众所周知，在新能源汽车的后市场领域中动力锂电池占据着极为重要的位置，动力电池的使用寿命、续航能力也大大影响了新能源汽车的口碑以及在同行竞争中的市场竞争力，针对动力锂电池的检测、维护等各项工作成为了新能源汽车行业发展中不可缺少的一部分。
充放电测试仪，是动力锂电池最常用的测试设备。新电池需要做配组，进行一致性筛选；电池包设计定型过程中，多个环节的测试需要进行充放电；考察电池包性能，进行工况测试需要充放电测试仪的辅助；旧电池，充放电测试健康状况；一些认证、抽查和应甲方要求进行的测试，都需要进行充放电。
充放电测试仪可以实现多种形式的充电过程，恒压充电，恒流充电，先恒流再恒压充电，正向脉冲充电，正负脉冲充电等等。可以根据电池性能的需要，完成不同形式的充电过程。充放电测试仪对于电池放电性能的测试，主要针对寿命测试、工况模拟测试、容量测试、一致性筛选以及其他电池参数测试和安全测试等不同场景。不同的测试目的，决定了放电过程中电流、电压的变化规律。可以在上位机输入电流电压要求，测试仪会根据控制系统要求，调节电源按需输出。
就以PBM-M系列便携式电池组充放仪为例，是为满足售后领域对不同电压平台及容量的电池组充放的需求而开发；该系列产品采用高效的双级电力电子变换及专有的负载技术，使其具有极宽的输出电压适应范围（2V启调），小体积、
易便携、可靠性高等特点。
主要功能如下所述：
1、设计人性化：具有工作流程的编辑，并根据工作流程自动运行
功能；
2、安全可靠：三重保护（软件保护；硬件保护；主从板互监），十五个保护项；
3、适用广：具有对不同电压平台及容量的电池组充放电的功能，适用三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等锂电全系；
4、设备高智能化：支持7*24h、无人值守工作模式；支持手机终端操作功能；
5、设备兼容性广：具有与BMSB通讯及联合工作，并可扩展与PBM-P系列设备协同工作功能；
6、数据存储：数据以EXCEL格式本机储存及云端存储功能；
7、超大触摸屏：配备7英寸显示屏，人机界面友好；
8、更便捷：体积小、便于携带并标配铝合金拉杆箱。
这款便携式电池组充放电仪是由杭州固恒能源科技有限公司研发生产，能够在动力锂电池充放电过程中，实时监测电池单体、模块和电池包的相关参数。杭州固恒能源科技有限公司从事于新能源汽车后市场领域，是一家专注于动力电池的应用以及循环利用等方面的研发、生产、销售，并提供全套检测维护解决方案的企业。
充放电测试仪，是动力锂电池最常用的测试设备。新电池需要做配组，进行一致性筛选；电池包设计定型过程中，多个环节的测试需要进行充放电；考察电池包性能，进行工况测试需要充放电测试仪的辅助；旧电池，充放电测试健康状况；一些认证、抽查和应甲方要求进行的测试，都需要进行充放电。 1 锂电池主要参数 充放电测试设备，需要能够在充放电过程中，实时监测电池单体、模块和电池包的相关参数，这些参数包括如下内容。 容量，电池从满电状态放电至放电截止条件，总共放出来的电量，单位Ah。容量受到放电电流、环境温度等的影响比较大，因此，提起容量，必得说什么温度和什么放电电流下的容量。 荷电状态（SOC），电池当前电量与总体可用容量的比值，用百分数表示。 放电深度（DOD），电池从满电开始截止到当前，已经放出的电量与总体可用容量的比值，也用百分号表示，与SOC的关系是DOD=1-SOC； 开路电压（VOC），断开外部电路测量得到的电池两极间电压，数值上等于电池的电动势； 工作电压，接通外部回路以后，测量电池两极之间的电压，数值上等于电池电势减去电池内阻占压（以放电过程为例）； 充电截止电压，电池管理系统设置的充电过程能够达到的最高电压，到达这
个电压以后，电池管理系统要求充电过程结束。充电截止电压一般略低于电池允许的最高开路电压； 放电截止电压，放电过程允许的电池的最低电压，当放电过程触及这个数值超过一定延时时间，电池管理系统要求断开放电回路。 内阻，电池自身电化学反应的固有特性，以回路阻抗的形式表现在充放电过程中。主要由两部分构成，欧姆内阻和极化内阻。在充放电曲线上，电流加载瞬间，电池端电压的瞬间跌落是欧姆内阻带来的影响；充电截止，电流消失到端电压平稳一段时间内电压的回升则是极化电阻的影响力的体现。 2 一般充放电测试仪的功能有哪些？ 1）具有恒流恒压充放电功能，可以实现自动寿命循环，自动进行标准工况或者人为设定工况的测试；循环测试，可是实现循环的嵌套； 2）具有记录实时电流、电压、温度、荷电量等相关测试数据和故障数据的功能； 3）可以设置不同充放电终止条件，总电压、单体电压、电池荷电状态等； 4）安全监控功能，处理对过流、过压、过温、欠压、欠流、短路、掉电保
DCE4850 智能蓄电池放电仪 一、产品特点 ● 采用蓝牙无线单体监测技术，避免了有线监测复杂的接线方式，每个无线模块都可支持 2V/6V/12V单体电压监测。 ● 每个无线监测模块可同时监测4个单体，相比每个模块监测一只单体电压方法，需要配置 的模块数量只是其1/4（48V只需6个监测模块），让无线模块接线操作更加简便。 ● 支持多组（最多4组）蓄电池组离线或在线放电测试，能同时测试到每一组蓄电池组的实 际放电电流。（同时测试多组须增加选配电流钳） ● 电流连续可调，自动保持恒定。在线放电时，主机显示电池组放电总电流=主机内部假负 载总电流+实际负载总电流，由于在线放电时实际负载总电流会随着在线电压的变化而变化，主机内部假负载总电流也会自动进行调整，以保证蓄电池组一直以真正的恒定电流放电。如果同时测试多组电池，主机上除显示放电总电流外，还会显示各组电池的实际放电电流。 ● 单体电压停机门限可设置多节，普通容量测试仪的单体电压停机门限自动默认为一节电 池，任意一节单体电池电压到达门限，主机即停止放电，而本容量测试仪可人工设定N节单体电池电压达到停机门限才停止放电，如此可在一次连续不中断的放电测试中发现多节落后单体电池。 ● 可并接多台小巧的恒流扩展模块，满足更大放电电流的需要，主机可控制恒流模块同时启 动和同时停止。 ● 功耗部分采用航空合金电热元件，电热转换效率高，安全系数高，体积小、重量轻； ● 放电电流自动计算功能，内置各小时率放电系数，用户可根据被测电池的标称容量和所需 要的放电小时率来自动计算需要设置的放电电流大小。 ● 智能菜单式操作，使用者无需培训，即可轻松操作。 ● 英寸超大触摸屏：采用超大触摸屏，可直接在屏上进行点击操作，简单明了。放电过程中 可查看所有的放电参数，并且可显示单体电压柱状图。 ● 放电测试过程中，各单体电压实时检测和显示，并在主机屏幕上呈现出各单体电压柱状图 的变化轨迹（可显示各单体电池起始电压位置和当前电压位置），还能实时显示一组电池中电压最高与最低的单体编号和数值，避免用户看走眼。
