電芯測試是什麼?
電池測試是評估電池(電池系統的最小電化學單元)的性能、壽命和安全行為的一組測試。它們構成了模組和套件測試的基礎。
電芯測試的目的
目的是驗證電池滿足其聲明的電氣特性並在濫用條件下安全運行,並為更高級別的設計提供數據。
電芯測試適用於哪些產品?
- 圓柱形鋰離子電池
- 棱柱形電池
- 軟包電池
- 鋰聚合物電芯
- 工業蓄電池
電芯測試應用於哪些行業?
與電芯測試相關的標準
- IEC 62133-2便攜式鋰電池和電池組的安全性 測試
- IEC 62619工業應用中鋰電池的安全性 測試
- IEC 62620工業鋰電池和電池組 測試
- 聯合國38.3鋰電池運輸安全測試 測試
- UL 1642鋰電池的安全性 測試
- UL 2580電動車電池的安全性 測試
- IEC 62133便攜式電池和電池組的安全性 測試
- UL 2054家用和商用電池的安全 測試
- ISO 12405電動車鋰電池組測試條件 測試
- 歐洲經委會R100電動車和電池安全 測試
電芯測試的測試條件
- 充電方式
- 製造商聲明的 CC-CV 參數
- 參考溫度
- 標準中定義的環境溫度
- 電壓限制
- 製造商聲明的上限和下限截止電壓
- 安全措施
- 濫用測試在防爆室中進行
電芯測試的測試設備
- 電池測試通道(循環儀)
- 恆溫箱
- 防爆測試室及排氣裝置
- 多通道溫度、電壓記錄
電芯測試的樣品要求
- 樣本數量由適用的標準決定
- 製造商的充電/放電限值必須以書面形式提供
- 測試前電池必須完成標準要求的休息時間
- 需要安全資料表 (SDS)
電芯測試的測試時程
性能測試可能需要幾天的時間,而壽命測試可能需要幾個月的時間。安全測試通常在幾天內完成。
電芯測試的測試程序
- 1電池被識別並記錄其聲明值。
- 2初始容量和內阻是透過充放電來測量的。
- 3應用標準要求的性能測試。
- 4安全性和濫用測試是用單獨的樣本進行的。
- 5每次測試都會記錄電壓、電流、溫度和觀察結果。
電芯測試的允收準則
驗收標準在適用的標準中定義。安全測試的典型標準是不發生火災、爆炸和洩漏;在性能測試中,需要符合聲明值。
結果評估
結果按樣本並作為一組進行評估。電池級結果不能直接推廣到電池組級;上級需要單獨驗證。
電芯測試測試報告
- 適用標準及修訂
- 細胞鑑定、化學成分和聲明值
- 應用測試和參數列表
- 電壓、電流和溫度記錄
- 觀察和照片
認證
EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證,根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。
是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準;由於認證是基於方法的,因此範圍在報價階段以書面形式確認。
範圍和授權相關規定
- UN 38.3(運輸)
- 歐盟電池法規
- UNECE R100(車輛應用)
Batarya Testleri — 此測試領域涵蓋哪些內容?
以下段落說明 電芯測試 測試所屬的領域;此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。
電池測試回答三個各自獨立的問題,每個問題都有其自身的標準體系:電池能否運輸、使用中是否安全、是否達到宣稱的效能?這三個問題經常被混為一談,而混淆會產生商業後果——運輸報告不能用於進入市場,產品安全報告也不能用於出貨。
在運輸方面,UN 38.3 是強制性關卡;沒有該證明的電池不得運送。在安全方面,應用領域決定適用標準:可攜式產品適用IEC 62133-2,工業與儲能應用適用IEC 62619與IEC 63056,電動車適用UNECE R100、UL 2580與ISO 6469。在效能方面,測量容量、內阻、循環壽命、自放電、充電接受度與溫度相關行為。
在此類別中,「層級」的區分至關重要,也是供應鏈中爭議最多的議題。電芯、模組與電池包分別評估;電芯取得的證書並不能證明電池包的符合性。除電芯外,電池包的表現取決於電池管理系統、散熱設計、機械結構、連接配置與絕緣協調。將電芯供應商的報告直接放入電池包檔案中是常見但不充分的做法。
熱失控及其擴散是此領域最關鍵的議題。鋰電芯受損或過熱時可能進入自我維持的化學反應;此時通常已無法從外部帶走熱量。因此現代標準將單一電芯的熱失控視為不可避免的故障情境,並改變提問方式:事件是否會擴散至相鄰電芯、電池包外釋放了什麼、使用者還剩多少時間逃生?
在此領域,電池管理系統並非被視為一塊電子電路板,而是被評估為一項安全功能。須證明過充、過放、過電流與過溫保護確實動作,系統在故障時會進入安全狀態,且其軟體已通過驗證。在工業與車輛應用中,此評估與功能安全框架相連結。
監管方面正迅速加嚴。歐盟《電池法規》(EU) 2023/1542 超越了安全範疇,引入碳足跡聲明、回收含量比例、耐久性與容量聲明、電池護照,以及可攜式電池的可移除性等義務。這使測試範圍擴展至傳統安全測試之外。
此領域的方法群組
電濫用
過充、過放、外部短路、強制放電與不平衡充電。這正是檢驗保護電路是否真正運作之處。
機械性濫用
振動、衝擊、擠壓、穿刺、自由落下與翻覆。監測是否出現內部短路情況。
熱測試
溫度循環、熱衝擊、高溫存放、火焰暴露與熱失控擴散。
環境測試
濕度、低壓、鹽霧,以及必要時的浸沒;這些在車輛與戶外應用中尤為重要。
性能測量
容量、能量與功率、內阻、效率、循環壽命、日曆壽命與溫度相關行為。
BMS驗證
驗證保護門檻、電芯平衡功能、通訊與故障回應。
此領域常見混淆之處
- UN 38.3 並非產品安全證書;它僅證明運輸符合性。
- 電芯證書並不能證明電池包的符合性。電池包須以自身架構另行評估。
- 以相同電芯組成的兩個電池包會產生不同結果;散熱、連接與機械結構是決定性因素。
- 效能測試並非安全測試。循環壽命報告並不滿足安全要求。
- 對電動車電池而言,UL 2580 報告與 UNECE R100 認證並非同一回事;前者是標準評估,後者是型式認證制度。
- 轉為二次應用的車輛電池會進入新的使用型態;先前的評估無法直接沿用。
這些結果支持哪些決策
- 運輸符合性與出貨測試摘要
- 產品安全聲明與市場准入
- 電池法規下的效能、耐久性與碳足跡聲明
- 評估電芯供應商或 BMS 變更的影響
- 儲能系統的現場驗收流程
相關測試
關於電芯測試的常見問題
若電池通過測試,所得電池作為電池組是否也符合標準?
不直接。熱傳播、BMS 行為和機械保護在電池組層級單獨評估。因此,電池、模組和電池組測試不能相互替代。





