【摘要】 本文系统介绍了电芯测试的完整体系，涵盖性能、安全、环境与寿命测试，针对电芯常见异常如容量衰减、内短路、析锂等问题，提供了从无损检测（CT、超声波）到破坏性分析（SEM、ICP、XPS）的多手段排查方法，并附文献DOI参考，助力电芯失效分析与研发优化。

电芯检测-科学指南针

电芯测试并非单一的检测流程，而是一套覆盖 “性能、安全、环境、寿命” 的完整体系，每种测试方法都有其独特的技术逻辑和应用场景。

电芯测试研发经常会遇到的场景是：

1. 失效原因复杂，涉及多领域知识，初期易无头绪；

2. 分析方法（如超声、SEM、EIS等）和数据解读分散，整合耗时；

3. 很多技巧依赖经验，缺乏标准化传递，新人易重复踩坑。

针对电芯常见异常，可通过无损分析手段（如CT、超声波检测等）初步定位问题；辅以破坏性分析方法（电镜、ICP、同步热分析等）深入探究根源；同时结合循环伏安法、EIS、DQ/DV、三电极、XPS等电化学与表面表征技术，再配上实际案例，就能为电芯失效分析提供清晰的方法指引，提升分析效率。

电芯常见异常原因总结

电芯常见异常原因分析总结

 

电芯异常排查步骤

电芯常见异常排查分析

 

常见电芯检测表征手段（附文献 DOI）

常见电芯检测表征手段表1

 

常见电芯检测表征手段表2

 

电池可逆容量衰减

可逆容量衰减的三类常见行为及成因

一、正常循环衰减

  • 材料结构变化：正极材料出现晶格畸变，负极石墨层间结构发生改变

  • SEI膜过度生长：既消耗活性锂，又会增加界面阻抗

  • 析锂：锂离子在负极表面不均匀沉积，形成金属锂枝晶，导致活性锂损失

二、循环容量跳水

  • 过渡金属溶出：如正极中的Ni、Co等金属离子溶解，破坏材料结构与电化学活性

  • 锂枝晶生长：枝晶可能刺穿隔膜引发内短路风险，同时消耗活性锂

  • SEI膜过度生长

  • 内短路：电芯内部正负极直接接触，造成容量快速损失

  • 电解液失效：电解液分解、浓度降低，影响离子传输效率

  • 粘结剂失效：极片活性物质脱落，导致导电网络被破坏

三、存储容量衰减

  • 漏液：电解液泄漏导致离子传输介质减少

  • 自放电：电芯内部发生副反应，消耗活性物质

  • 内短路

  • 过渡金属溶出

  • 析锂

电池容量衰减排查分析

电池容量衰减排查分析

在面对电芯常见异常时，需遵循系统的分析流程。首先通过外观检查初步判断物理损伤；接着利用无损检测手段，如剩余容量测试、EIS、CT、超声波测试等定位异常；最后开展破坏性测试，借助三电极测试、电芯拆解、极片多手段分析（XRD、ICP、XPS 等）、隔膜与电解液分析，探究异常的根源。各类表征方法各有侧重，相互配合，能更精准高效地完成电芯异常分析，为电芯的改进与优化提供有力支撑。

 

电池材料检测

 

科学指南针客户评价

电池材料检测机构