蓄电池放电试验方案 批准： 审核： 编写： 重庆大唐国际彭水水电开发有限公司设备部 二〇一二年七月二日
蓄电池放电试验方案 本次试验按DL/T724-2000-6.3.3阀控蓄电池核对性放电要求进行全核对性放电试验。 一、计划时间： 开关站直流Ⅰ组蓄电池充放电试验：2012年07月11日08：00至2012年07月14日23：00 开关站直流Ⅱ组蓄电池充放电试验：2012年07月15日08：00至2012年07月19日23：00 地下厂房直流Ⅰ组蓄电池充放电试验：2012年07月29日08：00至2012年08月01日23：00 地下厂房直流Ⅱ段充电装置试验：2012年08月02日08：00至2012年08月05日23：00 大坝直流充电装置试验：2012年08月11日08：00至2012年08月14日23：00 二、组织措施 现场指挥：李正家 成员：谭小华（工作负责人）、刘宏生、肖琳、肖力、陈灏、刘应西、韦黎敏、运行当班值 三、试验前准备工作 1、设备部 1)外观检查：蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂等的材料应具有 阻燃性，用目测检查蓄电池外观，蓄电池的外观不应有裂纹、变 形及污迹；
2)极性检测：用万用表检查蓄电池极性； 3)开路电压检查：蓄电池在环境温度5℃～３５℃的条件下完全充 电后静置至少24h，测量蓄电池的开路电压应符开路电压最大最小电压差值不大于； 4)蓄电池连接压降：蓄电池间的连接条电压降应不大于8mV； 5)内阻测试：制造厂提供的蓄电池内阻值应与实际测试的蓄电池内 阻值一致，允许偏差范围为±10%。 2、发电部 退出需放电试验的运行蓄电池组。 三、试验步骤 1、蓄电池核容试验： 1)以×10小时放电率电流对电池组充电，连续充电至少72小时， 直至3小时内充电电流基本稳定不变（电池组充满状态），静置1到2小时，电池组温度与周围温度基本一致后对电池组进行放电，放电电流为10小时放电率电流（120A），连续放电10小时（放电过程中调整负载，始终保持放电电流不变）或端电压达到终止电压或单个电池电压低于时，停止放电，记录连续放电时间，由此算出容量。 2)根据直流电源系统运行规范规定，若达不到额定容量的80%，此 组蓄电池为不合格。 3)根据附表格每小时进行一次数据测量和记录。在整组蓄电池合格 的情况下，如有单个蓄电池不合格，对不合格蓄电池进行更换后
涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。一般采用充电来实现上述目的。为补偿自放电，使蓄电池保持在近似完全充电状态的连续小电流充电。又称维护充电。电信装置、信号系统等的直流电源系统的蓄电池，在完全充电后多处于涓流充电状态，以备放电时使用。 的充电过程可以分为四个阶段：涓流充电（低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终止。 池的充电方式是限压恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充电方式是：先检测待充电电池的电压，如果电压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流的1/10，电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为：以设定电流进行恒流充电，电池电压升到时，改为恒压充电，保持充电电压为。此时，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。下图为充电曲线。 阶段1：涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)。在电池电压低于3V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一即(以恒定充电电流为1A举例，则涓流充电电流为100mA)， 阶段2：恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在至之间。电池电压随着恒流充电过程逐步升高,一般单节电池设定的此电压为阶段3：恒压充电——当电池电压上升到时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，当减小到时，认为充电终止。（C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是1000mAh 的容量，1C就是充电电流1000mA。） 阶段4：充电终止——有两种典型的充电终止
