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二次電池(非鋰)檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-22 10:06:29 更新時(shí)間：2025-08-21 10:06:30

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

二次電池（非鋰）檢測(cè)：全面解析檢測(cè)項(xiàng)目、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)

隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，二次電池（非鋰）在儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)工具、軌道交通、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。與鋰離子電池相比，非鋰二次電池如鎳鎘電池（Ni-Cd）、鎳氫電池（Ni-MH）、鉛酸電池、鈉離子電池等，因其成本低、安全性高、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)，在特定應(yīng)用場(chǎng)景中仍具有不可替代的地位。為了確保這些電池在實(shí)際使用中的性能穩(wěn)定性、安全性和使用壽命，系統(tǒng)的檢測(cè)工作顯得尤為重要。二次電池（非鋰）的檢測(cè)涵蓋電性能、安全性、結(jié)構(gòu)完整性、環(huán)境適應(yīng)性等多個(gè)維度，涉及多項(xiàng)關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目。檢測(cè)不僅關(guān)系到產(chǎn)品出廠質(zhì)量，更是產(chǎn)品認(rèn)證、市場(chǎng)準(zhǔn)入和用戶使用安全的重要保障。因此，建立科學(xué)、規(guī)范、可重復(fù)的檢測(cè)體系，成為電池研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文將全面介紹二次電池（非鋰）檢測(cè)的主要項(xiàng)目、所用檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法及相關(guān)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)從業(yè)者提供權(quán)威參考。

一、主要檢測(cè)項(xiàng)目

1. 充放電性能檢測(cè)：評(píng)估電池在不同倍率下的容量、能量效率、循環(huán)壽命和充放電平臺(tái)穩(wěn)定性。典型測(cè)試包括恒流充放電、倍率放電、容量保持率測(cè)試等。

2. 循環(huán)壽命測(cè)試：通過(guò)持續(xù)的充放電循環(huán)，測(cè)定電池在容量衰減至初始值的80%時(shí)的循環(huán)次數(shù)，是衡量電池耐用性的重要指標(biāo)。

3. 內(nèi)阻測(cè)試：測(cè)量電池在不同荷電狀態(tài)下的直流內(nèi)阻（DCIR）或交流內(nèi)阻（ACIR），用于評(píng)估電池的歐姆損耗和極化特性。

4. 安全性測(cè)試：包括過(guò)充、過(guò)放、短路、針刺、擠壓、熱濫用、跌落、振動(dòng)等項(xiàng)目，旨在驗(yàn)證電池在極端條件下的安全穩(wěn)定性能。

5. 自放電率測(cè)試：檢測(cè)電池在開(kāi)路靜置狀態(tài)下容量的自然衰減情況，反映電池的密封性與材料穩(wěn)定性。

6. 溫升與熱特性測(cè)試：在充放電過(guò)程中監(jiān)測(cè)電池表面及內(nèi)部溫度變化，評(píng)估其熱管理能力。

7. 環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試：包括高低溫循環(huán)、濕熱、鹽霧、振動(dòng)、沖擊等，用于驗(yàn)證電池在復(fù)雜環(huán)境下的可靠性。

二、常用檢測(cè)儀器

1. 電池測(cè)試系統(tǒng)（Battery Test System）：如Arbin、Maccor、Neware等品牌的智能充放電測(cè)試儀，支持多通道、多參數(shù)、自動(dòng)化控制，可精確模擬不同充放電工況。

2. 電化學(xué)工作站（EC-W）：用于交流阻抗（EIS）、循環(huán)伏安法（CV）等電化學(xué)特性分析，可深入研究電池內(nèi)部反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

3. 熱分析儀（DSC/TGA）：用于分析電池材料在不同溫度下的熱穩(wěn)定性與分解行為，輔助評(píng)估熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

4. 內(nèi)阻測(cè)試儀：專用于快速測(cè)量電池直流或交流內(nèi)阻，常見(jiàn)于生產(chǎn)線質(zhì)量控制。

5. 環(huán)境試驗(yàn)箱：用于模擬高低溫、濕熱、鹽霧等環(huán)境條件，配合充放電系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試。

6. 安全性能測(cè)試設(shè)備：包括針刺試驗(yàn)儀、擠壓裝置、熱箱、短路測(cè)試儀等，用于執(zhí)行強(qiáng)制性安全測(cè)試。

三、典型檢測(cè)方法

1. 恒流充放電測(cè)試法（CC-CV）：以固定電流充電至設(shè)定電壓，再轉(zhuǎn)為恒壓充電，放電時(shí)以恒定電流放電至截止電壓，用于測(cè)量額定容量與循環(huán)性能。

2. 交流阻抗法（EIS）：在電池工作頻率范圍內(nèi)施加小信號(hào)交流電壓，通過(guò)阻抗譜分析電池的界面反應(yīng)、擴(kuò)散阻力等電化學(xué)特性。

3. 過(guò)充/過(guò)放測(cè)試法：在電池充滿后繼續(xù)施加超過(guò)額定電壓的充電電流，或放電至負(fù)電壓，觀察是否出現(xiàn)泄漏、起火、爆炸等現(xiàn)象。

4. 針刺與擠壓測(cè)試：使用標(biāo)準(zhǔn)鋼針以特定速度刺穿電池，或在液壓裝置下施加規(guī)定壓力，檢測(cè)電池的結(jié)構(gòu)完整性與熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

5. 熱濫用測(cè)試：將電池置于高溫環(huán)境（如130℃）中，持續(xù)一段時(shí)間，觀察是否發(fā)生冒煙、起火、爆炸等反應(yīng)。

四、主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

1. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)： - IEC 61951-1:2016（鎳鎘電池）：規(guī)定了便攜式密封鎳鎘電池的安全與性能要求。 - IEC 61951-2:2016（鎳氫電池）：適用于便攜式密封鎳氫電池的測(cè)試方法與安全規(guī)范。 - IEC 61056-1 & IEC 61056-2：關(guān)于鉛酸蓄電池的通用標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋性能、安全與循環(huán)壽命測(cè)試。 - IEC 62660-1:2018（適用于二次電池，涵蓋非鋰電池）：雖主要針對(duì)鋰電，但部分測(cè)試方法也適用于非鋰電池。

2. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)）： - GB/T 18287-2013《便攜式密封鎳鎘和鎳氫電池》：規(guī)定了電池的分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法與檢驗(yàn)規(guī)則。 - GB/T 5008.1-2013《起動(dòng)用鉛酸蓄電池第1部分：技術(shù)條件》：針對(duì)鉛酸電池的性能與安全要求。 - GB/T 31486-2015《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池電性能要求及試驗(yàn)方法》：雖側(cè)重鋰電，但部分檢測(cè)方法可參考用于非鋰電池性能評(píng)估。

3. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)規(guī)范： - UL 2054（美國(guó)）：適用于家用和商用電池的安全標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋非鋰電池。 - UN 38.3：國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（IATA）要求的電池運(yùn)輸安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，適用于所有類(lèi)型電池，包括非鋰電池。

綜上所述，二次電池（非鋰）的檢測(cè)體系是一項(xiàng)涉及多學(xué)科、多設(shè)備、多標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)工程。通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)的儀器支持、規(guī)范的檢測(cè)方法與遵循權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，可有效提升電池產(chǎn)品的質(zhì)量與安全性，推動(dòng)非鋰二次電池在綠色能源和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。