鋰離子電池在二次可循環電池領域性能表現優越，廣泛應用于智能手機、平板設備、筆記本電腦、智能手表等智能移動終端領域。近年來，隨著新興科技的崛起，鋰離子電池的應用還擴展至5G基站、大型無人機、固定式蓄電系統、汽車動力等領域，滿足此類行業在高性能化、低成本化、高安全性等方面對鋰離子電池產品的更高要求。

鋰電池的制造工藝較為復雜，在產品研發、電池組裝、成品檢測等多個生產環節都涉及不同的精密測試與檢查工作，以保證各工段產品質量。優利德（UNI-T）作為領先的測試測量產品及綜合解決方案提供商，致力于為電氣測量領域提供高效、高精度的一攬子解決方案服務，尤其在電池與BMS單板測試和檢查方面積累了豐富的設備和方案產品，『具有代表性的儀器有絕緣耐壓測試儀、直流電阻測試儀 、寬范圍開關直流電源、直流電子負載、電池內阻測試儀、電池內阻測試儀、示波器、信號發生器、萬用表、多路溫度測試儀』。

鋰電池生產工序流程圖

1.電極切片堆積

極片切片堆積制造工藝環節，將電極切割成預定尺寸存在電極周邊產生毛刺或有金屬粉末不慎落入到電極片的風險。金屬粉末的混入將導致電池在工作時發生短路，甚至會產生大規模的正負極短路，發生起火、爆炸等的重大安全事故。此時須對電極片上的金屬異物進行檢查，對電極的正極與負極間的絕緣性能進行測試。

測試時電芯中電荷走向

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2.TAB焊接

電池能量出入極耳的焊接品質，對發揮電池的高性能特性起著至關重要作用。若極耳焊接不充分，會增加零部件間的電阻，可能會導致電池的電能損失、引起電池發熱，縮短電池壽命，為盡可能減小輸出的損失，控制發熱在最低限度，應保證焊接部電阻接近 0Ω 的超低電阻。但實操過程中無法實現0Ω，因此一般以焊接部電阻在0.1mΩ以下作為良品與不良品的判斷標準。此時需選用高分辨率的直流電阻測試儀來對極耳焊接處進行電阻測量。

極耳焊接部位

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3.電芯充放電老化測試

為防止電解液注液后負極集流體析出，須盡快進行預充電，即電池激活。預充電與充放電儀器需充分滿足輸出電壓和電流容量的要求，為評估各類電池特性，充放電試驗器需有多種充放電模式，其中最基本的容量測量是恒流恒壓(CC-CV)模式充電和恒流(CC)模式放電。此外，根據電池的不同用途，還有額定電阻放電模式和額定功率模式等，可進行模擬實際使用狀態的試驗。

測試原理圖

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4.鋰電池分容

鋰電組裝完成后，雖尺寸一樣但容量存在差異。容量劃分，即通過對電芯的充放電，通過檢測放電容量時的容量是否已滿來確定電芯的容量。當單個單體電芯組裝成一個電池組時，需篩選出容量相同的單體電芯進行組合。組合時，只有性能接近的電芯才能組成鋰電池組，如動力電池組為滿足電動汽車能量需求，需數十支到數千支電池組成，此時鋰電池容量的一致性可保持電池系統的穩定。通過分容柜按規格將充滿的電池進行放電操作，放電完成后即可通過儀器自動計算電芯容量。

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5.電芯檢測

（1）電池的阻抗測量

根據電池內部電阻值變化，電池特性也會發生較大變化。內部電阻越高內部能量損耗越大，電池性能會變差。同時，使用中電池的發熱也會變大，其特性與電池峰值性能變差的原因緊密相關，一般認為內部電阻越小電池特性越好。電池的內部電阻值被廣泛用作判定電池特性的指標 ，這一步驟我們稱之為電芯的內阻測試，需要用到專業的電池內阻測試儀器。

（2）極片與外殼間的絕緣性能測試

鋰離子電池在未做好充分絕緣或絕緣電阻不足的情況下，將會降低電池壽命甚至引起著火事故，為確認絕緣電阻是否充足，須對電池單體進行絕緣電阻檢查。絕緣耐壓測試儀通過對絕緣體施加高電壓，檢出流過的微小電流從而計算出電阻值。因絕緣電阻測量所測信號非常微小，外部干擾和漏電流對測量值的影響非常大，因此良好的測量環境對獲得穩定的測量值來說很重要，需選擇絕緣電阻值超過閾值合格范圍的絕緣電阻測試儀。

測量內阻與開路電壓來確認電池的性能和安全性

內阻測量(AC-IR 測量) & (DC-IR 測量)

測量電池的內阻，有交流法與直流法兩種測試方式。交流法測量出的電阻值被稱為AC-IR、直流法測量出的電阻值被稱為DC-IR。鋰離子的性能試驗規格「JISC8711, IEC61960-（小型機用）」「3JISC8715-1, IEC62620（工業用）」中，記載了使用交流法來測量內阻的相關內容。更高性能、更高安全性要求的汽車用 鋰離子電芯的生產工序中，也使用交流法。優利德提供的電池內阻測試儀都是使用交流法來測試電池。

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6.BMS檢測

BMS「Battery Management System」檢測，即電池管理系統。單節電芯組成電池包后至少會包含1塊搭載了監視、控制各電池單體的BMS基板。為最大程度發揮電池性能，用BMS對電池進行控制必不可少。

? 單體單芯檢測

BMS基板能夠檢出電池單體電壓的過電壓與低電壓。

? 電池均衡

BMS基板會擁有電池均衡功能，通過電池均衡可以防止電池單體出現過充電或過放電等異常狀 態。這樣能夠保證電池包在安全的電壓范圍內的使用。

? 電池的 SOC (State of Charge)、SOH (State of Health)計算

SOC指電池的荷電狀態，是電池管理系統的一項關鍵技術，是電池剩余電量的量化指標。SOH 用來描述電池的健康狀態，反映電池當前的額定容量，也可以表示為電池的老化狀態。BMS 具有許多復雜且重要的功能，對這些功能的檢查也十分重要。開發 BMS 時需進行檢測， 而制造重要功能時有時也會進行檢測。

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7.模組電池包檢測

? 電池包的總電阻檢查

電池模組中的電池，在最終階段需進行總電阻和 OCV 測量，以檢查電池完成品是否合格。

? 充放電溫度檢測

在充放電的工序中，記錄電池的表面溫度，以監測電池狀態的變化。分析記錄數據檢測出不合格的產品，或對電池進行等級分類。

? 電池包絕緣性能檢測

檢測組裝完成后電極與電極間，電極與外殼間絕緣性能。

? 電池包巡檢維保

定時對電池包進行巡檢維保。

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各量程電池內阻/開路電壓對應測量儀器

推薦設備清單