华南师范大学实验报告 学生姓名:蓝中舜学号：20120010027 专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源 课程名称：化学电源实验 实验项目：锂离子电池性能测试 实验类型：验证设计综合实验时间：2014年5月5日-17日 实验指导老师：马国正组员：黄日权郭金海 一、实验目的 1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。 2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。 3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。 二、实验原理 锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。正极通常采用锂过渡金属氧化物 Li x CoO2，Li x NiO2或Li x Mn2O4，负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。电解质为溶有锂盐LiPF6，LiAsF6，LiClO4等的有机溶液。溶剂主要有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）和氯碳酸酯（CIMC）等。在充放电过程中，Li+在两极间往返嵌入和脱出，被形象的称之为“摇椅电池”。 锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。 锂离子电池的化学表达式为： -）Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y（+ 其电池反应为： LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n 本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料，纯锂片为负极，制备扣式锂离子模拟电池，并对制备的扣式半电池进行充放电测试。 三、仪器与试剂 电化学工作站，蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机 LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液（1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1
智能蓄电池检测仪 智能蓄电池检测仪是针对蓄电池组进行核对性放电实验、容量测试以及日常定期维护而设计。在蓄电池组进行恒流放电的同时，对单节蓄电池 (2V 、6V或12V)电压同时进行检测。集整组放电与单节检测为一体，在放电过程随时发现性能落后的蓄电池。功耗元件采用新型PTC，安全无污染、寿命长。整机外观新颖、体积小、重量轻、移动方便。微处理器控制，液晶显示、中文菜单，操作简单。同时配有功能完备的数据处理软件。各种参数一旦设定，自动完成整个放电检测过程，完全实现智能化。 主要功能与特点: ?微电脑控制：大屏幕液晶显示、中文菜单；实时显示各种检测数据（放电电流、电池组总电压、每节电池电压、放电时长、放电容量、启动时间，温度等），随时了解设备运行状态。 ?键盘操作：通过键盘设置各种放电参数及机器运行的各种指令。 ?电脑操作：通过笔记本电脑或计算机可以设置、提取，下传各种放电参数及机器运行的各种指令 ?自动保护：设定放电时长到、放电容量到；蓄电池组电压、单节电池电压低于设定的最低保护电压；负载连线出现异常等，自动停止放电并报警。同时自动记录停机方式。 ?掉电功能：在放电过程中如意外停电，自动保存所设置的放电参数和在放电过程所采集的各种数据，等来电后自动持续放电，各种放电数据连续存储，且不会对设备造成损坏。
?数据采集：放电开始以较快的频率自动采集存储各种数据（采集周期可以自行设定）从而便于对蓄电池组及每节蓄电池性能的分析。 ?数据处理：检测存储的各种数据可通过RS232口（也可以是485口）或U盘上传计算机，经专用软件（随机配置）进行处理，生成各种直观反应蓄电池组及每节蓄电池性能的曲线、柱图、报表，并可放大、查询、打印等。?高温报警：当机内温度过高时，自动报警。 ?监测功能：在放电中可通过笔记本电脑或计算机随时提取各种数据，监测放电情况。 ?修正功能：对电压、电流值无论在放电前或放电过程中都可进行修正（校验）。 ?数据存储：可自动连续存储多次放电数据、关机不丢失。 ?功耗元件：采用新型PTC，安全无明火、寿命长、体积小、重量轻、无污染。 ?U盘的应用：使数据转存变的更加方便，快捷。 ?性能稳定：轴流风机、IGBT单管 ,新型PTC(功能元件)的应用以及出厂时的严格检验、老化,使整机的性能非常稳定,经久耐用。 ?便携灵活：机器底座配有四个耐冲击脚轮,二侧配有提手,使机器在使用或移动上都非常方便。 ?操作方便：蓄电池引入接线及负载开关位于机箱左侧、工作电源、RS232、USB 等接口位于机箱右侧，操作面板、液晶显示屏、倾斜位于机箱顶端，操作起来相当方便。
随着信息化、自动化发展趋势所有的设备、系统运行都是以一种不间断的模式在开展，那么不间断供电就是最基础的运行环境保障，蓄电池作为一种最常用的备用电源其作用就显得尤为重要。那么如何使蓄电池随时保持良好的工作状态呢？我们就需要对电池的可备用时间、电池容量进行检测并根据电池系统的维护规程对电池组进行充放电测试，本文将主要介绍NSAT-9000蓄电池充放电自动测试系统。 一．系统概述 NSAT-9000电池充放电测试系统专门用于各种二次电池的性能测试，通过对单体电池的电压、内阻、温度等参数的实时监测，实现系统对单体电池的过压、欠压、过流、超温保护的均衡充放电。 NSAT-9000电池充放电测试系统由工业电脑、可编程直流电源、可编程直流电子负载、交流电阻测试仪、数据采集箱等设备搭配专业的电池测试软件所组成。系统突破了单一测试的局限性，提供专业的测试步骤，帮助用户大幅度的提高了测试效率。借助系统软件可对系统内各个设备进行同步远程控制。 ●软件界面操作简单，功能一目了然 ●模块化的设计，提供了最大化的拓展性 ●高精度高速率测量电压、电流、内阻等参数
●丰富的工步编辑功能可实现各种工况下电池的充放电测试●多种截止条件最大限度模拟真实情况 ●安全的测试数据管理，强大的数据搜索功能 ●快速的数据分析形成完善的报表，显示多种曲线图 二、系统功能介绍 基于硬件 NSAT-9000电池充放电测试系统所使用硬件如下： 1.可编程直流电源 图1可编程直流电源 2.可编程直流电子负载 图2可编程直流电子负载 3.交流电阻测试仪
