华为锂离子电池测试规范Word格式文档下载.docx
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一定放电制度下,电池的平均放电(工作)电压。
5.7标准充电:
以C恒流充电,当电源端电压到达限制电压〔按电池厂家推荐电压〕时,改为恒压充电,直到充电电流≤。
5.8快速充电:
以1C恒流充电,当电源端电压到达限制电压(按电池厂家推荐电压)时,改为恒压充电,直到充电电流≤。
恒压充电:
保持充电过程中电池两端子间电压恒定不变的一种充电方式;
恒流充电:
保持充电过程中通过电池的电流恒定不变的一种充电方式;
放电倍率:
以放电电流在数值上等于该电池额定容量的倍数的方法来表示的放电速度。
单位为倍率,以C表示。
放电时率:
以电池释放出全部额定容量所需时间的长短来表示的放电速度。
5.9基准电流
充放电电流必须以标称容量为基准,电流值用C的倍率标识,其中C=C5Ah/1h。
5.10截止电流
电芯或电池由恒压充电至接近完全充饱电的状态时,判定充电截止的电流值,规定充电截止电流为1C。
5.11额定容量
电芯或电池标识的容量,指电芯或电池在环境温度为20℃±
5℃的条件下,电芯或电池以C放电至终止电压时所提供的电量,用C5表示,单位为Ah〔安时〕或mAh〔毫安时〕。
一定放电条件下,电池必须输出的最低容量。
5.12剩余容量
电芯或电池经过特定的测试后首次以某个电流值放电至终止电压的容量,放电电流的大小由测试内容决定,单位用C5表示,单位为Ah〔安时〕或mAh〔毫安时〕。
5.13恢复容量
电芯或电池经过特定的测试或贮存一段时间后,先放电后充电,并再次放电的容量为恢复容量,放电电流由测试内容决定,单位用C5表示,单位为Ah〔安时〕或mAh〔毫安时〕。
5.14鼓胀
鼓胀是指电芯或电池外形尺寸变大。
在测试内容中规定鼓胀率.
5.15泄漏
电池中由于液体电解液损失而引起原始重量减轻超过0.1%。
可以看到有液体流出,气味很刺鼻。
5.16泄压
电芯或电池受内压作用导致平安装置动作而排出气体或液体,除平安装置翻开外,其他外壳部份仍保持完整。
5.17发热
电池外观:
标签或塑胶壳等有热熔现象。
5.18起火、燃烧
电芯或电池有可见火苗、火焰出现,电芯或电池壳体或电池保护板有灼烧发黑或熔化痕迹。
5.19破裂
由于内部压力或外部因素引起电芯外壳或电池壳体的机械损伤,导致内部物质暴露或溢出,但没有喷出。
5.20爆炸
电芯或电池内部材料瞬间从电池内部喷出,电池壳体裂开或撕破。
而且内部起火,冒烟和烧着痕迹。
6测试条件及设备
6.1测试条件:
标准测试条件:
除另有规定外,在温度为20℃±
5℃,相对湿度25%~85%,大气压力86~106kPa环境中进行。
6.2测试设备:
6.2.1测试仪表及设备的精度要求
1〕量程
所有仪表量程应随被测电压或电流数改变,被测电压或电流的最大值应在仪表量程读数的后三分之一范围内。
2)准确度
a)电压表测量装置:
准确度不低于0.5级,其内阻至少为1kΩ/V;
b)电流测量装置:
准确度不低于0.5级;
c)温度测量装置:
具有适当的量程,其分度值不大于l℃,标定准确度不低于℃;
d)计时器:
按时、分、秒分度,准确度为±
%;
e)测量尺寸的量具:
分度值不大于lmm;
f)秤量重量的衡器:
准确度为±
%以上;
g〕直流稳压稳流电源;
h〕电子负载/电阻〔可调〕;
i〕可编程充放电仪〔条件许可〕;
j〕内阻仪〔条件许可〕;
k〕数据采集器。
6.2.2测试设备
主要测试设备清单详见下表:
序号
设备名称
型号规格,参考设备品牌/型号
备注
1
万用表
VC9801A+/FLUKE(17B)
3位以上
2
内阻测试仪
擎天BS-VR3/BS-VR
3
直流稳压电源
KEITHLEY2306
4
二次电池性能检测仪
擎天BS-9300系列
5
温度冲击箱
ESS/SDJ401
6
上下温箱
EW0240/PH—101
-40℃~150℃
7
恒温恒湿箱
PH201/MC-710A6P
8
过充、过放试验箱
9
短路测试设备
10
针刺测试设备
11
挤压测试设备
12
重物冲击测试设备
13
盐雾试验箱
广州工文
14
振动台
东菱VS-150振动台
15
跌落台
