锂电池充放电性能测试标准

锂电池充放电性能测试标准1.范围本标准规定了锂离子电池（以下简称“电池”）的充放电性能测试方法，包括容量、能量、充放电效率、倍率性能、循环寿命等关键性能指标的测试流程、条件及要求。本标准适用于各类以锂离子为主要活性物质的单体电池及电池组（系统）的研发、生产及质量检验环节。对于特定领域（如动力电池、储能电池）的专用测试要求，可在此标准基础上另行制定补充规定。2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。*GB/TXXXX锂离子电池通用规范*IECXXXX二次锂电池和电池组性能测试*QC/TXXXX电动汽车用动力蓄电池3.术语和定义下列术语和定义适用于本文件。*3.1额定容量(RatedCapacity)：电池在设计规定的条件下，由完全充电状态放电至放电截止电压时所应能提供的最低电量，通常以安培小时（Ah）或毫安小时（mAh）表示。*3.2实际容量(ActualCapacity)：电池在特定的充放电条件下，由完全充电状态放电至放电截止电压时实际释放的电量。*3.3充电截止电压(ChargeCut-offVoltage)：电池在充电过程中，规定的最高电压限值。达到此电压时，应停止充电或转入特定的补充充电阶段。*3.4放电截止电压(DischargeCut-offVoltage)：电池在放电过程中，规定的最低电压限值。达到此电压时，应停止放电以避免过放损害。*3.5C率(C-rate)：充放电电流相对于电池额定容量的倍率。例如，1C表示在1小时内将额定容量的电池完全充入或放出的电流。*3.6循环寿命(CycleLife)：电池在特定的充放电制度下，容量衰减至某一规定值（通常为额定容量的80%或70%）前所能完成的充放电循环次数。*3.7能量效率(EnergyEfficiency)：电池在一次充放电循环中，放电能量与充电能量的比值，通常以百分比表示。*3.8库仑效率(CoulombicEfficiency/Charge-DischargeEfficiency)：电池在一次充放电循环中，放电容量与充电容量的比值，通常以百分比表示。4.测试条件*4.1环境条件*4.1.1标准测试环境：除非另有规定，所有测试应在温度为25℃±2℃，相对湿度为45%～75%，大气压力为86kPa～106kPa的环境中进行。*4.1.2特殊环境测试：如需进行高低温等特殊环境下的性能测试，应明确规定并控制相应的温度、湿度等条件。*4.2测试设备*4.2.1充放电测试仪：应具备恒流、恒压、恒功率等充放电模式，其电流、电压测量精度应不低于±0.5%FS（满量程），最好达到±0.1%FS级别。设备应能准确控制充放电截止条件，并具备数据自动采集与记录功能。*4.2.2环境试验箱：用于控制测试环境温度、湿度，其温度控制精度应不低于±1℃，湿度控制精度应不低于±5%RH。*4.2.3辅助设备：包括但不限于高精度电子天平（精度不低于0.01g）、内阻测试仪、电压测试仪等。所有计量器具应在检定有效期内。*4.3电池预处理*4.3.1初始状态检查：测试前应对电池外观进行检查，确保无鼓包、漏液、破损等异常现象。记录电池型号、标称电压、额定容量、生产批号等信息。*4.3.2活化与循环：对于新电池或长期存放的电池，应按照规定的活化流程进行若干次标准充放电循环，直至电池性能稳定。通常建议进行3次以上的标准循环，当连续两次循环的放电容量变化率不超过2%时，可认为电池已达到稳定状态。*4.3.3完全充电：在进行各项性能测试前，电池应先按照标准充电方法充电至完全饱和状态。5.测试项目与方法*5.1容量测试*5.1.1额定容量验证1.将预处理并完全充电的电池置于标准测试环境中，静置足够时间（通常不少于2小时），使电池温度达到环境温度。2.以0.2C（或额定容量规定的放电倍率，如1C）的恒定电流放电至放电截止电压。记录放电开始时间、终止时间、放电容量。3.