電池在現(xiàn)代生活中已經(jīng)發(fā)展為不可缺少的產(chǎn)品了，尤其是鋰電池使用的范圍更加寬廣，經(jīng)常用在一些小型便攜式電器，比如手機。電池屬于消耗型材料，經(jīng)常充電放電，無論是再好的電池，都有一定的壽命，而且鋰電池價格高于其它電池，所以購買時盡量選擇質(zhì)量好的鋰電池，用的期限可以久一點，使用的時候也不會出現(xiàn)安全隱患，這時候電池的各方面檢測試驗就非常重要了，下面星拓小編重點給大家介紹下電池的分類以及需要做哪些檢測試驗項目，分別需要那些試驗設(shè)備。

鋰電池分類

1、鋰電池通常分兩大類：

鋰金屬電池：鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

2、按用途分；也可分為兩大類：

第一個是數(shù)碼電池，就是我們?nèi)粘Ｓ玫氖謾C，平板，移動電源等等，這些都是屬于數(shù)碼類電池。

第二種是動力電池，就是特斯拉，比亞迪一些新能源電動汽車，還有無人機等產(chǎn)品用的電池，這些電池要求的瞬間電流很大，數(shù)碼類電池滿足不了瞬間大電流，所以這類也叫高倍率電池，價格比數(shù)碼電池要貴一些。

3、按外殼材料分，可以分為三類：

第一類，鋼殼電池，顧名思義就是外殼是鋼材。

第二類，鋁殼電池，同理外殼是鋁的材質(zhì)。

第三類，聚合物電池，外殼是一種聚合物材料，大多是銀色的，少數(shù)幾家廠商做的是黑色，業(yè)內(nèi)成為黑皮。

主要影響因素來源

（1）正極材料：當鋰離子電池使用不當時，導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度過快升高，造成正極材料中的活性物質(zhì)分解和電解液的氧化，從而產(chǎn)生大量熱量，使得電池過熱，引起燃燒甚至爆炸。

（2）負極材料：如果以金屬鋰做負極材料，電池經(jīng)過多次充放電后容易產(chǎn)生鋰枝晶，進而刺破隔膜，導(dǎo)致電池短路、漏液。目前常用嵌鋰化合物作為負極材料，有效避免鋰枝晶的產(chǎn)生，提高安全性。

（3）隔膜與電解液：鋰電池的電解液通常為鋰鹽（如六氟磷酸鋁）與有機溶劑（如碳酸酯）的混合溶液，電池溫度較高時下易發(fā)生熱分解。

鋰離子電池的組成及工作原理

鋰離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜以及外部連接、包裝部件構(gòu)成。其中，正極、負極包含活性電極物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等，均勻涂布于銅箔和鋁箔集流體上。

鋰離子電池的正極電位較高，常為嵌鋰過渡金屬氧化物，或者聚陰離子化合物，如鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、磷酸鐵鋰等；鋰離子電池負極物質(zhì)通常為碳素材料，如石墨和非石墨化碳等；鋰離子電池電解液主要為非水溶液，由有機混合溶劑和鋰鹽構(gòu)成，其中溶劑多為碳酸之類有機溶劑，鋰鹽多為單價聚陰離子鋰鹽，如六氟磷酸鋰等；鋰離子電池隔膜多為聚乙烯、聚丙稀微孔膜，起到隔離正、負極物質(zhì)，防止電子通過引起短路，同時能讓電解液中離子通過的作用。

在充電過程中，電池內(nèi)部，鋰以離子形式從正極脫出，由電解液傳輸穿過隔膜，嵌入到負極中；電池外部，電子由外電路遷移到負極。在放電過程中：電池內(nèi)部鋰離子從負極脫出、穿過隔膜，嵌入到正極中；電池外部，電子由外電路遷移到正極。隨著充、放電，遷移于電池間的是“鋰離子”，而非單質(zhì)“鋰”，因此電池被稱為“鋰離子電池”。