图3交流电阻测试仪 4.数据采集箱 图4数据采集箱 系统图示 NSAT9000电池充放电测试系统由工业电脑、可编程直流电源、可编程直流电子负载、交流电阻测试仪、数据采集箱等设备搭配专业的电池测试软件所组成。 图5硬件与电脑的连接拓扑图
锂离子电池充放电机理的探索 及“锂亚原子”模型的建立 贵州航天电源科技有限公司张忠林杨玉光 摘要：锂离子电池的研究和发展一直都是以“摇椅理论”为指导，由于受该理论的影响，很多现象很难用传统的电化学理论进行解释。作者在生产实践中通过对一些现象的观察，并做了大量的试验和研究，提出“锂亚原子”的模型，并在此模型的基础上，对锂离子电池的充放电反应机理和一些现象用电化学理论进行了解释。 主题词：锂离子电池、反应机理、锂亚原子 一、前言 锂离子电池是在锂金属电池基础上发展起来的。由于锂金属电池在充放电时出现锂枝晶，刺破隔膜造成短路，出现爆炸等现象，这一问题长期困扰锂金属电池的发展，目前仍很难投入到民用市场。锂离子电池研究始于20世纪80年代，1991年首先由日本索尼公司推出了批量民用产品，由于其具有比能量高、体积小、重量轻、工作电压高、无记忆效应、无污染、自放电小等优点，受到市场欢迎，并迅速占领市场，广泛用于移动通讯、笔记本电脑、移动DVD、摄像机、数码相机、蓝牙耳机等便携式电子产品。目前主要产地集中在日本、中国和韩国，预计2004年全球需求量将达到10亿只。 由于锂离子电池从开始研究到现在才20多年时间，真正投入应用也只有十多年的时间，基础理论的研究还不是十分成熟，对锂离子电池的生产和发展很难起到全面指导作用，特别是对电池充放电反应机理的认识还存在很大分歧，有些现象用目前的理论和机理还很难解释。本文对锂离子电池充放电反应机理提出了一些看法，并对生产中存在的现象进行了解释，希望与锂电池同行共同探讨。二、基本原理 目前锂离子电池公认的基本原理为“摇椅理论”，该理论认为锂离子电池充放电反应机理不是通过传统氧化还原反应来实现电子转移，而是通过锂离子在层状物质的晶格中嵌入和脱出，发生能量变化。
磷酸铁锂电池（以下简称锂铁电池）作为铁电池的一种，一直受到业界朋友的广泛关注（也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种）。就铁电池而言，它可以分为高铁电池和锂铁电池，今天我们以型号为STL18650的锂铁电池为例，来具体说明一下锂铁的电池的放电特性及寿命。 STL18650的锂铁电池（容量为1100mAh）在不同的放电率时其放电特性如图2所示。最小的放电率为0.5C，最大的放电率为10C，五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图1中可看出，不管哪一种放电率，其放电过程中电压是很平坦的（即放电电压平稳，基本保持不变），只有快到终止放电电压时，曲线才向下弯曲（放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲）。在0.5～10C的放电率范围内，输出电压大部分在2.7～3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。 图1 STL18650的放电特性 容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下（从-20～+40℃）的放电曲线如图2所示。如果在23℃时放电容量为100%，则在0℃时的放电容量降为78%，而在-20℃时降到65%，在+40℃放电时其放电容量略大于100%。 从图3中可看出，STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作，但输出能量要降低35%左右。 图2 STL18650在多温度条件下的放电曲线 STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是：以1C充电率充电，以2C放电率放电，历经570次充放电循环。从图3的特性曲线可看出，在经过570次充放电循环，其放电容量未变，说明该电池有很高的寿命。
图3 STL18650的充放电循环寿命曲线 过放电到零电压试验 采用STL18650（1100mAh）的锂铁动力电池做过放电到零电压试验。试验条件：用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满，然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组：一组存放7天，另一组存放30天；存放到期后再用0.5C充电率充满，然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。 试验的结果是，零电压存放7天后电池无泄漏，性能良好，容量为100%；存放30天后，无泄漏、性能良好，容量为98%；存放30天后的电池再做3次充放电循环，容量又恢复到100%。 这试验说明该电池即使出现过放电（甚至到0V），并存放一定时间，电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。
蓄电池实验报告 篇一：直流系统蓄电池充放电试验报告 2 篇二：蓄电池测试 报告 蓄电池测试报告 使用单位：凯翔电池型号：产品名称：制造厂商：测试单位：凯翔测试人员：测试日期：打印日期：测试站点：凯翔 05 XX-11-10 XX-02-20 电流曲线图: 特性比较图: 单体条形图: 容量分析: 篇三：实验报告01--车用蓄电池技术状况的检查 实验一车用蓄电池技术状况的检查 实验时间：XX年9月29日实验地点：A-08 107 指导教师：亢凤林 一、实验目的 1、认识铅酸免维护蓄电池 2、高效放电计在检测蓄电池技术状况中的正确使用； 3、认识和正确使用蓄电池充电机。 二、实验设备