自制跌落试验台/跌落试验机
16
碰撞台
峰值加速度要大于100m/s2
17
保护板测试仪
CS583M+
辅助分析设备详见下表:
扫描电镜
上海品欧VEGAIILSU
能谱仪
牛津
X-Ray、CT
YXLON
加速量热仪
THT
7锂离子电芯电池测试原那么:
7.1抽样数量及规那么
开发初期:
每个型号送样检验。
3pcs/每个测试工程/每个型号/每个厂家,并附带测试报告和物料清单。
签样后,物料如有改变,请及时通过TQC走PCN流程。
7.2判定规那么
在检验中,如有一项不合格时,那么加倍抽样,重检。
重检再次不合格,电池TMG评审。
如遇循环问题等进一步决策。
如有必要,由厂家给出详细分析和改善报告,改善后重新送样测试。
规那么:
1〕.所有的平安性测试有来源,来源范围是国标,国际标准,大T标准。
2〕.所有的测试工程列入总标准,具体的根据产品具体发货市场定。
3〕.所有和性能〔电性能和环境可靠性〕有关的测试,首先满足国标,其次满足产品的合理需求〔需要产品的具体应用场景来支撑〕。
4〕.和整机配套相关的结构可靠性参考电池配合整机评估。
5〕.根据产品应用场景,标准细化为:
A0、A.卓越;
B.通过;
C.条件通过;
D.不通过;
(高端产品满足A或A0(A0高于A,A0和A都作为参考项);
一般产品满足B;
特殊应用场景满足C)
6.详细列出电芯,电池,电芯和电池的测试工程。
7.3验证原那么
由供应商提供的实验数据、表格、图例及结论等必须真实,XXX公司可要求供应商提供原始数据并有权对原始数据进行实地审查和实地重验。
7.4协商原那么
在样品测试的过程中,供应商有权就测试的实验方法及技术指标与我司开发人员进行协商,但涉及产品规格书和测试方案指标更改的最终决定权属于XXX公司。
8电芯样品信息,测试工程和要求:
8.1电芯样品信息:
抽样样品是使用与正常生产相同的材料、设备和工艺流程并在现场随机抽取的。
提供样品具体信息:
生产批次,使用材料和厂家〔正极、负极、隔膜和电解液〕,电芯性能,以便我司测试分析,并对其进行随时监控。
单体电芯测试数据可采用厂家提供的原始数据、测试报告〔厂商、第三方〕及其认证(UL、TUV等)测试报告。
8.2电芯测试工程和要求:
标准充电方式:
以C恒流充电,当电芯端电压到达充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流≤,充电结束。
8.2.1外观:
根据标样目测。
要求:
表示应清晰、准确,外表有标识,该标识必须保证该电芯的可追溯性。
液态锂离子电芯壳体外表应清洁,无明显机械划伤,焊缝和铆钉周围无锈斑;
聚合物锂离子电芯应外表平整,无明显机械划伤,包装膜无破损、无裂痕。
8.2.2外形尺寸:
使用卡尺直接测量电芯的长、宽、厚的尺寸。
电芯的外形尺寸及公差必须符合我们所选的每款电芯尺寸要求,具体要求在每个工程的技术要求中表达。
8.2.3电芯电性能:
电压:
用万用表或内阻测试仪测量。
具体要求参考具体工程规格书。
内阻:
内阻测试仪测量。
要求:
在环境温度为20±
5℃时,电芯内阻不大于60mΩ。
具体参照工程规格书。
额定容量:
按标准充满电后,以0.2C电流放电至截止电压。
放电容量不低于标称容量,放电时间不低于300min。
高倍率放电容量:
按标准充满电后,以电流放电至截止电压。
数据做参考。
平台
按标准充满电后,以1C电流放电至的时间。
常温循环寿命:
根据具体工程需求,必须满足:
循环电流:
不小于产品的规格〔推荐值:
〕。
充/放截止电压:
产品具体需要;
恒压充电截止电流:
高温45/60℃循环寿命:
不小于产品的规格。
8.2.4电芯平安性能:
过充:
电芯先放在20℃±
5℃的条件下以C电流放电至终止电压,将电芯放入防爆箱。
接好热电偶再接上电源进行充电,设置充电电流为3Imax〔具体根据产品需求〕,充电限制电压为,持续充电直到电芯电压到达最大输出电压后〔不低于产品应用电压〕,测试持续7小时或在实验过程中,监视电芯的温度变化,当电芯的外表温度恢复至最高温度10℃以下时,或到达制造商宣称的终止状态或发生爆炸,起火等停止测试。
注:
将热电偶的触点固定在电芯外表的中心部位。
电芯不起火、不爆炸,电芯的外部外表温度不超过150℃。
