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1、锂离子电池的电气测量手册从基础知识到应用Electrical Measurements of Lit hium Ion Batteries:Fundamentals and Applications 2020 HIOKI E.E.CORPORATIONA_UG_BT0001C01锂离子电池的电气测量手册 2 HIOKI E.E.CORPORATION 目录目录 前言.3 1.锂离子电池制造工艺概览.4 2.电极材料与电极制造工艺材料，电极的制造.5-1.在电池组装前的工艺中电极材料与电极的品质检查的重要性.5-2.电极涂层分散度的品质检查.6-3.电极片制作时电极片的品质检查.7-4.电极片的

2、金属异物检查.9 3.电池单体组装.10-1.端子/极耳焊接部电阻值检查、端子/极耳焊接部电阻测量.10(1)测量电流.10(2)4 端子法电阻测量.10(3)温差电动势差的影响.11-2.注液前电极间、电极-外壳间的绝缘电阻检查.12(1)绝缘电阻值的测量范围.13(2)电压输出性能.13(3)间隔时间.13(4)接触检查功能.15(5)微短路检查功能.15-3.边电压测量(层叠型锂离子电池).16(1)电压测试仪的输入电阻.18(2)可靠的探针.19(3)干扰对策.19 4.电池单体完成品(电池单体性能评估).20-1.预充电与充放电特性试验.20-2.老化工艺中开路电压(OCV)测量.2

3、0-3.电池的阻抗测量.23(1)测量方式.25(2)感应磁场的影响.25(3)施加电流值.26(4)测量频率与最大输入电压.27(5)与电池端子的接触.27(6)电池测试仪器的选择.29 5.电池模组,电池包(实际应用层面的性能评估).31-1.电池模组，电池包的总电阻检查.31(1)电池模组化工艺中电池单体端子(极耳)的焊接连接的品质管理(电阻测量).31(2)电池模组，电池包的总电阻检查.33-2.BMS 基板的检查.34-3.电动汽车的电池实际负载试验.38 结语.41 锂离子电池的电气测量手册 HIOKI E.E.CORPORATION 3 前言前言 锂离子电池(LIB)在二次电池中

4、性能相较优越，广泛运用于各个产业领域。其曾经主要的用途是用作便携式电子设备的电源，近年来扩展至固定式蓄电系统，汽车动力领域。伴随着行业扩展，需要进一步地高性能化，低成本化。在此之中特别的是，由于受到世界各国汽车电动化政策的快速推进影响，面向 EV、xEV(HEV、PHEV)等电动汽车的电池的需求正急速增长。对于电动汽车所搭载的电池而言，性能要求极高。汽车特性与为满足汽车特性电池所需的要素的对应关系举例如下 行驶距离远 ：高能量密度(大容量化并且小型、轻量化)充电时间短 ：能够进行大电流充电(优秀的大电流特性)长时间使用 ：电池的长寿命化(重复充放电的性能提升)提升安全性 ：不会着火(电池内部的

5、防短路、BMS 等的保护功能)车辆低价格化 ：控制材料价格，高生产性(开发低价的材料、提高成品率)为了实现这些电池特性，需要在电池制造的各个工艺中进行各种测试与检查，以及保证各个工艺作成物的品质。并且不仅限于制造，研究开发与成品检查中的各种情况下都必须进行测试和检查。测试设备和检查设备中，具有代表性的有充放电试验机、阻抗测量设备、绝缘电阻试验设备、高精度电压计。HIOKI 在电气测量领域，提供了很多适用于电池测试和检查的设备。本手册将介绍在做材料、制造的各个工艺、完成品等的检测时，对于性能评估来说必不可少的测量检查设备的选择方法。锂离子电池的电气测量手册 4 HIOKI E.E.CORPORA

6、TION 1.1.锂离子电池制造工艺概览锂离子电池制造工艺概览 首先，锂离子电池的生产工艺与各工艺实施的检查概览如 图 1 所示。锂离子电池完整的工艺，大致可分为以下几类。材料，电极的制造 电池单体的组装 电池单体成品的性能检查 电池模组，电池包(电池组)的组装 电池模组，电池包(电池组)的性能检查 以下、将介绍用于各工艺中必要评估项目的测试设备。图 1 各工艺检查项目 锂离子电池的电气测量手册 HIOKI E.E.CORPORATION 5 2.2.电极材料与电极制造工艺材料，电极的制造电极材料与电极制造工艺材料，电极的制造 -1.在电池组装前的工艺中电极材料与电极的品质检查的重要性 电池单