固态电池过充电安全性试验

检测项目

过充电电压上限测试：测定固态电池在持续过充电条件下，其电压所能达到的最高峰值，评估电芯耐压极限。

过充电电流耐受性测试：评估固态电池在不同倍率过充电电流下的响应特性与安全表现。

内部短路诱发监测：监测过充电过程中是否因锂枝晶生长或界面失效而诱发内部短路。

温升速率与分布测试：精确测量过充电期间电池表面及内部关键点的温度变化速率与空间分布。

热失控起始温度判定：确定触发电池发生不可控自加热（热失控）的临界温度点。

气体产生成分与体积分析：收集并分析过充电过程中逸出的气体成分与总量，判断电解质分解情况。

壳体形变与破裂压力测试：检测电池外壳在内部产气增压下的形变程度直至破裂的临界压力。

电解质/电极界面稳定性评估：评估过充电条件下固态电解质与电极材料界面的化学与电化学稳定性。

电压平台异常分析：分析充电曲线中出现的异常电压平台，对应副反应或相变过程。

开路电压恢复测试：过充电测试结束后静置，监测电池开路电压的恢复情况，评估不可逆损伤程度。

检测范围

单元电芯级别测试：针对单个固态电池电芯进行基础过充电安全性能评估，是核心测试层级。

小型模块级别测试：对由数个电芯串联或并联组成的小型模块进行测试，考察电芯间的相互影响。

全尺寸电池包级别测试：在完整的电池包系统层面进行测试，评估其管理系统（BMS）失效后的整体安全性。

不同正极材料体系：覆盖采用高镍三元、富锂锰基、钴酸锂、磷酸铁锂等不同正极的固态电池。

不同电解质类型：包括聚合物基、氧化物基、硫化物基及复合固态电解质体系的安全性对比。

不同荷电状态（SOC）起点：研究从不同初始SOC（如50%， 100%）开始过充电的安全差异。

不同环境温度条件：在低温、常温、高温等不同环境温度下进行过充电测试，考察温度影响。

不同循环老化状态电池：对经过一定充放电循环后的老化电池进行测试，评估寿命末期安全性。

机械滥用后电池：对经历过挤压、针刺等机械滥用后的电池进行过充电，评估多重滥用耦合风险。

不同封装形式电芯：涵盖软包、方形铝壳、圆柱等不同封装结构的固态电池的过充电响应。

检测方法

恒流过充电法：以恒定电流对电池持续充电，直至达到设定的电压上限、时间或发生热失控。

阶梯递增电流法：采用逐步增大的电流阶跃进行过充电，用于精细化研究电流阈值效应。

绝热量热法：使用绝热量热仪（ARC）模拟绝热环境，精确测量过充电过程中的自生热特性。

在线气相色谱/质谱联用：实时在线采集并分析过充电过程中产生的气体，实现产气过程的原位监测。

高速红外热成像监测：利用高速红外热像仪非接触式、全场测量电池表面温度场的动态变化。

内部压力传感器直测法：在电池内部植入微型压力传感器，直接测量过充电过程中的实时内压变化。

声发射检测法：通过捕捉电池内部结构开裂、界面剥离等产生的声波信号，诊断内部损伤。

<强>同步辐射X射线原位成像：利用同步辐射光源对运行中的电池进行高分辨率原位CT或衍射成像，观察微观结构演变。

<强>多通道数据同步采集法：同步采集电压、电流、温度（多点）、内压、气体信号等多维度数据，进行关联分析。

<强>失效后拆解分析法：测试结束后对电池进行拆解，通过SEM、XPS等手段分析电极、电解质界面的形貌与成分变化。

检测仪器设备

<强>高精度电池充放电测试系统：提供可控且精准的过充电电流与电压，并记录完整的电性能数据。

<强>绝热量热仪：用于测量电池在绝热条件下的自加热速率、热失控起始温度等关键热安全参数。

<强>多通道温度记录仪与热电偶：多点布置热电偶于电池表面及内部（如可能），实时监测温度分布。

<强>高速红外热成像仪：用于非接触式、可视化地观测整个电池在过充电过程中的表面温度场动态。

<强>气相色谱-质谱联用仪：用于定性和定量分析过充电过程中产生的各种气体组分及其浓度。

<强>内部压力测量系统：包含微型压力传感器和信号采集器，用于直接测量电芯内部压力变化。

<强>防爆型高温试验箱：为过充电测试提供可控的环境温度条件，并具备防爆功能以容纳可能发生的燃烧或爆炸。

<强>数据同步采集系统：能够将来自不同仪器（电、热、力、气）的数据进行时间戳同步，便于综合分析。

<强>声发射检测系统：包含高灵敏度声发射传感器和信号分析软件，用于捕获和分析电池内部的失效信号。

<强>高分辨率X射线成像系统（含原位腔室）：用于对测试前、中、后的电池进行无损扫描，观察内部结构变化。

检测服务范围

1、指标检测：按国标、行标及其他规范方法检测

2、仪器共享：按仪器规范或用户提供的规范检测

3、主成分分析：对含量高的组分或你所规定的某种组分进行5~7天检测。

4，样品前处理：对产品进行预处理后，进行样品前处理，包括样品的采集与保存，样品的提取与分离，样品的鉴定以及样品的初步分析，通过逆向剖析确定原料化学名称及含量等共10个步骤;

5、深度分析：根据成分分析对采购的原料标准品做准确的定性定量检测，然后给出参考工艺及原料的推荐。最后对产品的质量控制及生产过程中出现问题及时解决。

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