蓄电池、12V高率放电计； GZL-24V-60型过载保护硅整流充电机。 三、实验方法及步骤 1、观察6-QW-54蓄电池外观； 记录：可以看到两个接线柱：红色的一个标有“+”，另一个黑色标有”—”两个都是螺栓接线柱，一个蓄电池技术状态观察窗口，从外边可以看到蓝色的圆点 2、观察蓄电池技术状态指示器 记录：看到蓝色的圆环中间位黑色的圆点 记录分析：说明技术状态良好存电充足 3、12V高率放电计的正确使用； （1）使用高率放电计辨别蓄电池正负极 方法步骤：把高效放电计两个接线端接在蓄电池的两极，要保证两个接线柱都与电极接触完好，通过观察高效放电计的只是灯判定蓄电池的正负极。 （2）使用高率放电计辨别蓄电池技术状态 方法步骤：保持高效放电计的两个接线端接通蓄电池的两极，通过观察放电计上的电压表示数，观察时间最好不超过五秒。 测量数据：11.2V 数据分析：11—12V技术状态良好，9-11V技术状态较好，小于9V技术状态不好。通过本次测量电压表示数为11.2V
锂离子脱嵌和充放电原理 从微观世界（原子级）来观察电池正负极的结构，各极活性物质的结晶结构为层叠状，这种结构使锂离子的嵌入（脱嵌）变得容易。锂离子在分子间作用力的作用下为固定状态。当对正负极施加电场时，锂离子只需要较低的能量就能发生迁移，进行嵌入。锂离子电池充放电的机制也可以用图1 来说明。图中方程式中的正极活性物质为锰酸锂。 图1 放电时电极周围的变化 图1 是放电时锂离子嵌入和迁移的示意图。在负极，碳层之间存在锂离子，负极比正极的能量高。外部存在负载时，负极的锂离子释放电子，向能量低的正极迁移。从负极脱嵌的锂离子，通过电解液和隔膜小孔向正极迁移，嵌入层状结构的正极活性物质中。同时，电子被接收，锂离子被固定而变得稳定。如果过放电，锂离子过多地聚集在正极，会使内阻增大，电池发热，导致急剧劣化。从图1 中可见，负载电流（电池容量）几乎是由可移动的锂离子数量决定的。电子从集流体活性物质中穿过，到达外部端子。正极的集流体为铝，负极的集流体为铜。这样做的理由是：在正负极各自的电势下，铝和铜是不会被锂离子
掺杂（渗透）的金属。 充电时电极周围的变化 图2 显示了充电时锂离子的嵌入和迁移过程。 图2 充电时，外部电压施加在外部端子上，强制产生与放电反应相反的反应。由此，正极的锂离子释放电子，在电场作用下通过电解液迁移到负极，嵌入负极的活性物质内部。同时，电子被接收，锂离子被负极活性物质固定。锂离子在电解液中快速迁移，在负极表面减速，在负极活性物质内部非常缓慢地扩散。这与汽车离开高速公路，进入普通公路，然后驶入自家附近街道的过程相似。充电时，锂离子在负极表面呈现拥堵状态。 充电时电池在劣化 作为电解液的有机溶剂在正极分解，在负极表面与锂离子发生反应，形成固体电解质界面膜（SEI）。因此，迁移的锂离子数量减少，导致电池容量下降。充电时，在负极表面刻意制造这个让化学反应容易发生的状态。这与后面讲到的电池劣化相关内容也有关联。另外，过充电使锂离子在负极过多聚集，内阻
针对锂离子电池过充电、过放电问题 过充电：锂离子电池过充时，电池电压随极化增大而迅速上升，会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解，产生大量气体，放出大量的热，使电池温度和内压急剧增加，存在爆炸、燃烧等隐患。 过放电：电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，电池过放电可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，电解液分解，负极锂沉积，电阻增大，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。 解决措施： 1、改变正极材料：目前钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟 的体系，但是充满电后，仍旧有大量的锂离子留在正极，当过充时，残留在正极的锂离子将会涌向负极，在负极上形成枝晶（使其晶面的半高宽变大，导致某一方向的晶粒尺寸变小，晶体结构的改变导致碳材料出现裂纹，进而破坏负极表面的 SEI 膜并促进 SEI 膜的修复，SEI 膜的过度生长消耗活性锂，因此造成了电池的不可逆容量衰减。如图1所示）这是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果。甚至在正常充放电过程中，也有可能会有的产生多余的锂离子游离到负极形成枝晶（由于石墨的嵌脱锂电位较低，接近锂的还原电位，因此在某些条件下负极容易出现锂沉积，锂沉积会消耗活性锂，产生不可逆容量损失）。因此寻求高能量密度、高安全、环保和价格便宜的电极材料是动力电池发展的关键。目前国家选择的安全正极材料有锰酸锂、磷酸铁锂等。 分子结构上面可以保证在满电状态，正极的锂离子已经完（锰酸锂LiMnO 4 全嵌入到负极炭孔中，从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远远低于钻酸锂，分解温度超过钴酸锂10O℃，即使由于外力发生内部短路、外部短路、过充电时，也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸
1.现在基本都用PTC发热元件，故障率低。 2.必须是恒流放电模式，可以自动计算电池容量。 3.终止条件可以选择电池电压、放电电流、持续时间、累计容量 4.放电稳流精度：≤±1% ，放电电流纹波系数：≤0.1% 以上几点是必须的条件，能大多厂家的都能达到，价格也不贵。缺点是需要自己那万用表去记录单体电池电压。 如果预算高，就买可以带巡检功能的，也就是能够自动记录电压数据的，放电结束了可以导出excel版本的数据。群菱能源的哦蓄电池放电仪可以根据这些数据来给你做一个分析报告。 蓄电池放电仪如何用? 放电前：确认需要放电的电池电压与放电仪的电压标准是够匹配，使停止电池工作且检查放电操作环境有无易燃易爆物品，最好放电环境比较开阔。 放电时：将蓄电池放电仪的开关与电池正确连接，不要弄混正负极。开启放电仪开关，按上下键选择“放电”，然后点击ok就可以进行放电工作了。 使用与注意事项 1.蓄电池荷电出厂，从出厂到安装使用，电池容量会受到不同程度的损失，若时间较长，在投入使用前应进行补充充电。如果蓄电池储存期不超过一年，在恒压 2.27V/只的条件下充电5天。如果蓄电池储存期为1～2年，在恒压2.33V/只条件下充电5天。 2.蓄电池浮充使用时，应保证每个单体电池的浮充电压值为2.25～2.30V，如果浮充电压高于或低于这一范围，则将会减少电池容量或寿命。 3.当蓄电池浮充运行时，蓄电池单体电池电压不应低于2.20V，如单体电压低于 2.20V，则需进行均衡充电。均衡充电的方法为：充电电压2.35V/只，充电时间12小时。 4.蓄电池循环使用时，在放电后采用恒压限流充电。充电电压为2.35～2.45V/只，最大电流不大于0.25C10 具体充电方法为：先用不大于上述最大电流值的电流进行恒流充
