【干貨】鋰電池可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
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?2021-05-20 08:31:11
1 目的：
1.1檢驗(yàn)本公司所生產(chǎn)二次鋰離子成品電池的各項(xiàng)性能，以確保本公司成品電池的安全性與可靠性符合客戶要求；
1.2發(fā)現(xiàn)明顯的或潛在的品質(zhì)問題，為改善產(chǎn)品品質(zhì)，提高產(chǎn)品安全性與可靠性提供客觀數(shù)據(jù)支持。
2 范圍：
本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有型號(hào)單體二次鋰離子成品電池。
3 職責(zé)與權(quán)限：
3.1 測(cè)試中心：執(zhí)行測(cè)試及測(cè)試記錄管理；
3.2 研發(fā)部/工程部：協(xié)助執(zhí)行檢驗(yàn)測(cè)試。
4 定義和術(shù)語
4.1 二次鋰離子成品電池：含有鋰離子化合物的能夠?qū)⒒瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的可多次充放電的裝置，包括電極、隔膜、容器和端子。本標(biāo)準(zhǔn)中定義指我司生產(chǎn)的二次液態(tài)鋰離子成品電池和二次聚合物鋰離子成品電池。
4.2 充電限制電壓：成品電池由恒流轉(zhuǎn)入恒壓充電時(shí)的電壓，未特殊定義其值為n*4.20V。
4.3 額定容量：電池在環(huán)境溫度20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位是Ah（安·時(shí)）或 mAh（毫安·時(shí)）。
4.4 標(biāo)稱電壓：用以表示成品電池電壓的近似值。
4.5 終止電壓：規(guī)定放電終止時(shí)成品電池的負(fù)載電壓，未特殊定義時(shí)其值為n*2.75V。
4.6 充電制式：成品電池可采用下列制式之一進(jìn)行充電：
4.6.1在環(huán)境溫度20℃±5℃條件下，以0.2C5A充電，當(dāng)成品電池端電壓達(dá)到充電限制電壓n*4.20V時(shí)，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流≤0.01C5A，充電結(jié)束。此充電制式為檢驗(yàn)的仲裁充電制式。
4.6.2在環(huán)境溫度20℃±5℃條件下，以0.5C5A充電，當(dāng)成品電池端電壓達(dá)到充電限制電壓n*4.20V時(shí)，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流≤0.01C5A，充電結(jié)束。
4.6.3在環(huán)境溫度20℃±5℃條件下，以1C5A充電，當(dāng)成品電池端電壓達(dá)到充電限制電壓n*4.20V時(shí)，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流≤0.01C5A，充電結(jié)束。
4.6.4藍(lán)牙系列電池用0.2C5A充電，DVD系列電池用0.5C5A充電。
4.7放電平臺(tái)：恒流放電到3.60V時(shí)的放電時(shí)間。
4.8完全充電：按照4.6所述的充電方法，成品電池內(nèi)部儲(chǔ)電容量達(dá)到最大值即被認(rèn)為是完全充電，也稱為滿電。
4.9破裂：由于成品電池內(nèi)部或外部的壓力導(dǎo)使電池的外包裝機(jī)械性能失效，從而使成品電池內(nèi)部物質(zhì)漏出或溢出，但并無物質(zhì)噴出。
4.10 變形：成品電池由于內(nèi)部或外部壓力而使電池外觀改變。
4.11爆炸：成品電池失效時(shí)電池的外包裝或外殼強(qiáng)制裂開，內(nèi)部的大部分物質(zhì)都強(qiáng)制性的排出。
4.12起火：成品電池失效時(shí)產(chǎn)生火焰。
4.14測(cè)試頻率:即每隔一定的時(shí)間對(duì)該款成品電池進(jìn)行檢驗(yàn)。
4.15測(cè)試周期:即做完該項(xiàng)測(cè)試所需要的時(shí)間。
4.16 字母“n”:表示串聯(lián)的電池節(jié)數(shù)。
5 質(zhì)量評(píng)定程序：
5.1.1 PRT測(cè)試:每個(gè)月按照電池容量的大小或者工藝材料的不同至少抽做4個(gè)品種，每半年循環(huán)抽取測(cè)試一次，測(cè)試項(xiàng)目和數(shù)量見附表一。
5.1.2若客戶有特殊要求時(shí)，以客戶的要求抽樣作PRT測(cè)試，如頻率過高需向客戶收取合理的測(cè)試費(fèi)用，但雙方必須達(dá)成一致。
5.2判定規(guī)則:當(dāng)所有測(cè)試項(xiàng)目均滿足規(guī)定要求時(shí),判為試驗(yàn)合格,如有任何一項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目不符合要求時(shí),應(yīng)暫停試驗(yàn);責(zé)任單位須對(duì)不符合項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)、分析,找出不合格原因并改善后可繼續(xù)進(jìn)行送檢;如重新測(cè)試合格,則判定試驗(yàn)合格;若重新測(cè)試仍有不符合項(xiàng)則判定檢驗(yàn)不合格.
