电池内部）90min，或刺入电池表面。待电池温度稳定后（45min内温差≤2℃）停止测试。

　　(3)重物冲击：将单体电池放置在刚性平面上，在电池中心放置一根直径为15.8mm的钢棒，钢棒的纵轴与平面平行，因此重量为9.1 kg为610mm，高度自由落在电池中心的钢棒上；当单体电池为圆柱形时，冲击方向垂直于圆柱面的纵轴；当单体电池为方形时，必须冲击电池的宽边和窄边，每个电池都会受到冲击。

　　(4)机械冲击；应将电池或电池组牢固地固定（此方法可以支撑电池或电池组的所有固定表面），并将电池或电池组固定在测试设备上，在三个相互垂直的方向上受到相等的冲击至少一个方向必须垂直于电池或电池组的宽表面，每次冲击应按如下方式进行：前3ms内，最小平均加速度为735m/s2，峰值加速度应在1225 m/s2和1715 m/s2之间。

　　(5)振动：将电池或电池组直接或通过夹具安装在振动台上进行振动测试。测试条件为频率10Hz至55Hz，加速度29.4m/s2，XYZ方向扫描周期数10次，扫描速率1oct/min。

　　(6)自由落体：将单体电池或电池组从600mm的高度（最低点的高度）跌落到混凝土地面上20mm厚的硬木板上，沿XYZ三个方向各一次。自由落体结束。

　　4、环境适应性

　　(1)高温烘烤：将单体电池放入高温防爆箱内，以(5±2℃)/min的速率升温至130℃，并在此温度下保温10分钟。

　　(2)高温储存：将单体电池或电池组放入75±2℃烘箱中48小时，电池不应漏液、渗水、爆裂、着火、爆炸。

　　(3)低气压：（UL标准）。

　　锂电池对各部件材料的要求主要如下：

　　1、对正负极材料的要求

　　-正极电位太正，负极电位更负

　　-高活性（快速响应）

　　-活性物质在电解液中应稳定，自溶率低

　　-活性材料应具有良好的导电性和低电阻

　　-生产容易，资源丰富

　　2、导电剂的选择

　　-优异的导电性

　　-化学成分稳定，吸水率低，易于储存

　　-便于使用

　　3、电解液要求

　　-导电率高、扩散效率好、粘度低

　　-化学成分稳定，挥发性低，易于储存

　　-电解液中的正负极活性物质可长期稳定。

　　-便于使用

　　当前电解液存在的突出问题

　　-正负极兼容性。

　　-随着电压的升高，电解液分解产生气体，使内部压力增大，导致电池空灾损坏，且电池工作温度升高时溶剂抗氧化性能下降。

　　5、隔膜的要求

　　-稳定性好

　　-具有一定的机械强度和抗弯曲能力，并具有抗枝晶穿透的能力。

　　-吸水性好，孔径和孔隙率满足要求

　　-便于使用

　　五、需求外壳

　　-机械强度高，可承受一般冲击

　　-抗过程腐蚀的能力