常見的二次電池評估試驗

點擊次數：2581 更新時間：2023-03-10

前兩期介紹過電池的種類以及一些常見的二次電池。那么，這次講解一下在評估二次電池時，經常會進行的一些評估試驗。

■ 二次電池所需性能

可以想象一下如果自己只是用手機或平板看了一會兒視頻、玩了一會游戲，但手機或平板的電池就因為沒電而自動關機的話，應該會十分不便吧。所以可想而知電池有多么的重要。而下圖則是用戶對于電池所期望的一些主要性能。

QQ截圖20230227120204.jpg

為了可以使電池可以實現上圖中所期待的性能，所以通常會使用充放電試驗儀等對電池進行各種評估試驗。

容量試驗

容量試驗是測量電池中的能量的試驗。相對于質量與體積，能量越大電池的性能就越高。電池容量用Ah(Ampere-Hour 安培小時)來表示。另外，當將電池視為電能的儲藏庫時，由于需要知道可以提取的電能以及其提取時所需的時間，所以需要有較高的電量Wh(Watt-hour 瓦時)也很重要。如果Ah與Wh相同的情況下，電壓越大Wh也就越高，能取出的功率也就越大。

QQ截圖20230227120446.jpg

電壓變動試驗

電壓變動試驗是評估放電時間與放電電流所引起的電壓變動特性的試驗。從電池使用的一方來看，不管所使用的電壓高低，還是使用的時間，都希望作為恒壓源可以產生穩定的電壓。這也是作為評估恒壓源的穩定度的試驗。

QQ截圖20230227121358.jpg

~不同放電電流下的試驗結果（放電速率特性試驗）

溫度特性試驗

溫度特性試驗是評估當溫度發生變化時，電壓與容量的變化情況的試驗。由于電池是利用化學變化產生電力，因此有會受到周圍溫度影響的特性。但是，電池也被稱為罐裝電力，具有“可以隨身攜帶的電力"的特點。所以電池經常被用于溫度變化不可避免的環境中。也是因為這個原因，了解溫度變化時電池的電壓與容量是十分重要的，以便評估電池在實際使用環境中的特性。而溫度特性試驗就是用來測試這些特性的。

作為試驗的內容，由于容量試驗與電壓變動試驗是在改變溫度條件下進行的，所以需要將充放電試驗儀與恒溫槽組合進行試驗。

QQ截圖20230227121738.jpg

~不同放溫度環境下的試驗結果（放電溫度特性試驗）~

壽命（循環）試驗

壽命試驗又被稱為循環試驗，該試驗是評估二次電池的充放電可能次數的試驗。由于電池不能無限重復充放電，因此，電池可進行充放電的次數越多，其性能也就越好。測量電池可進行充電及放電次數的試驗是壽命試驗。壽命試驗是通過在充放電測試儀中對電池反復進行充電·放電，并檢查其容量來進行的。為了確保試驗的準確性，因此需要盡可能以接近使用條件的電壓·電流來進行試驗，從而導致此項試驗需要消耗很長的時間。

QQ截圖20230227121955.jpg

~反復進行充放電后的測試結果（循環特性試驗：循環次數與容量）~

充放電效率試驗

充放電效率試驗是評估充電與放電能量差的試驗。如將電池看為是能量的儲藏庫的話，理想當然是可將充電的能量100%的進行放電。然而現實卻是由于充電末期所產生的發熱與電池的內部電阻造成的損失等影響，無法實現100%的效率。因此，充電與放電的能量差也是評價電池時重要的特性之一。測試該特性的就是充放電效率試驗。該特性只需在充放電試驗儀的性能上安裝可測量充電容量(Wh)與放電容量(Wh)的功能即可。具體來說，可以通過測量充電、放電中的電壓與電流，通過計算其數據來計算。

QQ截圖20230227122250.jpg

~反復進行充放電后的測試結果（循環特性試驗：循環次數與容量）~

儲存特性試驗

儲存特性試驗是當電池放置時，評估電池內部存儲能量減少量的試驗。即使電池被放置不管，由于電池的端子間絕緣阻抗與內部的化學反應等的影響，內部的儲存量也會減少。二次電池是利用可逆的化學變化，所以自放電大這一結果是無法避免的。因此，儲存特性也是表示電池性能的重要特性。而測試此特性的為儲存特性試驗。

儲存特性試驗是按照規定的方法進行充電后，在規定的期間(幾個月~1年)內進行放置后再實施放電試驗。將充電時的能量與放電時的能量之比作為試驗結果。在這個試驗中需要注意的是，如果為了測量儲存期間中的端子電壓而連接電壓計等時，會因為流過這個電壓計的電流的影響而產生測量誤差，或者由于儲存中的周圍溫度影響，導致測量結果的不同。所以在儲存期間中需要放入恒溫槽，并進行溫度管理，端子電壓測量也需要控制在Min的限度。另外，需要注意只有在測量時才能與電壓計進行連接。

QQ截圖20230227122601.jpg