短路:
电芯按照标准充电结束后,将接有热电偶的电芯用电阻80±
20mΩ的导线短接电芯正负极,该实验分别在20℃±
5℃和55℃±
2℃〔UL带BREAK测试合格也可以〕两个环境下进行,放电直至电芯起火或爆炸或当电芯开路电压小于或电芯外部温度下降到比峰值低约10℃时,试验结束。
短路测试时注意平安,电芯要放置在防爆箱中进行。
挤压:
电芯按标准充电充满电后,电池搁置2h,用两平板挤压电芯侧面,调节挤压力,使电芯接触面承受的最大压强到达。
当压力到达最大值时停止试验,观察电芯外观。
B
挤压
〔可拆卸电池〕
满充电芯。
用金属块垂直挤压电芯,当压力到达13±
1kN时将压力释放。
方形及聚合物电芯需要在宽面及窄面挤压,圆形电芯以平行硬质外表的长轴方向进行挤压,每只样品仅在一个方向上进行一次测试。
样品在恢复到平安温度后才能够接触。
判定标准:
电芯不爆炸,不起火。
电芯的外部外表温度不超过150℃。
A
〔不可拆卸电池〕
重物冲击:
重物冲击(可拆卸)
将热电偶固定于电芯外表的中心部位。
把电芯安装在夹具上,用鳄鱼夹将电芯夹好,放于重物冲击平台上,在电芯垂直的方向中心横跨一个直径的金属棒。
将9.1±
0.46kg重物从610±
25mm处自由下落至测试电芯上,跌落高度为冲击重物底部面到样品外表的距离。
每一个电芯仅允许进行一次挤压测试。
方形2个样品做宽面,3个样品做窄面。
电池无爆炸、起火现象。
重物冲击(不可拆卸)
热箱:
热箱
电芯充满电,用对流方式或循环热空气箱以起始温度为20+5º
C(68+9º
F)进行加热。
热箱温度以5±
2°
C(9±
°
F)每分钟的速度升温至130±
C(266±
F)并在此温度下保持30分钟然后结束试验。
样品允许冷却至室温20+5º
C然后进行评估。
判定标准:
电芯不爆炸,不起火
F)每分钟的速度升温至150±
A0
电芯充电到过充保护电压,用对流方式或循环热空气箱以起始温度为20+5º
F)并在此温度下保持180分钟然后结束试验。
8.2.5用X-Ray观察:
用X-Ray观察卷芯卷绕整齐度,极耳弯折情况。
PCB板过孔处有无短路等其他异常。
要求:
电芯卷绕平整,负极包住正极,没有螺旋;
隔膜比负极比正极各最少多出0.5mm;
负极比正极多出0.1mm.极耳弯折较好;
PCB板过孔处无短路。
8.2.6SEM和EDS分析:
SEM分析:
解剖电芯,取正负极片各1层,分别用样品袋装好并标示好。
用剪刀剪最长为5mm的小方块样品放入扫描电镜样品室,分别用500X和2000X倍率观察极片外表结构微观状态,并保存图片。
和厂家提供的样品信息一致。
如果没有要求供应商改变材料,每批之间材料不能改变。
EDS分析:
在用扫描电镜观察极片外表结构的同时,用能谱仪分析极片使用材料元素,并保存。
同时解剖的过程关注平安隐患,绝缘胶带包覆情况,极耳焊接保护情况等。
9电池样品信息,测试工程和要求:
9.1电池样品信息:
9.2封装形式:
根据电池与的配套方式不同,可以分为可替换式和内置式两种。
塑料胶壳封装:
封装电池组件使用的为塑胶材料,塑胶材料必须满足我司技术要求。
绝缘胶纸封装:
封装电池组件使用的为绝缘胶纸材料,其防火等级不低于V1。
9.3标签:
标签印刷字体满足:
1.橡皮擦用的力摩擦印刷正文&
条码100次不掉墨为合格
2.用胶带贴于待测试(正文&
条码)用橡皮头擦试接触局部,加强胶带与被测试区域的接触面积,静置1min,拿住胶带一侧垂直方向用力撕起,内容条码清晰可见为合格
3.用酒精打湿的棉布,来回磨擦正文30S,条码区域15S,应清晰,且材料不打皱为合格
参考归一化中英西文黑色标签
二维码规那么:
1.1采用二维码规那么,示意图参考附件:
XXX物料编码4位+电芯厂商(1位)+生产商(1位)+年(1位)+月(1位)+日期(2位)+备份标示码(1位)+5位流水号〔16进制〕
尺寸6*6
码那么〞QR〞
显示(红色局部内容)
年(4位)-月(2位)-日(2位)
XXX物料编码4位+电芯厂商(1位)+生产商(1位)+年(1位)+月(1位)+日期(2位)
参考规格书。
符合规格书要求。
详见终端来料包装及标示工艺标准。
9.4外观及尺寸:
9.4.1外观:
用目测法检查电池的外观以及电池与的配合松紧度。
