电化学技术在锂电池性能检测与评估中的应用

余 兰

（广东环境保护工程职业学院，广东 佛山 528216）

摘  要：锂离子电池作为新能源技术的核心器件，其性能检测与评估对储能系统的安全运行至关重要。电化学测试技术通过直接测量电池内部电化学过程，为性能评估提供了科学依据。线性扫描伏安法能够测定电极反应的动力学参数及可逆性;循环伏安法可分析氧化还原反应机理以及材料稳定性;电化学阻抗谱技术通过频城分析，实现对电池内阻分布以及界面特性的精确测量。这些技术的综合应用构建了完整的电池性能检测体系，为锂电池的安全管理与性能优化提供了重要技术支撑。

关键词：电化学阻抗谱;锂离子电池;健康状态评估;循环伏安法;电化学建模;性能检测

0 引言

锂离子电池在电动汽车与储能系统中的广泛应用，对其性能检测与安全评估提出了更高要求。电池在使用过程中面临容量衰减与内阻增大以及热失控等问题，传统监测方法主要依赖外部参数,难以准确反映内部电化学状态变化。电化学技术作为研究电池内部机理的有效手段，能够直接测量离子传输与电荷转移等关键过程，线性扫描伏安法与循环伏安法以及电化学阻抗谱等技术已成为电池性能评估的重要工具。这些技术通过不同的测试原理与方法，可从多个维度全面评估电池的电化学特性，为电池管理系统的优化设计提供科学依据。

1 电化学技术概述

电化学技术是依据电化学原理来研究物质在电极界面发生氧化还原反应的一种分析方法，在锂电池性能检测与评估领域占据着重要地位。线性扫描伏安法通过以恒定速率改变电极电位并测量电流响应的方式，能够确定电极反应的可逆性与动力学参数以及电子转移系数。循环伏安法作为线性扫描伏安法的扩展方法，采用三角波形脉冲电压作用于电极回路，通过多次循环扫描来分析电极材料的氧化稳定性与反应机理。电化学阻抗谱技术通过施加不同频率的小振幅交流信号测量系统响应，获取阻抗的实部与虚部信息，用于研究电荷转移电阻与材料导电性以及界面现象。这些技术通过测量电流－电位关系以及阻抗特性，为锂电池内部电化学过程分析提供了科学手段。

……