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    鋰離子動力電池安全檢測之簡介

    來源:我買儀器網    2017-03-01 22:56:59    關鍵字:鋰離子 安全檢測 電池    

        隨著電動汽車行業的這兩年的快速發展,鋰離子動力電池已經成為了非常重要的產品,供不應求,動力電池節能環保,但是安全要求是十分嚴格的,所以鋰離子動力電池都需要進行安全檢測,來提升產品的品質,安全性,這與它的期望應用有著密切的關系。對于鋰離子動力電池,無論單體容量高低,必然采用電池的組合應用,如果不能精確均衡控制,對某個單體來講,無異于濫用。電池循環次數和充放電制度都對電池的安全性有明顯影響,在使用過程中盡可能減少單體的過充電或者過放電,特別對于單體容量高的電池,因熱擾動可能會引發一系列放熱副反應,最終導致安全性問題。鋰離子動力電池為什么要做安全性能檢測 ?

        鋰離子電池還有一個非常不好的“老化”特性。就是在存儲一段時間后,即使沒有進行循環使用,其部分容量也會永久喪失。究其原因還是電池的正負極從出廠后就已經開始了它的衰竭過程。不同溫度和不同電量狀態下“老化”的速度也不同。存儲溫度越高和充的越飽,電池容量損失就會越迅速。故而不推薦大家砸飽和狀態下長時間保存鋰離子電池。對于存儲電池,盡量低溫儲存。

         鋰離子蓄電池經過近年來的發展,取得了長足的進步,鋰離子動力電池已經在市場上出現。目前尚處于發展階段,正加以改進以期適用于工業環境中的高倍率充放電循環、高低溫條件、惡劣的環境和低維護。隨著電池體系、電池材料等安全性問題的深入研究,需從設計、生產、使用方的共同努力解決鋰離子電池安全性,避免不安全因素的發生,促進鋰離子動力電池的健康發展。

       電池的使用環境千差萬別,不同的電池有不同的使用環境要求,甚至相同的電池使用環境也有天壤之別,更要關注的是電池在誤用或濫用條件下如何保證安全,長期循環的鋰離子電池的耐熱擾動及耐濫用能力變差。為避免電池在濫用時由于電池內特定的能量輸入導致組成物質物理或化學反應產生大量的熱,需對不同結構的電池采用針對性設計。

       對于圓柱形電池,PTC常作為過流保護元件。由于電池內部具有置于正極端子與電極卷之間的限流裝置PTC,電池過充時當電解液發生分解、電池溫度迅速上升時,該裝置開始作用并切斷電流。

       而對于方形鋁殼電池內部沒有限流裝置、并且由于鋁比較軟、易變形,只能靠電池外部裝置保證安全;采取鋁塑包裝膜制作的鋰離子電池,盡管電池內部也沒有限流裝置,但是周密的設計加上電池外安全裝置使電池更安全,尤其對于蜂窩電話使用的情況,這種結構已經在聚合物電池制造商普及。

       對于圓柱和方形鋼殼結構的鋰離子電池,具有安全設計的頂部泄氣閥結構,當電池內部產生大量氣體時,氣體使安全機構啟動。除此功能外,還可以降低電池的溫度以消除電池熱失控。而對于鋁塑包裝膜電池,由于外包裝是軟性的鋁塑膜,電池內部沒有保護裝置,因此對電池的設計要求苛刻。但是與圓柱鋼殼電池相比,當發生誤用與濫用使隨著化學反應產生的氣體逐步增大時,會將包裝膜鼓脹或將鋁膜焊封位置鼓破而泄壓,從而保證了電池安全。

        鋰離子動力電池安全性能檢測一般包括:

    1、 高度模擬

       在壓力≤11.6kPa,溫度20±5℃的條件下,存放6h 以上
       無滲漏、 無排氣、 無解體、
       燃燒、 無爆炸、 無破損,
       開路電壓不小于試驗前的90%,失重要求見說明

    2、 高低溫循環

       在75±2℃和-40±2℃的條件下, 進行高低溫沖擊試驗,在極限溫度中存放時間≥6h,高低溫轉換時間≤30min,沖擊10次,然后室溫(20±5℃)存放24h,試驗總時間至少周。

       無滲漏、 無排氣、 無解體、
       無燃燒、 無爆炸、 無破損,

       開路電壓不小于試驗前的90%,失重要求見說明標準名稱 標準說明 鋰電池UN38.3認證檢測 按照《聯合國關于危險品運輸的建議書試驗和標準手冊》中第3部分38.3款要求進行8項安全性能測試 UL 1642-2005 鋰電池的安全性能檢測IEC 61960 電池的基本性能檢測

      GB/T 18287-2000 手機鋰電池安全性能檢測
      QB/T 2502-2000 鋰離子蓄電池安全性能檢測
      SN/T 1414.3-2004 鋰離子蓄電池安全檢測

    3、 振動試驗

       15min 內從7Hz至200Hz完成一次往復對數掃頻正弦振動, 3h內完成三維方向振動12次。無滲漏、 無排氣、 無解體、無燃燒、 無爆炸、 無破損,開路電壓不小于試驗前的90%,失重要求見說明

    4、 沖擊試驗

       加速度150gn、6ms或加速度50gn、11ms半正弦沖擊,每個安裝方向進行3次,總共18次。無滲漏、 無排氣、 無解體、無燃燒、 無爆炸、 無破損,開路電壓不小于試驗前的90%,失重要求見說明

    5、 55℃外短路

       在55±2℃、外電阻<0.1Ω條件下短路,短路時間持續到電池溫度回到55±2℃后1h,觀察6h。 6小時內,無解體、無破損、無燃燒, 電池表面溫度<170℃ 。

    6、 撞擊試驗

       9.1Kg重物自61±2.5cm高處落于放有15.8mm圓棒的電池上,檢測電池表面溫度,觀察6h。每次撞擊都要用新的試樣。6小時內,無解體、無破損、無燃燒, 電池表面溫度<170℃

    7、 過充電試驗

       在2倍的最大連續充電電流和2倍的最大充電電壓條件下,對電池過充24h,觀察7天。無解體、無燃燒

    8、 強制放電

       電池串聯12V直流電源,以最大放電電流進行強制放電,觀察7天。無解體、無燃燒

    9、 1.2m跌落

       電池擠壓試驗機進行電池擠壓實驗。

        我公司生產的試驗機,可以完全滿足以上的要求。

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