5.3測(cè)試結(jié)案:測(cè)試工作結(jié)束后,報(bào)告由測(cè)試員制作并經(jīng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人審核,QA負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后,整理成電子檔案存入公司公共盤里.
6.測(cè)試條件以及測(cè)試設(shè)備、儀表要求：
6.1測(cè)試條件（無特殊規(guī)定，本文件中各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在此溫濕度條件下進(jìn)行）
6.2.1測(cè)量電壓的儀表準(zhǔn)確度不低于±1﹪，內(nèi)阻不小于10KΩ/V；
6.2.2測(cè)量電流的儀表準(zhǔn)確度不低于±1﹪；
6.2.3測(cè)量時(shí)間用的儀表準(zhǔn)確度不低于±0.1﹪；
6.2.4測(cè)量溫度用的儀表準(zhǔn)確度不低于±2℃；
6.2.5恒流源的電流恒定可調(diào)，在工作過程中，其電流變化應(yīng)在±1﹪范圍內(nèi)；
6.2.6恒壓源的電壓可調(diào)，其電壓變化范圍為±0.5﹪。
6.2.7測(cè)量厚度的卡尺準(zhǔn)確度不低于±1﹪；
6.2.8測(cè)量容量的設(shè)備準(zhǔn)確度不低于±0.1﹪；
7測(cè)試項(xiàng)目、方法及判定標(biāo)準(zhǔn)
7.1外觀尺寸、內(nèi)阻、電壓、NTC測(cè)試
7.1.1測(cè)試方法：
7.1.1.1取樣品電池，目測(cè)電池外觀，用數(shù)顯卡尺測(cè)量并記錄電池尺寸；
7.1.1.2打開內(nèi)阻測(cè)試儀電源，按照對(duì)應(yīng)成品電池規(guī)格書設(shè)定電壓、內(nèi)阻量程，將電池裝入內(nèi)阻測(cè)試儀夾具，讀取并記錄電池內(nèi)阻、電壓；再用萬用表測(cè)其NTC值。
7.1.2測(cè)試設(shè)備：內(nèi)阻測(cè)試儀、數(shù)顯卡尺、萬用表。
7.1.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：
7.1.3.1電池外觀表面清潔、無機(jī)械損傷、觸點(diǎn)無銹蝕；電池尺寸符合對(duì)應(yīng)的規(guī)格書要求；
7.1.3.2電池內(nèi)阻參照對(duì)應(yīng)的規(guī)格書要求的規(guī)格值；
7.1.4試驗(yàn)電池處理：留做其他的性能測(cè)試；
7.1.5標(biāo)準(zhǔn)參照：成品電池規(guī)格書。
7.2容量測(cè)試
7.2.1.1取做完外觀、內(nèi)阻、電壓的樣品電池，按4.6充電制式充滿電，即恒流恒壓充電到n*4.20V；
7.2.1.2擱置10min；在20℃±5℃條件下，以0.2C5A電流對(duì)電池恒流放電至n*2.75V結(jié)束(如客戶有特殊要求時(shí)，按客戶要求進(jìn)行)，記錄放電容量和放電時(shí)間。
7.2.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜。
7.2.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：0.2C放電時(shí)間≥300min。
7.2.4試驗(yàn)電池處理：留做其他的性能測(cè)試。
7.2.5標(biāo)準(zhǔn)參照：GB/T 18287-2000。
7.3.1.1在20℃±5℃溫度下，用0.5C5A的電流恒流充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到n*4.2V時(shí)轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流降至0.01C5A時(shí)充電結(jié)束。
7.3.1.2將電池接在電子負(fù)載測(cè)試儀上，調(diào)整初始放電電流為1C5A，開啟負(fù)載儀，逐步上升放電電流，直至電池不再放電時(shí)結(jié)束，記錄電池停止放電時(shí)的放電電流；
7.3.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜、電子負(fù)載儀。
7.3.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：參照電池對(duì)應(yīng)規(guī)格書