蓄电池充放电 阀控式蓄电池俗称“免维护蓄电池”被广泛应用于备用电源系统中，“免维护”仅指无需加水、加酸、换液，而日常的检测和维护工作仍是不可缺少的。因蓄电池在运行中欠充、过充、过放、环境温度过高等都会使蓄电池的性能劣化，所以只有对其进行核对性放电才能客观、准确地测出蓄电池的真实容量， 才能保证直流电源系统运行的可靠性。 步骤/方法 1.放电前，应提前对电池组做均充，以使电池组达到满充电状态，一般以 2．35V／单体充电12小时，静置12-24h。 2.记录电池组浮充总电压、单体浮充电压、负载电流、环境温度以及整流器 (或开关电源)的其它设置参数，同时检查所有的螺钉是否处于拧紧状态。 3.结合基站／交换局的实际情况，断开电池组和开关电源之间的连接，确认 假负载处于空载状态后，把假负载正确连接到电池组正负极上，15分钟后记录电池的开路电压。 4.根据情况需要，确定电池组的放电倍率，一般以3小时率或10小时率放 电(3小时率放电电流为0．25C10，10小时率放电电流为0．10C10)，在假负载上选择相匹配的负载档，对电池组进行放电。 5.在放电过程中，考虑到假负载上的电流表显示准确度不够，需用钳形电流 表对放电电流进行检测，根据钳形表的实际显示，对假负载进行调整，使电池组放电电流到要求的放电电流，等放电5分钟左右，开始记录电池组的总电压、单体电压、放电电流、环境温度以及连接条的温度等。
6.若是选择10小时率放电，应每1小时(3小时率放电，则每30分钟)测量 一次电池的放电总压、单体电压、放电电流等：在放电的后期应提高测量的频率，10小时率是在9小时后每30分钟测量一次；3小时率是在2小时后每15分钟测量一次。放电过程中，同时应重点监控环境温度、电池单体和连接条的温度，有没有出现异常情况，同时电池组中放电电压最低的单体电池。 7.对于新安装的电池组，放电结束条件是电池组放出容量达到额定容量要求 或电池组中有一个单体达到1．80V，而对于已经在线使用的电池组是以总压达到43．2V(48V电池系统)为放电结束。 8.对于放电过程中的情况，如在到放电终止时，电池组放出的容量经核算没 有达到所规定的额定容量，电池组的出厂容量可能存在问题，应及时联系相关厂家前来处理。 9.放电结束，先让假负载空载，接着再断开电池组与假负载的连接，把电池 与开关电源连接上，此时应注意已经放过电的电池组与整流器之间的压差较大，连接时可能会出打火现象，最好是先调低开关电源的浮充电压值，使开关电源的浮充电压值尽量接近电池组的开路电压，以减小火花。 10.若放电情况正常可观察和记录充电开始的情况，若放电情况不正常，应监 测电池组的充电情况，确保电池的正常充电。 注意事项：
浅谈锂离子电池充放电 【摘要】本文浅析了锂离子电池充放电的原理，及其对电池寿命的影响。 【关键词】锂离子电池；充放电深度 0.引言 锂离子电池因其端电压高、比能量大、充放电寿命长、放电性能稳定、自放电率低和无污染等优点[1-2]，得到了广泛的应用。在日常生活的使用中，超长时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏。从分子层面看，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，而过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，使得其中一些锂离子再也无法释放出来。因此对锂离子电池充放电过程的研究，有助于对锂电池进行合理的充电控制、对锂电池质量检测及延长锂电池的使用寿命等。 1.锂离子电池的充放电原理 目前锂电池公认的基本原理是所谓的”摇椅理论”。锂电池的充放电不是通过传统的方式实现电子的转移，而是通过锂离子在层状物质的晶体中的出入，发生能量变化。在正常充放电情况下，锂离子的出入一般只引起层间距的变化，而不会引起晶体结构的破坏，因此从充放电反映来讲，锂离子电池是一种理想的可逆电池。在充放电时锂离子在电池正负极往返出入，正像摇椅一样在正负极间摇来摇去，故有人将锂离子电池形象称为摇椅池。 电池由正极锂化合物、中间的电解质膜及负极碳组成。当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。一般采用嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz等。电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）丙烯碳酸脂、（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的高分子材料。隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP 或它们复合膜。外壳采用钢或铝材料，具有防爆的功能。锂离子电池的额定电压为3.6V。电池充满时的电压（称为终止充电电压）一般为 4.2V；锂离子电池终止放电电压为2.5V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。 锂离子电池的特性是通过其充放电过程中端电压的变化反映出来的。电池端电压的变化间接体现了电池的充放电容量、内阻、表面升温、充放电平台、电极极化程度、寿命等指标随时间变化的规律。因此，充放电电压特性一致的电池在电化学特性上具有很好的一致性[3]。利用电池的动态特性配组的结果也会相应不同。
