锂离子软包电池耐弯折疲劳测试的关键内容和方法

　　软包电池(如锂离子软包电池)的耐弯折疲劳测试是评估其在反复弯曲、折叠或扭曲等机械应力下性能稳定性和安全性的重要手段，尤其适用于柔性电子设备(如可穿戴设备、折叠屏手机等)。以下是此类测试的关键内容和方法：

　　1. 测试目的

　　验证软包电池在反复弯折条件下的机械稳定性(如封装完整性、极片断裂风险)。

　　评估弯折对电池电化学性能的影响(如容量衰减、内阻变化)。

　　确保电池在柔性应用中的安全性(如无漏液、短路、热失控)。

　　2. 测试参数设计

　　弯折角度：模拟实际使用场景(如180°对折、90°弯曲等)。

　　弯折半径：通常为固定半径(如R=5mm、R=10mm)，半径越小，应力越大。

　　弯折频率：每分钟弯折次数(如1-10次/分钟)，高频可能引入额外温升。

　　循环次数：根据应用需求设定(如数千次至数万次)。

　　测试环境：温度(常温、高温、低温)、湿度(如25℃/50% RH)。

　　荷电状态(SOC)：测试时电池的充电状态(如满电、50% SOC)。

　　3. 测试设备

　　动态弯折试验机：可编程控制弯折角度、频率和循环次数。

　　环境箱：控制温湿度条件。

　　电性能监测系统：实时监测电压、内阻、温度等参数。

　　安全监测设备：红外热像仪(检测局部过热)、泄漏检测装置。

　　4. 测试流程

　　初始状态记录：

　　测量电池的初始容量、内阻、开路电压(OCV)。

　　检查外观(无鼓包、漏液、破损)。

　　弯折测试：

　　将电池固定在夹具上，按预设参数进行反复弯折。

　　每间隔一定循环次数(如每100次)暂停测试，记录电性能数据。

　　中间检查：

　　目视检查是否有电解液泄漏、封装层剥离、极耳断裂。

　　通过X射线或CT扫描观察内部结构损伤(如极片裂纹)。

　　测试后评估：

　　测量z终容量、内阻，计算容量保持率(如≥80%为合格)。

　　进行安全测试(如过充、短路、针刺等，验证弯折后安全性)。

　　5. 失效判据

　　电化学失效：容量衰减超过20%、内阻增加超过50%。

　　机械失效：封装破损、极耳断裂、电解液泄漏。

　　安全失效：测试中发生冒烟、起火、爆炸。

　　6. 标准与规范

　　可参考以下标准(具体参数需根据实际需求调整)：

　　IEC 62133：便携式电池安全要求。

　　UL 1642：锂电池安全标准。

　　企业自定义标准：如某品牌折叠手机电池需通过10万次弯折测试。

　　7. 注意事项

　　温度控制：弯折过程中可能因内阻发热导致局部高温，需监控温度。

　　弯折方向：区分沿电池长度方向或宽度方向的弯折(各向异性影响)。

　　荷电状态(SOC)：满电状态(高SOC)下电解液更易膨胀，可能加剧失效风险。

　　样品数量：建议多组样本并行测试以提高结果可信度。

　　8. 失效分析与改进

　　常见失效模式：

　　铝塑膜封装层分层或破裂。

　　正负极集流体(铜箔、铝箔)断裂。

　　电极活性材料脱落。

　　改进方向：

　　优化铝塑膜材料(如增加耐弯折涂层)。

　　采用柔性电极(如碳纳米管/石墨烯复合电极)。

　　优化电池结构设计(如波浪形极片、预留弯折冗余空间)。