固定型阀控式铅酸蓄电池充放循环耐久性试验检测

一、检测目的

验证电池在模拟实际工况下的循环寿命，量化评估容量衰减、内阻增长、安全特性变化等关键指标，为产品选型和质量控制提供数据支撑。

二、核心检测项目及方法

1.容量保持率测试

• 测试方法：按GB/T 19638.1标准，以0.1C（C为额定容量）电流放电至终止电压（通常1.8V/单体），记录实际放电容量。循环后容量需≥100%初始值为合格。
• 设备要求：高精度电池测试系统（误差≤±0.5%），恒温箱（25±2℃）。
• 关键指标：第50次、100次、300次循环后的容量衰减曲线。

2.循环寿命测试

• 充放电协议：
  • 充电：恒流（0.15C）至2.4V/单体→恒压2.4V至电流≤0.01C
  • 放电：0.25C恒流放电至1.8V/单体
  • 循环间隔：静置10分钟（模拟实际工况间歇）
• 终止条件：容量衰减至额定值的100%或外观异常（漏液、鼓胀）。
• 数据记录：每10次循环记录电压平台、放电时间、温升数据。

3.高温加速循环测试

• 环境条件：45℃±2℃恒温箱内进行循环测试。
• 加速系数：高温下每循环等效于常温2-3次循环，用于快速验证设计寿命。
• 失效判据：容量衰减至70%或内阻增加＞30%。

4.内阻动态监测

• 测试手段：
  • 交流阻抗法（1kHz频率点测）
  • 直流内阻法（通过瞬间大电流压降计算）
• 分析重点：循环过程中内阻增长率＞20%预示极板硫化或电解液干涸。

5.过充电耐受性验证

• 极端测试：以0.3C电流持续过充至120%额定容量，监测：
  • 安全阀开启压力（标准值10-35kPa）
  • 电解液重组效率（通过氢氧复合量计算）
• 失效表现：安全阀未及时开启导致壳体破裂视为重大缺陷。

6.深度放电恢复能力

• 测试设计：放电至0V后静置24小时，以0.1C电流尝试激活。
• 合格标准：容量恢复率≥100%且无内部短路。

三、关键辅助测试

1.温升特性分析

• 红外热成像监测充放电期间极柱、壳体热点分布，温升＞15℃需排查工艺缺陷。

2.密封性验证

• 氦质谱检漏仪检测壳体泄漏率（≤1×10⁻⁷ Pa·m³/s），确保长期使用无酸雾逸出。

3.机械结构稳定性

• 振动测试（频率10-55Hz，加速度3G）后检查端子拉力（≥500N）、壳体形变量。

四、测试结果分析框架

注：当任意三项指标超出阈值即判定寿命终止。

五、行业痛点与改进方向

1. 电解液分层问题：通过X射线断层扫描（CT）观测循环后极板孔隙率变化。
2. 负极硫酸盐化抑制：添加碳材料或导电剂提升反应可逆性。
3. 新型合金栅网：采用铅钙锡铝合金降低析气量，延长循环寿命30%以上。

六、结语

充放循环耐久性检测需结合电化学特性与机械可靠性多维评估。随着5G基站等高能耗场景普及，深度循环（DoD≥100%）测试权重将显著提升，推动行业向高能量密度、低衰减率方向迭代。