蓄电池检查试验方案 一、目的 为延长蓄电池使用寿命，确保电源类设备处于最佳运行状态，需对蓄电池组进行充放电试验，为保证检查试验过程中的人员分工明确、安全风险可控、试验方法规范，特制定本方案。 二、组织与职责（一）组织管理组 组长: 1. 协调蓄电池检查试验的整体统筹与实施。 2. 监管各小组的履职情况。 副组长： 1. 配合组长监管蓄电池检查试验工作的开展与实施。 2. 配合组长监管各小组的履职情况。 安全负责人： 1. 全面监管蓄电池检查试验工作当中的票证、倒闸操作以及安全交底工作，一经发现违规行为，立即叫停改造工作。 技术负责人： 1. 负责监管蓄电池检查试验期间运行方式调整。 2. 负责蓄电池检查试验期间提供相关的技术支持。（二）现场实施组 组长： 成员： 三、编写依据 1. GB 50172-1992 电气安装工程蓄电池施工及验收规范 2.DL/T 5044-1995 火力发电厂. 变电所直流系统设计技术规程 3. DL/T 724-2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程 四、工作范围 UPS EPS直流屏装置蓄电池组。 五、工作前的准备
1. 方案学习 1.1组长负责对所有改造人员进行方案的学习培训，并进行签字确认 1.2各小组组长负责对自己的成员进行方案的分解落实。 1.3安全负责人对所有人进行安全交底及措施的落实情况。 2. 材料及工器具准备 六、工作项目及内容 1.按下表检查蓄电池型号及参数。 蓄电池型号及参数记录表
逐个目测检查蓄电池外观，不应有变形、污迹，蓄电池间连接可靠、无锈蚀。检查项目和结果满足下表要求。 蓄电池外观及接线检查项目确认表 蓄电池运行环境检查记录表
一般决定锂电池使用寿命的是它的充电循环次数，所谓充电循环次数，是指锂电池从满电状态把电池电量放倒0，又充满的过程。无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，如果采取浅放浅充的方式充放电，其使用寿命将会延长很多，三元锂电池的充电循环次数能很轻松地突破1000次。 往往说到锂电池循环次数这个问题，基本上都会和“充电周期”挂上关系，这两者其实可以说是同个意思，你可以说：电池循环次数是以周期来计算的，也可以反过来说锂电池充电周期是以循环次数来计算的，这两种说法都不为过。 什么是充电周期？一次充电周期指的是锂电池一次完整的充放电过程，也就是说当电池使用电量达到电池容量的100%，即完成了一个充电周期，但不一定通过一次充电就完成。这点是很多人的一个认知误区。 锂电池的寿命是500个充电周期。怎么才能算作是一个充放电周期呢？一个充电周期意味着锂电池的所有电量由满用到空，再由空充到满的过程，这并不等同于充一次电。所谓的500次，是指锂电池厂家在恒定的放电深度（80%）实现了625次左右的可充次数，达到了500个充电周期。再来个算式就更清楚了：625×80%＝500.（忽略锂电池容量减少等因素）。 实际中，由于生活中的各种影响，特别是充电时的放电深度不是恒定的，所以，“500个充电周期”只能算作是参考。进口三元锂电池充放电次数可达到约3000次左右，国产的大概也就是800-1000次。
正常用锂电池充电放电次数高达到2000次、锂电池有三元锂电池、铁锂电池、聚合物锂电池，各有差距。正常用铅酸电池各充电放电次数高达500次、如平液电池、富液电池、胶体电池等各有不同。 目前的新能源汽车上使用的动力电池主要是三元锂电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池这三种，无论是哪一种类型的电池，都存在着使用寿命，动力电池的寿命是按照循环使用次数来进行衡量的，充放电的次数越多，电池的使用寿命就会越少。对于动力电池电芯循环使用次数国家强制要求必须要在1000次以上，磷酸铁锂一般可以做到2000次，而三元锂电池一般也能1000次以上。 不同的电池有不同的循环使用寿命。通常三元锂动力电池的循环使用寿命在1500次到2000次左右。所以单纯的充电次数并不会影响到电池的寿命。动力电池的寿命只会根据循环次数来减少。充电次数并不能够直接决定动力锂电池的使用寿命，在一次充放电的循环中多次充电也只能算是电池损耗的一次循环使用。所以我们在使用电动汽车的时候，不需要担心充电次数多而影响到动力锂电池的使用寿命。 杭州固恒能源科技有限公司从事于新能源汽车后市场领域，是一家专注于动力电池的应用以及循环利用等方面的研发、生产、销售，并提供全套检测维护解决方案的企业。研发了一系列动力电池，机电，机电控制维保领域的相关产品，有效的降低了服务商的运营维护成本，延长了电池的使用寿命，我们致力于打造
锂离子电池充放电安全检测设计 手机的锂离子电池充电安全性日益受到消费者重视，因此充电器制造商在设计产品时，须掌握锂离子电池的相关规格和特性，并使用具备完善电池检测及保护功能的充电芯片，以降低过电流、过电压或过温等状况所造成的危险。 随着科技进步、生活质量提升，电子产品的踪迹到处可见，其中又以手机为人类生活中不可或缺的必需品。不论是早期黑金刚手机或现今功能强大的智能手机，皆需要电源才能运作。 早期手机的电池主要有二种，一是镍氢、镍镉电池，二是锂离子电池，但现在使用镍氢、镍镉电池来做为电源的手机，已经是非常的少见，绝大部分都是使用锂离子电池，尤其消费者希望手机待机时间更长，且体积要更小，所以镍氢、镍镉电池已经慢慢不能符合消费者的期望而被淘汰。虽然镍氢、镍镉电池在价格以及替代电池取得的便利性优于锂离子电池，在其他电子产品上仍旧可看到镍氢、镍镉电池的踪迹；但是，在体积、重量及容量方面，镍氢、镍镉电池皆不如锂离子电池，所以现今标榜着轻薄短小的电子产品，几乎都是使用锂离子电池。 智能型手机因其功能强大、屏幕耗电量大，更是需要电池容量大及电力更耐久的锂离子电池。当手机电池电量不足时，使用者通常会以充电器或搭配一组移动电源随时对电池进行充电。 体积/容量兼具锂离子电池为电子产品首选 充电电池依其材质的不同可分为四类：铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。
