锂离子电池电压、容量的测试步骤

2021-02-06 ryder

锂离子电池电压、容量、内阻和脉冲测试程序

为了深入了解锂离子电池的特性，本文选取磷酸铁锂离子电池进行了一系列的实验。磷酸铁锂离子电池目前被认为是性能最好的锂离子电池，应用范围广泛。实验采用3.2v/12.5ah单锂离子电池，具体参数见表1。这种类型的磷酸铁锂离子电池属于动力锂电池，重要用于电动工具和储能电源领域。由于它可以在复杂的工作条件下使用，是一种具有代表性的锂离子电池。

表1常规电池指标

规格的名称

电池式动力锂离子电池

额定容量12.5啊

额定电压3.2v

重量为353g+/-0.05v

最大充电电流2C(持续)4C(10s)

充电电压:3.65v±0.5v

最大放电电流4C(持续)6C(30s)

放电终止电压2.0v

充电温度0~45℃

排气温度-20~60℃;

测试系统的组成

锂离子电池的特性测试是基于电池测试平台进行的。电池测试的重要目的是对电池性能有更全面的了解和量化，为电池特性的研究建立数据支持和理论基础。

电池测试平台如图2所示。所使用的设备有:磷酸铁锂离子电池、Digatron自动充放电测试设备和上位机。Digatron自动充放电测试设备对电池进行充放电状态测试。上位机与Digatron自动充放电测试设备进行通信，设置设备的工作状态，记录时间、电压、电流等数据，对采集到的数据进行处理和分析。本文所有电池试验均在室温下进行。

图2电池测试平台图2电池测试平台

在充放电过程中，电池的工作电流通常用充放电比来表示，它在数值上等于电池额定容量的倍数。确保电池完全充电,充电系统规定如下:第一次充电电池恒流(1/3c)3.65v,然后电荷在恒定电压为3.65v,直到电流小于0.033度,然后在10分钟停止充电,让它代表1h。

本文设计的电池实验参照国家行业标准QC/t743-2006[5]。具体实验内容如下:

能力测试

为了测量不同放电速率下锂离子电池的实际容量，测试的放电速率分别控制为I={0.2C,0.5C,1.0C,1.5C,2.0C}。每项试验按照以下五个步骤进行:

第一步:给电池充电

第二步:站立一小时

第三步:以I为放电速率放电。当电池电压达到2.0V时停止放电

第四步:站立一小时

测试结束时，用0.02c的小电流将电池中的电放掉

开路电压特性试验

为了测试锂离子电池在放电过程和充电过程中不同剩余容量的电动势，将测试分为放电过程和充电过程。放电过程试验按以下步骤进行: