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過(guò)載放電檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-24 23:08:01 更新時(shí)間：2025-08-23 23:08:02

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

過(guò)載放電檢測(cè)：確保電池安全與性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在現(xiàn)代電子設(shè)備與儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池的安全性與可靠性至關(guān)重要。過(guò)載放電檢測(cè)作為電池性能評(píng)估中的核心環(huán)節(jié)，旨在驗(yàn)證電池在超過(guò)其額定放電電流或功率條件下是否能夠安全運(yùn)行，防止因電流過(guò)大導(dǎo)致的熱失控、電解液分解、內(nèi)部短路甚至爆炸等嚴(yán)重事故。隨著新能源汽車、便攜式電子設(shè)備以及智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，對(duì)電池過(guò)載放電能力的檢測(cè)需求日益迫切。過(guò)載放電檢測(cè)不僅能夠評(píng)估電池在極端工況下的耐受能力，還能為電池管理系統(tǒng)（BMS）的設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目、精準(zhǔn)的檢測(cè)儀器、規(guī)范的檢測(cè)方法以及符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)流程，可以全面評(píng)估電池的過(guò)載放電特性，從而提升終端產(chǎn)品的安全性和使用壽命。本文將系統(tǒng)介紹過(guò)載放電檢測(cè)所涉及的核心內(nèi)容，包括檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)置、常用檢測(cè)儀器、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方法及現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)研發(fā)、生產(chǎn)與質(zhì)量控制人員提供參考。

過(guò)載放電檢測(cè)項(xiàng)目

過(guò)載放電檢測(cè)通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目：最大過(guò)載電流測(cè)試、持續(xù)過(guò)載放電時(shí)間測(cè)試、溫度上升速率監(jiān)測(cè)、電壓跌落與恢復(fù)特性分析、內(nèi)阻變化檢測(cè)以及循環(huán)后性能衰減評(píng)估。其中，最大過(guò)載電流測(cè)試用于確定電池在不發(fā)生熱失控或結(jié)構(gòu)損壞情況下的極限放電能力；持續(xù)過(guò)載放電時(shí)間測(cè)試則模擬電池在高功率輸出下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性；溫度上升速率監(jiān)測(cè)是判斷電池?zé)峁芾砟芰Φ闹匾笜?biāo)；電壓跌落與恢復(fù)特性分析有助于評(píng)估電池在過(guò)載后的恢復(fù)能力；內(nèi)阻變化檢測(cè)則可反映電池內(nèi)部材料的老化或損傷情況；循環(huán)后性能衰減評(píng)估則用于驗(yàn)證過(guò)載放電對(duì)電池長(zhǎng)期壽命的影響。

常用檢測(cè)儀器

執(zhí)行過(guò)載放電檢測(cè)需要一系列高精度、高穩(wěn)定性的儀器設(shè)備，主要包括：高精度電子負(fù)載設(shè)備（如可編程直流電子負(fù)載）、電池測(cè)試系統(tǒng)（BTS）、紅外熱成像儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAQ）、溫度傳感器陣列以及絕緣電阻測(cè)試儀。電子負(fù)載設(shè)備可模擬不同負(fù)載條件，精確控制放電電流和電壓，實(shí)現(xiàn)從額定電流到數(shù)倍過(guò)載電流的平穩(wěn)調(diào)節(jié)；電池測(cè)試系統(tǒng)則集成電壓、電流、溫度等多通道采集功能，支持自動(dòng)化測(cè)試流程；紅外熱成像儀可實(shí)時(shí)捕捉電池表面溫度分布，識(shí)別熱點(diǎn)區(qū)域；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于記錄整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，確保數(shù)據(jù)完整可追溯；溫度傳感器陣列通常布置在電池表面和內(nèi)部，以獲取準(zhǔn)確的溫度變化數(shù)據(jù)；絕緣電阻測(cè)試儀則用于檢測(cè)電池在過(guò)載后是否存在絕緣性能下降問(wèn)題。

檢測(cè)方法

過(guò)載放電檢測(cè)通常遵循以下標(biāo)準(zhǔn)流程：首先，將待測(cè)電池在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下（如25℃，濕度50%）進(jìn)行充分靜置與荷電狀態(tài)（SOC）預(yù)設(shè)；其次，連接電池測(cè)試系統(tǒng)與電子負(fù)載，設(shè)置目標(biāo)放電電流為額定電流的1.5倍至5倍（具體倍數(shù)依電池類型與應(yīng)用場(chǎng)景而定）；然后，啟動(dòng)放電過(guò)程，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)；當(dāng)電池電壓降至設(shè)定的截止電壓（如2.5V/單體），或溫度上升速率超過(guò)安全閾值（如5℃/min）時(shí)，立即中斷放電并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；最后，對(duì)電池進(jìn)行靜置冷卻，評(píng)估其外觀、內(nèi)阻、容量恢復(fù)情況，并判斷是否滿足安全放電要求。部分測(cè)試還會(huì)進(jìn)行多次循環(huán)過(guò)載，以評(píng)估電池的耐久性。整個(gè)過(guò)程應(yīng)記錄完整的曲線圖，便于后續(xù)分析。

現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)電池過(guò)載放電檢測(cè)已建立一系列權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó)，主要依據(jù)《GB/T 31485-2015 電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》、《GB/T 31467.3-2015 電動(dòng)汽車用鋰離子電池包和系統(tǒng) 第3部分：安全性要求》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了電池在過(guò)載放電條件下的安全限值、測(cè)試流程與判定準(zhǔn)則。國(guó)際上，IEC 62660-3《Electric road vehicles – Lithium-ion battery packs and systems for electric vehicles – Part 3: Safety requirements》以及UN38.3《聯(lián)合國(guó)關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》中也對(duì)電池的過(guò)載放電、短路、過(guò)流等安全性能提出了具體要求。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了檢測(cè)的電流倍數(shù)、持續(xù)時(shí)間、溫度上限，還明確了測(cè)試后的外觀檢查、容量保持率、無(wú)起火爆炸等安全判定條件，為過(guò)載放電檢測(cè)提供了統(tǒng)一的依據(jù)。