7.3.4試驗(yàn)電池處理：留作過充的性能測(cè)試
7.3.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.4.1.1在20℃±5℃溫度下，用0.5C5A的電流恒流充電當(dāng)電池端電壓達(dá)到n*4.2V時(shí)轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流降至0.01C5A時(shí)充電結(jié)束。
7.4.1.2將成品電池以5V 0.5C5A充電8h后，擱置10min，測(cè)試并記錄電池的電壓。
7.4.2 測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜
7.4.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：≦對(duì)應(yīng)電池規(guī)格書中過充電壓上限為合格。
7.4.4試驗(yàn)電池處理: 留做過放的性能測(cè)試。
7.4.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.5.1.1 在20℃±5℃環(huán)境溫度下，用0.5C5A的電流恒流充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到n*4.2V時(shí)轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到充電電流降至0.01C5A時(shí)充電結(jié)束。
7.5.1.2 將電池接在電子負(fù)載測(cè)試儀上，開啟負(fù)載，以0.5C5A的電流對(duì)電池恒流放電，直至電池不再放電時(shí)結(jié)束，擱置10min，記錄下電池停止放電時(shí)的電壓。
7.5.1.3 拆下電池保護(hù)板，用保護(hù)板綜合測(cè)試儀，測(cè)試電池保護(hù)板的保護(hù)功能，并記錄測(cè)試數(shù)值。
7.5.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜、保護(hù)板綜合測(cè)試儀、電子負(fù)載測(cè)試儀；
7.5.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：≥對(duì)應(yīng)電池規(guī)格書過放電壓下限值為合格；保護(hù)值在規(guī)格范圍內(nèi)。
7.5.4試驗(yàn)電池處理：留做其他的性能測(cè)試
7.6.1.1取容量測(cè)試后的樣品電池按4.6充電制式給電池充滿電；擱置10min后測(cè)試并記錄電池電壓；
7.6.1.2將電池固定在振動(dòng)臺(tái)上,以X、Y、Z三個(gè)方向每個(gè)方向從10Hz-55Hz循環(huán)掃頻振動(dòng)30 min,掃頻速率為1oct/min；試驗(yàn)過程中如電池漏液、冒煙或爆炸則實(shí)驗(yàn)結(jié)束；
7.6.1.3.1振動(dòng)頻率：10Hz-30Hz 位移幅值（單振幅）：0.38mm
7.6.1.3.2振動(dòng)頻率：30Hz-55Hz 位移幅值（單振幅）：0.19mm
7.6.1.4振動(dòng)結(jié)束擱置10min后，觀察電池外觀，用綜合測(cè)試儀測(cè)試電池性能。
7.6.2測(cè)試設(shè)備：振動(dòng)測(cè)試臺(tái)、電池綜合測(cè)試儀，萬用表、秒表；
7.6.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：
7.6.3.1外觀無損傷、不漏液、不冒煙或不爆炸；
7.6.3.2 電池電壓，內(nèi)阻、過流值符合電池對(duì)應(yīng)規(guī)格書要求。
7.6.4試驗(yàn)電池處理：留做跌落測(cè)試。
7.6.5標(biāo)準(zhǔn)參照：電池對(duì)應(yīng)規(guī)格書及GB/T 18287-2000
7.7.1.1取樣品電池，按4.6的充電制式對(duì)電池充滿電，擱置10min，然后以1C5A電流恒流放電到終止電壓 n*2.75V，放電結(jié)束后記錄電池放電容量、時(shí)間及平臺(tái)。
7.7.1.2按4.6的充電方式對(duì)電池充滿電，充電結(jié)束擱置10min后，測(cè)量并記錄電池的內(nèi)阻、電壓.