表1 充电电池比较表 由表1优缺点看来，镍镉、镍氢及锂离子电池较适合使用在电子产品上；而锂离子电池无论是在体积、重量及容量(电子产品的使用时间)较优于镍镉、镍氢电池，也无记忆效应的问题，所以锂离子电池在电子产品使用上似乎方便许多。 延长使用寿命锂离子电池充/放电压成关键 一般来说，锂离子电池会有电性安全的范围限制。由于锂离子电池的特性，当电池电压在充电时上升到最高设定电压后，要立即停止充电，避免电池因过充电造成电池损毁而产生危险；电池供电(放电)时，电池电压如果降至最低设定电压以下便要停止放电，避免因过放电而降低使用寿命。 此外，为确保电池使用上的安全，锂离子电池还必须要加装短路保护，以避免发生危险；即使大多数的锂离子电池都有加装保护电路，然而在选择优质的充电器或移动电源时，这仍然是一项重要的考量因素。
蓄电池容量放电试仪详细介绍
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HB808蓄电池容量放电测试仪 详 细 介 绍
第一章概述 在电力中断时，蓄电池作为备用电源在直流系统中起着极其重要的作用，许多重要的设备必须靠蓄电池来维护运行。但是在蓄电池预寿命到达之前，它的容量由于种种原因回发生显著的下降。因此，蓄电池的容量必须定时检测，避免在电力事故停电时给您带来惨重的经济损失。 为了检验蓄电池组的可备用时间及实际容量，保证系统的正常运行，一般情况每年要对蓄电池组进行一次核对性放电测试。判定蓄电池容量是否满足要求最可信赖的方法是进行深度恒流放电测试。传统的蓄电池放电测试一般使用笨重的电阻箱，需要人工调节放电电流，控制精度低，工作繁复，劳动强度大。 HB808系列电池放电监测仪是专为电力、电信、航空应急电源和计算机网络设计的一种新型电池检测设备。本设备对蓄电池恒流放电,进行检测及核对电池容量试验,监测纪录并储存放电电压,放电电流,放电时间,放电曲线等电路参数。本仪器具有HB808-232和HB808-485通讯接口、蓄电池组的电压、电流信号和放电停止接口，可方便连接电脑打印各种记录图表、曲线和对蓄电池放电进行传统和网络控制。 第二章性能特点及指标 一性能特点 1、HB808系列电池放电检测仪是一种新型的高科技产品,采用独特的恒流电子负载和新型高效的电热元件在性能指标的适应性,使用的方便性及运行的可靠性,安全性均达到国内先进水平。 ①功率大，轻松放电，大功率MOS模块与高效发热元件构成,功率余量大,强制风冷，轻松 放电。 ②本产品采用计算机辅助设计结构合理、体积小、重量轻、散热效果好携带方便。 二技术指标 1：输入电源电压即为待放电池电压:220V 2：放电电流1-50A 3：电流精度1% 4：电流调整细度：0.1A 5：放电终止电压可按用户要求设定 6：散热方式:强制风冷 7：电压测试精度1% 8：环境温+5-40度 9：环境湿度5%-90% 第三章使用操作说明 一、使用注意事项 HB808系列放电检测仪和电池连接时，正负不得反接!! 2：设备放置在通风良好无接露无腐蚀环境下运行.通风孔不得堵塞保证通风良好! 3：:本机在正常工作时不得带电连接线，否则会引起连接端子和电路损害。 二、接线说明 1：电池输入端的正极和负极应分别和放电仪正极和负极相连。 2：接线时检查空开应在断开位置。 3：接线完毕后应认真检查接线是否正确，注意电池输入端子、单体电压采集输入端子正、
RTKC-II 便携式智能蓄电池充电机 一、产品概况： RTKC-II便携式智能充电机是采用当今最先进的边缘谐振软开关技术，可带电插拔，模块与模块之间采用自带二极管隔离设计，防止模块间相互影响。模块内部自带CPU，模块所有基准校准和控制功能，采用12位D/A完成，替代所有电位器，避免了电位器固有的温度系数和机械特性所引起的参数漂移。 二、产品主要特点及功能： ● 输出过压保护：输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故，为杜绝此类 情况发生，本系列高频模块内设有过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行；过压保护点一般设为313V±2V（220V），过压报警点软件可设定。 ● 输出限流保护：模块输出电流最大限制为额定输出电流的倍（可设定），恒 流降压工作方式. ● 短路保护：整流模块输出特性如图3-1，输出短路时模块在瞬间把输出电压 拉低到几乎为零，限制短路电流在限流点之下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。模块可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后模块可自动恢复工作。 ● 模块并联保护：每个模块内部均有二极管并联保护电路，绝对保证故障模块 自动退出系统，而不影响其它正常模块工作。模块并机可直接在输出端相连。 ● 风扇启动：设有两档风扇启动功能，当输出电流大于25%30%额定值时，或当 模块内部温度高于60℃时，模块会启动强力风扇。 ● 过温保护：如环境温度过高、风机停转等情况下，模块检测散热器温度超过 85℃时自动关机保护，温度降低到76℃时模块自动启动。 ● 测量输出电压和输出电流以及模块的工作状态，并通过LCD中文显示，直观 方便。 ● 报警：在模块出现故障时模块会发出声光报警，同时LCD上显示故障信息， 用户能方便的对模块故障定位，便于及时排除故障。 项目技术指标 交流输入三相四线输入380V四线制；50Hz 电压变化范围323V-437V 频率变化范围50Hz±10% 直流输入直流输出额定电压220V, 80-286V 直流输出额定电流10A, 15A 输出限流范围（10%—100%）x额定电流稳压精度≤% 稳流精度≤% 纹波系数≤% 工作效率≥94% 动态响应≤200μS 绝缘绝缘电阻DC500V, ＞2MΩ 绝缘强度AC1500V/50Hz,1min,无闪络