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過充試驗檢測

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發(fā)布時間：2025-08-24 21:07:22 更新時間：2025-08-23 21:07:23

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

過充試驗檢測：保障電池安全的核心環(huán)節(jié)

過充試驗檢測是電池安全性能評估中至關重要的一環(huán)，尤其在鋰電池廣泛應用的今天，其重要性愈發(fā)凸顯。過充，即電池在充電過程中超過其額定電壓或容量繼續(xù)充電，極易引發(fā)熱失控、起火甚至爆炸等嚴重安全事故。因此，通過科學、規(guī)范的過充試驗檢測，能夠有效驗證電池在異常充電條件下的安全穩(wěn)定性，為電池設計、材料選擇、管理系統(tǒng)優(yōu)化提供關鍵數(shù)據(jù)支持。該檢測不僅用于電池單體、電池模塊或電池組的出廠前質量控制，更是新能源汽車、儲能系統(tǒng)、消費類電子產品等安全認證的強制性項目之一。過充試驗檢測的核心目標是在模擬極端充電條件下，評估電池的熱管理能力、結構完整性、電氣安全性以及是否具備有效的保護機制（如過充保護電路）。通過系統(tǒng)性地分析電池在過充過程中的電壓、電流、溫度變化曲線，以及檢測是否出現(xiàn)冒煙、起火、爆炸、電解液泄漏等現(xiàn)象，可以全面評估其安全邊界。隨著電池能量密度的不斷提升，過充風險也相應增加，因此，過充試驗檢測技術正朝著更精準、更接近真實工況的方向發(fā)展，成為保障電池全生命周期安全的重要技術屏障。

過充試驗檢測項目

過充試驗檢測主要包括以下核心項目：1）過充電電壓設定：根據(jù)電池標稱電壓和國家標準，設定高于額定電壓的充電電壓（如1.5倍或2倍額定電壓）；2）過充電電流控制：在恒定電流或恒定電壓模式下進行充電，監(jiān)測電流變化；3）溫度監(jiān)控：實時記錄電池表面及內部溫度變化，確保不發(fā)生熱失控；4）外觀與結構檢查：檢測電池外殼是否膨脹、破裂、漏液；5）安全保護功能驗證：評估BMS（電池管理系統(tǒng)）是否及時切斷充電回路；6）殘余容量與循環(huán)壽命評估：判斷過充后電池性能是否衰減；7）氣體釋放與可燃氣體檢測：分析是否產生易燃、有毒氣體。

常用檢測儀器

進行過充試驗需配備專業(yè)、高精度的檢測儀器，主要包括：1）恒流恒壓充電儀（CC/CV Charger）：用于精確控制充電電流與電壓；2）高精度溫控系統(tǒng)（如熱電偶、紅外熱像儀）：實現(xiàn)對電池表面和內部溫度的實時監(jiān)測；3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAQ）：記錄電壓、電流、溫度、時間等關鍵參數(shù)；4）安全防護箱（防爆箱）：用于隔離試驗環(huán)境，防止起火或爆炸造成傷害；5）氣體檢測儀（如MQ系列、PID檢測儀）：檢測氫氣、一氧化碳等可燃氣體濃度；6）示波器與毫秒級記錄儀：捕捉瞬態(tài)電流電壓變化；7）稱重系統(tǒng)：用于檢測電解液泄漏量。

主要檢測方法

目前主流的過充試驗檢測方法包括：1）恒壓過充法：將電池以恒定電壓持續(xù)充電，直至電流降至某一閾值（如0.05C）；2）恒流過充法：以固定大電流持續(xù)充電，直至電池電壓超過安全上限；3）脈沖過充法：模擬真實充電場景中的電壓波動，進行間歇性過充測試；4）組合過充法：結合恒流與恒壓模式，模擬復雜工況；5）加速老化過充法：在短時間內施加高倍率過充，評估電池耐久性。所有方法均需在受控環(huán)境中進行，并配備自動停機保護機制，一旦檢測到異常（如溫度超過150℃或電壓突變），系統(tǒng)應立即切斷電源。

執(zhí)行檢測標準

過充試驗檢測需遵循國際與國家標準，常見標準包括：1）GB/T 31485-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求及試驗方法》：明確規(guī)定了電池在過充條件下的安全性能要求，如不得起火、爆炸；2）IEC 62133-2:2017《二次電池和電池組的安全要求》：適用于便攜式電子設備用電池，包含過充測試流程；3）UN 38.3《聯(lián)合國危險貨物運輸試驗和標準手冊》：出口鋰電池必須通過的強制性測試，其中過充試驗是核心項目之一；4）GB/T 31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力電池包和系統(tǒng) 第3部分：安全性要求與測試方法》：針對電池包的過充安全測試，強調系統(tǒng)級保護能力；5）UL 1642《鋰離子電池安全標準》：北美市場準入必備標準，涵蓋過充、短路等安全測試。