鋰離子電池的安全隱患

一般來說，鋰離子電池出現(xiàn)安全問題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸，出現(xiàn)這些問題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控，除此之外，一些外部因素，如過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會導(dǎo)致安全性問題。鋰離子電池在充放電過程中會發(fā)熱，如果產(chǎn)生的熱量超過了電池熱量的耗散能力，鋰離子電池就會過熱，電池材料就會發(fā)生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負極與電解液的反應(yīng)和負極與粘合劑的反應(yīng)等破壞性的副反應(yīng)。

鋰離子電池安全檢測指標及需要使用的檢測試驗設(shè)備

鋰離子電池生產(chǎn)出來后，在到達消費者手中之前，還需要進行一系列檢測，以盡量保證電池的安全性，降低安全隱患。

1、擠壓測試（電池擠壓試驗機）：

將充滿電的電池放在一個平面上，由油壓缸施與13±1KN的擠壓力，由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池，一旦擠壓壓力到達最大停止擠壓，電池不起火，不爆炸即可。

2、撞擊測試（電池碰撞試驗機）：

電池充滿電后，放置在一個平面上，將直徑15.8mm的鋼柱垂直置于電池中心，將重量9.1kg的重物從610mm的高度自由落到電池上方的鋼柱上。電池不起火、不爆炸即可。

3、過充測試（電池測試儀）：

將電池用1C充滿電，按照3C過充10V進行過充試驗，當電池過充時電壓上升到一定電壓時穩(wěn)定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當上升至一定限度時，電池高帽拉斷，電壓跌至0V，電池沒有起火、爆炸即可。

4、短路測試（電池短路試驗機）：

將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導(dǎo)線將電池正負極短路，測試電池的表面溫度變化，電池表面最高溫度為140℃，電池蓋帽拉開，電池不起火、不爆炸。

5、針刺測試（電池針刺試驗機）：

將充滿電的電池放在一個平面上，用直徑3mm的鋼針沿徑向?qū)㈦姵卮檀?。測試電池不起火、不爆炸即可。

6、溫度循環(huán)測試（電池高低溫試驗機）：

鋰離子電池溫度循環(huán)試驗是用來模擬鋰離子電池在運輸或貯存過程中，反復(fù)暴露在低溫和高溫環(huán)境下，鋰離子電池的安全性，試驗是利用迅速和極端的溫度變化進行的。試驗后樣品應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。

鋰離子電池安全性解決方案

針對鋰離子電池在材料、制造和使用過程中的諸多安全隱患，如何對容易產(chǎn)生安全問題的部分進行改進，是鋰離子電池制造商需要解決的問題。

1、提高電解液的安全性

電解液與正、負電極之間均存在很高的反應(yīng)活性，尤其在高溫下，為了提高電池的安全性，提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。

根據(jù)添加劑功能的不同，主要可以分為以下幾種：安全保護添加劑、成膜添加劑、保護正極添加劑、穩(wěn)定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強浸潤性添加劑等。

為了改善商用鋰鹽的性能，研究者們對其進行了原子取代，得到了許多衍生物，其中采用全氟烷基取代原子得到的化合物具有閃點高、電導(dǎo)率近似、耐水性增強等諸多優(yōu)點，是一類很有應(yīng)用前景的鋰鹽化合物。另外，以硼原子為中心原子、與氧配體螯合得到的陰離子鋰鹽，具有很高的熱穩(wěn)定性。

對于溶劑方面，很多研究者提出了一系列新型的有機溶劑，如羧酸酯、有機醚類有機溶劑。另外，離子液體也有一類安全性高的電解液，但是相對普遍使用的碳酸酯類電解液，離子液體的粘度高個數(shù)量級，電導(dǎo)率、離子自擴散系數(shù)較低，離實用化還有很多工作要做。

2、提高電極材料的安全性

磷酸鐵鋰以及三元復(fù)合材料被認為是成本低廉、“安全性優(yōu)良”的正極材料，有可能在電動汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，如用金屬氧化物對正極材料進行表面包覆，可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸，抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低晶格中陽離子的無序性，以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。

對于負極材料，由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分，因此提高SEI膜的熱穩(wěn)定性是提高負極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆，可以提高負極材料熱穩(wěn)定性。

3、改善電池的安全保護設(shè)計

除了提高電池材料的安全性，商品鋰離子電池采用的許多安全保護措施，如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護電路、專用電池管理系統(tǒng)等，也是增強安全性的手段。