7.7.1.3將成品電池由1000mm高度自由跌落到18～20mm厚的硬木板上，從X、Y、Z正負(fù)方向(共六個(gè)方向)每個(gè)方向各跌落一次，如電池漏液、冒煙或爆炸則實(shí)驗(yàn)結(jié)束；跌落后擱置10min測(cè)試并記錄電池電壓、內(nèi)阻。
7.7.1.4以1C5A電流放電至2.75V時(shí)終止放電；擱置10 min；按4.6充電制式給電池充滿電；擱置10 min；
7.7.1.5按7.8.1.4步驟循環(huán)3 次后測(cè)試結(jié)束，記錄初始放電容量、時(shí)間及最后一次循環(huán)的放電容量、時(shí)間。
7.7.2測(cè)試設(shè)備：跌落測(cè)試臺(tái)、電池檢測(cè)柜、內(nèi)阻測(cè)試儀、萬用表；
7.7.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池不漏液、不冒煙、不爆炸；放電時(shí)間≥51 min。
7.7.5標(biāo)準(zhǔn)參照：GB/T 18287-2000
7.8.1.1將電池放電至終止電壓,擱置10min后測(cè)量并記錄電池的內(nèi)阻、電壓及厚度；
7.8.1.2再將電池以充電限制電壓n*4.2V/3C5A，充電7h；
7.8.1.3試驗(yàn)過程中觀察并記錄電池外觀；
7.8.2測(cè)試設(shè)備：DC Power、萬用表、內(nèi)阻測(cè)試儀、數(shù)顯卡尺，安全試驗(yàn)箱。
7.8.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池應(yīng)不起火、不爆炸。
7.8.4試驗(yàn)電池處理：按D品報(bào)廢
7.8.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.9.1.1 取樣品電池，將電流表的正極連接到DC power的正極上，串連接入測(cè)試回路中；
7.9.1.2 電流表的負(fù)極同電池的輸出端P-連接，DC power的負(fù)極同電池的輸出端P+連接，反接后將電池放入安全試驗(yàn)箱中，并以0.5C5A充電1h，然后監(jiān)控電池端電流。
7.9.2測(cè)試設(shè)備：DCpower、電池表、秒表；
7.9.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。
7.9.4試驗(yàn)電池處理: 按D品報(bào)廢
7.8.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.10.1.1 取樣品電池，按4.6充電制式給電池充滿電，擱置10min后測(cè)試并記錄電池的內(nèi)阻、電壓 、厚度；
7.10.1.2 按成品電池規(guī)格書定義之最大充放電電流,對(duì)成品電池進(jìn)行充放循環(huán)3次
7.10.1.3 取出樣品電池測(cè)量電池電壓、內(nèi)阻、厚度，常溫?cái)R置2h后觀察電池外觀。
7.10.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜、內(nèi)阻測(cè)試儀；
7.10.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池應(yīng)不冒煙、不起火、不爆炸、不漏液。
7.10.4試驗(yàn)電池處理:留做其他測(cè)試。
7.10.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.11 保護(hù)板靜態(tài)耗電電流測(cè)試
7.11.1.1將電池按4.6的充電制式充滿電，擱置10min，在保護(hù)板與電芯間串接一個(gè)數(shù)字微安表，測(cè)試保護(hù)
板靜態(tài)耗電電流，讀取并記錄靜態(tài)電流值。
7.11.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜、數(shù)字微安表
7.11.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn): 參照電池對(duì)應(yīng)規(guī)格書
7.11.4試驗(yàn)電池處理：留做其他測(cè)試。
7.11.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.12.1.1按4.6充電制式給電池充電，充滿電后擱置10min，測(cè)試并記錄電池的電壓、內(nèi)阻、厚度。
7.12.1.2將熱電偶固定在電池的最大面積上，然后將電池放進(jìn)安全試驗(yàn)箱中，用一個(gè)帶有開關(guān)的電線將電池正
負(fù)極連接(線路總電阻小于100mΩ），閉合電線開關(guān)直接短路成品電池正負(fù)極1h并同時(shí)啟動(dòng)秒表;如測(cè)
試過程中電池起火或爆炸則試驗(yàn)結(jié)束。
7.12.1.4短路結(jié)束后取出電池，立即測(cè)試并記錄電池的厚度并觀察電池外觀，再以1C恒流瞬時(shí)充電5S后測(cè)量
7.12.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜、萬用表、內(nèi)阻測(cè)試儀、數(shù)顯卡尺、熱電偶、電阻小于100mΩ的銅線、秒表。
