Разбор испытаний pouch-ячеек: ёмкость, ток, холод, циклы и анализ материалов
Сторонний пример двух pouch-ячеек около 5,2 Ah: пересчёт отношений ёмкости и оценка испытаний на холоде, циклирования, прокола и SEM/EDS с учётом ограничений.
19 октября 2026 г.Green Battery Editorial Teamоколо 12 мин чтения
Green Battery Insights
Пять испытаний для оценки pouch-ячеек
Номинальная ёмкость не описывает всех свойств pouch-ячеек. Токовая нагрузка, напряжение на холоде, сохранение ёмкости и реакция при проверке безопасности показывают разные стороны пригодности; анализ материалов дополняет эту картину. Здесь рассмотрены сторонние испытания двух ячеек около 5,2 Ah: ёмкость, токовые режимы, холод, циклирование и прокол, а ключевые отношения пересчитаны. Модель, партия, полный массив данных и часть условий не раскрыты, поэтому выводы относятся только к этим образцам и не являются спецификацией Green Battery.
Далее отдельно рассмотрены условия испытаний, опубликованные значения и независимые расчёты. Сводная иллюстрация основана на раскрытых числах; она не представляет новые измерения или непрерывную кривую. Кривые, фотографии после испытания на прокол и изображения анализа материалов показывают записи стороннего испытания.
Сводка по опубликованным числам; это не непрерывная кривая и не новые измерения.
1. Сначала установите объект и условия
Источник задаёт заряд до 4,2 V и разряд до 2,75 V. Ёмкость, холод и часть проверок безопасности описаны при 1C, циклы — при 3C. Базовая номинальная ёмкость, комнатная температура, паузы, давление, охлаждение и точность приборов раскрыты неполно; точно восстановить ток и методику нельзя.
Для #1 указаны 118 × 40 × 10 mm, исходные 3,812 V и 1,7 mΩ. Метод сопротивления, SOC и температура не названы, поэтому нельзя переименовать его в сопоставимое DCIR. Свяжите габариты, массу, напряжение и сопротивление с одним образцом.
2. Ёмкость и удельная энергия
В проверке ёмкости #1 отдал при 1C 5178,6 mAh со срединным напряжением 3,7906 V и долей постоянного тока зарядки 91,41%; #2 — 5215,0 mAh, 3,7868 V и 91,87%. Разница 36,4 mAh составляет около 0,70% среднего. Два близких результата не характеризуют распределение серийной партии или стабильность подбора пары.
Также указаны 118,39 g и 166,80 Wh/kg без чёткой привязки массы к образцу и интегральных Wh. Проверка требует E=∫V I dt и E/масса. Произведение срединного напряжения и ёмкости — лишь приближённая оценка, а не интеграл энергии.
3. Проверьте знаменатель отношения ёмкостей
Для #2 приведены 5243,6 mAh при 0,5C, 5220,8 при 1C, 5220,9 при 3C и 5222,4 при 5C. Доли постоянного тока зарядки при 1C, 3C и 5C равны 95,57%, 88,56% и 84,05%; после разряда 5C вздутия не отмечено. Не смешивайте эти тесты с предыдущей проверкой ёмкости.
В отчёте отношение 5C/1C указано как 99,60%. Однако 5222,4/5220,8≈100,03%, а 5222,4/5243,6≈99,60%; последнее соответствует базе 0,5C. Значение чуть выше 100% не означает, что высокий ток добавил ёмкость: возможны влияние температуры, порядка испытаний, повторяемости и разрешения. Нужны также Wh, напряжение под нагрузкой, нагрев и повторные образцы. Отсутствие вздутия не является полной оценкой безопасности.
Кривые зарядки и разрядки при разных токах; поточечные данные не опубликованы.
4. Разделяйте разряд и заряд на холоде
Для #2 при −20°C и 1C приведены 4904,4 mAh, срединное напряжение 3,4378 V и сохранение ёмкости 93,66%. Точная комнатная база не определена; процент оставлен как значение, указанное в отчёте. Сохранение ёмкости не означает такое же сохранение энергии или мощности при снижении напряжения.
Отдельная запись зарядки при −20°C и 1C: 4443,6 mAh, заявленные 84,99% и доля постоянного тока 4,87%. Внесённый заряд не равен последующей доступной ёмкости и не разрешает такую зарядку для других ячеек. Низкотемпературная зарядка связана с риском осаждения лития. Это анализ исторического опыта; допустимые ток и температура определяются конкретной спецификацией и лабораторной проверкой.
5. Не экстраполируйте 125 циклов на весь ресурс
Для #1 после 125 циклов, описанных как 3C, приведены сохранение ёмкости 98,14% и доля постоянного тока 86,65%. Неясно, были ли заряд и разряд оба 3C; неполно заданы завершение CV, температура, паузы и контроль ёмкости. Результат относится к этому этапу одного образца, а не к 500, 1000 циклам или календарному сроку.
Кроме ёмкости отслеживайте энергию, сопротивление, толщину, температуру и аномалии, заранее задав конец ресурса. Небольшая потеря ёмкости не исключает другие отказы.
6. Отразите отказ при проколе в заключении
По описанию, после циклирования #1 полностью зарядили током 1C и провели испытание на прокол. Зафиксированы огонь, густой дым и максимум 396°C. Хорошая токовая ёмкость и раннее сохранение ёмкости не отменяют этот неблагоприятный результат.
Диаметр, скорость и место прокола, фиксация, расположение датчика и стандарт раскрыты неполно. Поэтому нельзя назначить формальный результат соответствия стандарту. Это разрушительное лабораторное испытание, не инструкция для обычного пользователя.
Фотография образца после испытания на прокол; в записи указаны огонь, дым и 396°C. Это не испытание Green Battery.
7. Разделяйте структуру и химическую идентификацию
При разборке #2 указаны 49 положительных и 50 отрицательных листов. Толщины: положительный 78 μm, отрицательный 74 μm, Al-фольга 20 μm, Cu-фольга 12 μm, сепаратор 20 μm. Включение коллектора и определения поверхностной загрузки неясны; такие числа нельзя использовать для строгого сравнения конструкции или доказательства причин токовых свойств.
SEM показывает морфологию, а сигналы C, Co и O в EDS поддерживают вывод о кобальтсодержащем катоде, но не доказывают единственную фазу или полный состав. В отчёте материал определён как LiCoO2; для подтверждения нужны XRD, данные о составе и контекст образца. Обычный оконный EDS ограничен в прямом обнаружении Li, современные безоконные системы отличаются. Один SEM-снимок также не определяет химическую природу SEI или оксидов лития.
Микрофотография катода SEM с масштабом и надписями прибора; морфология не определяет химический состав.
Спектр EDS и таблица; элементные сигналы не доказывают единственное соединение или фазу.
8. Сделайте отчёт воспроизводимым
Дополните модель, партию, распределение образцов, базу C-rate, SOC, температуру среды и ячейки, паузы, давление, отсечки, завершение заряда, калибровку и исходные V/I/T. Для каждого отношения укажите числитель и знаменатель, для ресурса — протокол циклов.
Этот пример показывает взаимодополняемость испытаний. Не выбирайте только выгодные значения ёмкости, холода или циклов: сохраните ограничения выборки, ошибку отношения, отказ при проколе и неопределённость химической идентификации.
Справочные материалы
Данные испытаний и изображения: предоставленные технические материалы, страницы 1–9.
