電池沖擊擠壓針刺試驗(yàn)機(jī)的適用范圍主要包括以下幾個方面:
電池安全性評估:用于評估鋰離子電池等電池在意外情況下(如針刺、擠壓)的安全性能,包括電池外殼的抗穿刺、抗擠壓能力,以及測試過程中電池的溫度、壓力變化等參數(shù)。
電池設(shè)計改進(jìn):通過測試結(jié)果,為電池的設(shè)計改進(jìn)提供參考,提高電池的安全性能和耐用性。
產(chǎn)品質(zhì)量控制:在電池生產(chǎn)過程中,進(jìn)行質(zhì)量控制,確保生產(chǎn)的電池符合安全標(biāo)準(zhǔn)和要求。
模擬實(shí)際應(yīng)用場景:模擬各類鋰電池蓄電池在運(yùn)輸、使用、存儲及處理過程中可能遭受的外力擠壓和尖銳物貫穿的情形,以不爆炸、不起火為合格標(biāo)準(zhǔn)。
符合國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求:幫助電池制造商確保其產(chǎn)品達(dá)到相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)并符合法律法規(guī)的要求,如UN38.3和IEC 62133等。
電動汽車用動力蓄電池測試:適用于電動汽車用動力蓄電池擠壓測試和針刺測試工藝的設(shè)備,具備高達(dá)200KN壓力,由伺服電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動,完成對電池擠壓變形試驗(yàn)。
數(shù)據(jù)采集與分析:設(shè)備配備了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以實(shí)時監(jiān)測和記錄測試過程中的各項(xiàng)參數(shù),如壓力、溫度、電壓等,并通過數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析。
圓柱形鋰電池測試:適用于圓柱形鋰電池(如18650/21700)的擠壓試驗(yàn)以及針刺試驗(yàn),模擬鋰電池在使用、運(yùn)輸過程中受擠壓的情形,檢測鋰電池的耐擠壓能。
針刺工具:
針刺測試通常使用直徑在1-3mm之間的尖銳金屬針頭,可以是圓錐形或直尖形。
測試條件:
測試時需要控制環(huán)境溫度、濕度等條件,以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測試參數(shù):
記錄針刺深度、針刺速度、施加力度等參數(shù)。針刺深度是指針頭穿透電池外殼的深度,針刺速度是指針頭穿透電池外殼的速度,通常以毫米/秒(mm/s)為單位,施加力度是指在進(jìn)行針刺測試時施加在針頭上的力量大小,通常以牛頓(N)為單位。
模擬內(nèi)部短路:
針刺測試通過用鋼釘貫穿電池,模擬內(nèi)部短路,確認(rèn)電池是否出現(xiàn)冒煙、起火、破裂的測試。正常狀態(tài)下,鋰離子電池的正負(fù)電極片之間由隔膜進(jìn)行絕緣。針刺測試中,鋼釘插入電池內(nèi)部,使正負(fù)電極片之間產(chǎn)生短路。
不形成穿孔的短路測試:
有一種測試方法使用頂部為球形的釘,不在電池表面造成穿孔就能制造內(nèi)部短路(微小短路)的測試方法,被稱為鈍釘測試(Blunt Nail Test)。這種方法通過釘子的壓力,使電池的電極材料之間產(chǎn)生短路,測試后的電池只有一點(diǎn)點(diǎn)變形,可以制造出更接近實(shí)際內(nèi)部短路的狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)裝置的準(zhǔn)備:
針刺測試通常需要專門的測試機(jī)進(jìn)行,以確保安全和測試的準(zhǔn)確性。測試機(jī)可以安裝不同直徑的鋼釘,并在一定距離外操作,以確保安全。
測試概要:
將待測電池擺放在壓板上,使用膠帶等固定后,再使用G字夾對4個角進(jìn)行固定。電池正負(fù)惡劣子通過觀測探頭與示波器連接,以觀測電壓波形。