若该放电容量不低于额定容量的规定值（通常为100%），则判定额定容量合格。*5.1.2不同倍率放电容量1.对电池进行标准充电至满电。2.分别以不同的放电倍率（如0.1C,0.5C,1C,2C,5C等，根据电池特性和需求选择）在标准环境下放电至放电截止电压。3.每次放电后，均需进行标准充电，并在两次放电之间静置足够时间，使电池恢复至环境温度。4.记录不同倍率下的放电容量，并计算其相对于额定容量的百分比。*5.2充电性能测试*5.2.1标准充电时间与效率1.将完全放电的电池置于标准测试环境中静置。2.采用标准充电制度充电：通常为恒流恒压（CC-CV）模式。先以设定的恒定电流（如0.5C或1C）充电至充电截止电压，然后保持此电压不变，直至充电电流下降至设定的截止电流（通常为0.02C或0.05C）。3.记录充电开始时间、达到恒压阶段的时间、充电终止时间、总充电容量、充电能量。4.充电结束后，静置一段时间，然后进行标准倍率放电，记录放电容量。5.计算库仑效率（放电容量/充电容量×100%）和能量效率（放电能量/充电能量×100%）。*5.2.2不同充电倍率性能1.对完全放电的电池，分别采用不同的充电电流（如0.2C,0.5C,1C,2C,4C等）进行CC-CV充电，直至达到充电截止条件。2.记录各充电倍率下的充电时间、充电容量、充电效率，并观察电池在快充过程中的温度变化及是否有异常现象。*5.3倍率性能测试*此测试可结合5.1.2的不同倍率放电容量测试进行，重点考察电池在高倍率放电条件下的容量保持能力和电压平台特性。*记录不同倍率放电时的电压-时间曲线，分析放电平台电压、电压降速率等。*5.4循环寿命测试*1.设定循环充放电制度：明确充电方法、放电方法（倍率、截止电压）。*2.在标准测试环境下，对电池进行连续的充放电循环。*3.每经过一定循环次数（如每50次或100次循环），进行一次标准容量测试（通常为0.2C或1C放电），记录其容量保持率。*4.当某次标准容量测试结果降至额定容量的80%（或产品规定的其他阈值，如70%）时，停止循环测试。*5.循环寿命即为达到容量衰减阈值前所完成的总循环次数。*6.循环过程中，应密切关注电池的外观、温度、内阻等变化，如有异常应及时终止测试并记录。*5.5低温/高温放电性能测试(可选)*1.将满电电池置于目标温度的环境试验箱中（如-20℃、-10℃、0℃或45℃、55℃），静置足够长的时间（通常为4至6小时以上），确保电池核心温度达到设定温度。*2.在该温度下，以规定的放电倍率（如0.2C或1C）放电至放电截止电压。*3.记录放电容量、放电曲线，并计算其相对于标准温度下放电容量的百分比。*4.高温充电性能测试需格外谨慎，应严格控制充电条件和监控，避免安全风险。6.数据记录与结果表示*6.1数据记录测试过程中应准确、完整地记录以下信息：*测试样品信息（型号、批次、编号、额定参数等）*测试环境条件（温度、湿度）*测试设备信息及校准情况*各项测试的具体参数设置（充放电电流、电压、截止条件等）*充放电过程中的关键时间点、电压、电流、容量、能量数据*电池的外观、温度等状态变化*测试过程中出现的异常情况及处理方式*6.2结果表示*容量以Ah或mAh表示，精确到小数点后两位。*能量以Wh表示，精确到小数点后两位。*效率以百分比（%）表示，精确到小数点后一位。*循环寿命以次数表示。*测试结果通常以表格、曲线图（如电压-时间曲线、容量-循环次数曲线）等形式呈现，以便直观分析。7.测试报告测试报告应至少包含以下内容：*报告编号、测试日期、报告版本*委托单位、测试机构*样品信息（名称、型号规格、生产厂家、批次、数量、额定参数等）*测试依据（本标准编号及其他相关标准）*测试环境条件摘要*测试设备清单及校准信息*各项测试项目的详细结果与数据汇总（可附原始数据记录表）*测试曲线图表*异常情况说明（如有）*测试结论与评价（是否符合相关标准或技术要求）*测试人员、审核人员签字及机构盖章8.附录(可选)*A