7.12.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池不起火、不爆炸、不開裂；瞬時(shí)充電后電池電壓應(yīng)不小于3.7V。
7.12.5標(biāo)準(zhǔn)參照：GB/T 18287-2000
7.13動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試
7.13.1.1取做樣品電池，按4.6充電制式充滿電，靜置10min;
7.13.1.2 以放電電流從0.2C5A上升至1.5C,頻率20KHZ,速率1.0A/MS對(duì)成品電池進(jìn)行持續(xù)放電直至輸出電壓被
7.13.1.3試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)量其電壓、內(nèi)阻、厚度
7.13.2測(cè)試設(shè)備：電子負(fù)載、內(nèi)阻測(cè)試儀、。
7.13.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。
7.13.4試驗(yàn)電池處理：留做其他測(cè)試
7.13.5標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
7.14.1.1取做樣品電池，按4.6充電制式充滿電，靜置10min后測(cè)量其電壓、內(nèi)阻
7.14.1.2 用4KV對(duì)成品電池輸出端(正負(fù)極）進(jìn)行接觸放電10次，再以8KV對(duì)成品電池輸出端(正負(fù)極）進(jìn)行空氣放電10次；
7.14.1.3以4.6.2條進(jìn)行循環(huán)充放3次后，記錄放電容量等數(shù)據(jù)。
7.14.1.3試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)量其電壓、內(nèi)阻
7.14.2測(cè)試設(shè)備：電池檢測(cè)柜、靜電放電發(fā)生器、內(nèi)阻測(cè)試儀。
7.14.3測(cè)試判定標(biāo)準(zhǔn)：電池應(yīng)能正常充放電
7.14.4試驗(yàn)電池處理：留做其他測(cè)試
7.14.5標(biāo)準(zhǔn)參照：GB/T 18287-2000
7.15.1.1 ORT保存樣品根據(jù)每月可靠性測(cè)試計(jì)劃而定,從測(cè)試計(jì)劃中每規(guī)格加抽3PCS作為ORT留樣保存,在溫度:
20±5℃、濕度為40%～75%的條件下保存1年,其編號(hào)與該規(guī)格之可靠性測(cè)試報(bào)告編號(hào)同步以備有效追溯.
7.15.1.2測(cè)試報(bào)告編號(hào)：PRT+年+月份+流水號(hào)，例如：PRT201012001;編號(hào)原則如9.3所示;
7.15.1.3 對(duì)應(yīng)保存樣品編號(hào)：PRT+年+月份+流水號(hào)，例如：PRT201012001,
7.15.2樣品在保存前須對(duì)其作基本測(cè)試包括:外觀、電壓、內(nèi)阻、厚度、容量以確保該樣品為OK樣;
7.15.3保存樣品: 前3天須每日測(cè)量其電壓、內(nèi)阻、厚度及外觀檢查，以確保良品進(jìn)行保存（每日的壓降低于2mV）;后續(xù)第一個(gè)月和第六個(gè)月測(cè)試一次電壓、內(nèi)阻、厚度及外觀檢查并記錄；
7.15.4樣品在保存六個(gè)月后須作一次充電,
7.15.6標(biāo)準(zhǔn)參照：無(本廠自訂)
8.產(chǎn)品測(cè)試不合格的推動(dòng)跟進(jìn)：
如果測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)象存在不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況,測(cè)試單位負(fù)責(zé)人須開出“TBR”單向相關(guān)部門反饋,相關(guān)部門責(zé)任人應(yīng)及時(shí)對(duì)問題進(jìn)行確認(rèn)、分析、處理并提出改善對(duì)策，書面回復(fù)“TBR”，針對(duì)測(cè)試不符合項(xiàng)目需要重新送樣測(cè)試合格后，“TBR”方可作為結(jié)案處理。
9.測(cè)試數(shù)據(jù)處理
9.1測(cè)試資料的整理：測(cè)試申請(qǐng)單和測(cè)試報(bào)告以及《TEST BUG REPORT》單，按測(cè)試申請(qǐng)單內(nèi)的項(xiàng)目，所有測(cè)試結(jié)果統(tǒng)一歸類。
9.2成品電池批號(hào)追溯：測(cè)試申請(qǐng)單、測(cè)試報(bào)告中須顯示成品電池批號(hào)。
更多檢測(cè)內(nèi)容 電話咨詢：400 880 4601 / 156 6560 3132（微信同號(hào)）
捷標(biāo)檢測(cè) 官網(wǎng)：very-city.cn
【來源：internet】
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