塑料壳的外观:
按规格书检验。
电池配合使用不掉电。
9.4.2尺寸:
使用游标卡尺测量电池尺寸。
电池的外形尺寸及公差必须符合我们所选的每款电池尺寸要求,具体要求详见各电池规格书。
9.4.3FPC弯折测试
FPC要求:
如图纸,以图中以φ2为点弯折90度10次,然后φ2往反方向90度10次,X-RAY测试无破损,性能OK。
9.5电池电性能:
9.5.1电压:
9.5.2内阻:
5℃时,电池内阻具体参考工程规格书
9.5.3额定容量:
9.5.4高倍率放电容量:
数据作为参考。
9.5.5平台:
按标准充满电后,以1C电流放电至。
9.5.6高温性能:
在常温下,以充满后,,在60±
2℃条件下搁置2h,再以电流放电至截止电压。
实验结束后,取出电芯,搁置2h,然后目测电芯外观。
电池外观无明显缺陷,不漏液、不卸压、不起火、不破裂、不爆炸。
高温放电容量不低于容量的90%。
9.5.7低温性能:
按标准充满电后,在-20±
2℃条件下搁置16-24h,再以电流放电至截止电压。
实验结束后,取出电芯,常温搁置2h,然后目测电芯外观。
对聚合物锂离子电池,电池按标准充电方式充满后,将电池放入-10℃±
2℃的低温箱中恒温16h-24h后,以0.2C5A电流放电到终止电压,放电时间应不低于3h。
该试验结束后,将电池取出在环境温度20℃±
5℃的条件下搁置2h,然后目测电池外观,电池外观应无变形、无爆裂。
电芯外观无明显缺陷,不漏液、不卸压、不起火、不破裂、不爆炸。
低温放电时间不低于180min。
同时参考应用,具体要求参考具体工程规格书。
9.6平安性能:
9.6.1保护板要求
要求保护板用保护胶过V1防火等级
保护板在电池过充电、过放电、外部短路、过电流放电和反向充电等情况下对电池进行保护,详细保护功能参数见具体工程规格书。
温度保护要求采用NTC实现,其规格参考具体工程规格书。
NTC在相应温度下的R值,应该与其R-T表的值相对应,才为合格。
1〕机械性能检测
产品外观检查,包括IC/MOS/NTC型号确实认;
外形尺寸检查;
产品可焊性检查;
产品丝印标示检查;
产品包装方式检查
外观无氧化、脏污、杂质、破损、划痕、变形;
符合产品规格书要求;
要求焊点饱满,上锡均匀光滑;
或点焊拉力≥;
标示清晰、内容正确,符合产品规格要求;
标示清晰,产品包装方式符合生产要求。
2〕保护功能检测
依据PCB的规格书,用PCB测试仪进行各项保护功能参数的测试,并记录保护功能测试数据;
各项测试结果应符合产品规格书中规定的要求
3〕高压绝缘性能检测
烘烤板子,温度为50-60℃/3小时,冷却至室温,选样品上距离最近且互相不导通的一对线,按高压绝缘测试仪操作标准进行测试,测试要求为:
a)线距<
3mil,所需电压250V,电流。
b)线距≧3mil,所需电压500V,电流。
维持通电30+3/-0秒,观察PCB是否有冒烟,飞弧,击穿等现象产生。
不能有冒烟,飞弧,击穿等现象产生。
4〕防焊漆、化金或文字的附着性能测试
在未进行测试之前,先检查样本外表必须清洁无尘埃或油渍;
用600#3M胶带紧贴于漆面上长度约2英尺长,用手抹3次胶面,确保贴平,胶带每次只可使用一次;
用手将胶带垂直板面快速地拉起。
检查胶带是否有附上防焊漆,化金或文字,板面防焊漆是否有松起或别离之现象。
不可有防焊漆,化金,文字脫落,松起或别离现象。
5〕金手指〔镀金、化金、化银〕厚度测试
按照X-Ray测试仪操作标准进行测试。
输出端子镀金厚度低端产品不低于0.3um,智能机不低于um,特殊工程不低于um,镀镍厚度不低于5um。
金手指〔镀金、化金、化银〕厚度符合产品规格要求。
6〕盐雾实验
分別配制适量浓度为5%的盐水溶液;
将样本放于实验机箱内加热至约40±
3℃,48小时;
在光电显微镜下,检查PCB焊盘以及金手指的外观;
PCB,端子外观和金手指外观不能有任何氧化的现象;
9.6.2BREAK要求:
要求过LPS测试8A60S
要求满足UL,IEC/EN60730-1证书和报告。
9.6.3PTC要求:
要求过LPS测试8A5S。
1〕内阻测试
在室温条件环境下,用内阻
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