常見的二次電池評(píng)估試驗(yàn)

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(píng)估二次電池時(shí)，經(jīng)常會(huì)進(jìn)行的一些評(píng)估試驗(yàn)。

■ 二次電池所需性能

可以想象一下如果自己只是用手機(jī)或平板看了一會(huì)兒視頻、玩了一會(huì)游戲，但手機(jī)或平板的電池就因?yàn)闆]電而自動(dòng)關(guān)機(jī)的話，應(yīng)該會(huì)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(duì)于電池所期望的一些主要性能。

為了可以使電池可以實(shí)現(xiàn)上圖中所期待的性能，所以通常會(huì)使用充放電試驗(yàn)儀等對(duì)電池進(jìn)行各種評(píng)估試驗(yàn)。

容量試驗(yàn)

容量試驗(yàn)是測量電池中的能量的試驗(yàn)。相對(duì)于質(zhì)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(shí))來表示。另外，當(dāng)將電池視為電能的儲(chǔ)藏庫時(shí)，由于需要知道可以提取的電能以及其提取時(shí)所需的時(shí)間，所以需要有較高的電量Wh(Watt-hour 瓦時(shí))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。

電壓變動(dòng)試驗(yàn)

電壓變動(dòng)試驗(yàn)是評(píng)估放電時(shí)間與放電電流所引起的電壓變動(dòng)特性的試驗(yàn)。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(shí)間，都希望作為恒壓源可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓。這也是作為評(píng)估恒壓源的穩(wěn)定度的試驗(yàn)。

            ~不同放電電流下的試驗(yàn)結(jié)果（放電速率特性試驗(yàn)）

溫度特性試驗(yàn)

溫度特性試驗(yàn)是評(píng)估當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，電壓與容量的變化情況的試驗(yàn)。由于電池是利用化學(xué)變化產(chǎn)生電力，因此有會(huì)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(diǎn)。所以電池經(jīng)常被用于溫度變化不可避免的環(huán)境中。也是因?yàn)檫@個(gè)原因，了解溫度變化時(shí)電池的電壓與容量是十分重要的，以便評(píng)估電池在實(shí)際使用環(huán)境中的特性。而溫度特性試驗(yàn)就是用來測試這些特性的。

作為試驗(yàn)的內(nèi)容，由于容量試驗(yàn)與電壓變動(dòng)試驗(yàn)是在改變溫度條件下進(jìn)行的，所以需要將充放電試驗(yàn)儀與恒溫槽組合進(jìn)行試驗(yàn)。

     ~不同放溫度環(huán)境下的試驗(yàn)結(jié)果（放電溫度特性試驗(yàn)）~

壽命（循環(huán)）試驗(yàn)

壽命試驗(yàn)又被稱為循環(huán)試驗(yàn)，該試驗(yàn)是評(píng)估二次電池的充放電可能次數(shù)的試驗(yàn)。由于電池不能無限重復(fù)充放電，因此，電池可進(jìn)行充放電的次數(shù)越多，其性能也就越好。測量電池可進(jìn)行充電及放電次數(shù)的試驗(yàn)是壽命試驗(yàn)。壽命試驗(yàn)是通過在充放電測試儀中對(duì)電池反復(fù)進(jìn)行充電·放電，并檢查其容量來進(jìn)行的。為了確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，因此需要盡可能以接近使用條件的電壓·電流來進(jìn)行試驗(yàn)，從而導(dǎo)致此項(xiàng)試驗(yàn)需要消耗很長的時(shí)間。

~反復(fù)進(jìn)行充放電后的測試結(jié)果（循環(huán)特性試驗(yàn)：循環(huán)次數(shù)與容量）~

充放電效率試驗(yàn)

充放電效率試驗(yàn)是評(píng)估充電與放電能量差的試驗(yàn)。如將電池看為是能量的儲(chǔ)藏庫的話，理想當(dāng)然是可將充電的能量100%的進(jìn)行放電。然而現(xiàn)實(shí)卻是由于充電末期所產(chǎn)生的發(fā)熱與電池的內(nèi)部電阻造成的損失等影響，無法實(shí)現(xiàn)100%的效率。因此，充電與放電的能量差也是評(píng)價(jià)電池時(shí)重要的特性之一。測試該特性的就是充放電效率試驗(yàn)。該特性只需在充放電試驗(yàn)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(jì)算其數(shù)據(jù)來計(jì)算。

~反復(fù)進(jìn)行充放電后的測試結(jié)果（循環(huán)特性試驗(yàn)：循環(huán)次數(shù)與容量）~

儲(chǔ)存特性試驗(yàn)

儲(chǔ)存特性試驗(yàn)是當(dāng)電池放置時(shí)，評(píng)估電池內(nèi)部存儲(chǔ)能量減少量的試驗(yàn)。即使電池被放置不管，由于電池的端子間絕緣阻抗與內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)等的影響，內(nèi)部的儲(chǔ)存量也會(huì)減少。二次電池是利用可逆的化學(xué)變化，所以自放電大這一結(jié)果是無法避免的。因此，儲(chǔ)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(chǔ)存特性試驗(yàn)。

儲(chǔ)存特性試驗(yàn)是按照規(guī)定的方法進(jìn)行充電后，在規(guī)定的期間(幾個(gè)月~1年)內(nèi)進(jìn)行放置后再實(shí)施放電試驗(yàn)。將充電時(shí)的能量與放電時(shí)的能量之比作為試驗(yàn)結(jié)果。在這個(gè)試驗(yàn)中需要注意的是，如果為了測量儲(chǔ)存期間中的端子電壓而連接電壓計(jì)等時(shí)，會(huì)因?yàn)榱鬟^這個(gè)電壓計(jì)的電流的影響而產(chǎn)生測量誤差，或者由于儲(chǔ)存中的周圍溫度影響，導(dǎo)致測量結(jié)果的不同。所以在儲(chǔ)存期間中需要放入恒溫槽，并進(jìn)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(shí)才能與電壓計(jì)進(jìn)行連接。

                            ~儲(chǔ)存溫度特性圖~

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本文來源于KIKUSUI菊水