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锂离子动力电池安全检测之简介

来源:我买仪器网    2017-03-01 22:56:59    关键字:锂离子 安全检测 电池    

    随着电动汽车行业的这两年的快速发展,锂离子动力电池已经成为了非常重要的产品,供不应求,动力电池节能环保,但是安全要求是十分严格的,所以锂离子动力电池都需要进行安全检测,来提升产品的品质,安全性,这与它的期望应用有着密切的关系。对于锂离子动力电池,无论单体容量高低,必然采用电池的组合应用,如果不能精确均衡控制,对某个单体来讲,无异于滥用。电池循环次数和充放电制度都对电池的安全性有明显影响,在使用过程中尽可能减少单体的过充电或者过放电,特别对于单体容量高的电池,因热扰动可能会引发一系列放热副反应,最终导致安全性问题。锂离子动力电池为什么要做安全性能检测 ?

    锂离子电池还有一个非常不好的“老化”特性。就是在存储一段时间后,即使没有进行循环使用,其部分容量也会永久丧失。究其原因还是电池的正负极从出厂后就已经开始了它的衰竭过程。不同温度和不同电量状态下“老化”的速度也不同。存储温度越高和充的越饱,电池容量损失就会越迅速。故而不推荐大家砸饱和状态下长时间保存锂离子电池。对于存储电池,尽量低温储存。

     锂离子蓄电池经过近年来的发展,取得了长足的进步,锂离子动力电池已经在市场上出现。目前尚处于发展阶段,正加以改进以期适用于工业环境中的高倍率充放电循环、高低温条件、恶劣的环境和低维护。随着电池体系、电池材料等安全性问题的深入研究,需从设计、生产、使用方的共同努力解决锂离子电池安全性,避免不安全因素的发生,促进锂离子动力电池的健康发展。

   电池的使用环境千差万别,不同的电池有不同的使用环境要求,甚至相同的电池使用环境也有天壤之别,更要关注的是电池在误用或滥用条件下如何保证安全,长期循环的锂离子电池的耐热扰动及耐滥用能力变差。为避免电池在滥用时由于电池内特定的能量输入导致组成物质物理或化学反应产生大量的热,需对不同结构的电池采用针对性设计。

   对于圆柱形电池,PTC常作为过流保护元件。由于电池内部具有置于正极端子与电极卷之间的限流装置PTC,电池过充时当电解液发生分解、电池温度迅速上升时,该装置开始作用并切断电流。

   而对于方形铝壳电池内部没有限流装置、并且由于铝比较软、易变形,只能靠电池外部装置保证安全;采取铝塑包装膜制作的锂离子电池,尽管电池内部也没有限流装置,但是周密的设计加上电池外安全装置使电池更安全,尤其对于蜂窝电话使用的情况,这种结构已经在聚合物电池制造商普及。

   对于圆柱和方形钢壳结构的锂离子电池,具有安全设计的顶部泄气阀结构,当电池内部产生大量气体时,气体使安全机构启动。除此功能外,还可以降低电池的温度以消除电池热失控。而对于铝塑包装膜电池,由于外包装是软性的铝塑膜,电池内部没有保护装置,因此对电池的设计要求苛刻。但是与圆柱钢壳电池相比,当发生误用与滥用使随着化学反应产生的气体逐步增大时,会将包装膜鼓胀或将铝膜焊封位置鼓破而泄压,从而保证了电池安全。

    锂离子动力电池安全性能检测一般包括:

1、 高度模拟

   在压力≤11.6kPa,温度20±5℃的条件下,存放6h 以上
   无渗漏、 无排气、 无解体、
   燃烧、 无爆炸、 无破损,
   开路电压不小于试验前的90%,失重要求见说明

2、 高低温循环

   在75±2℃和-40±2℃的条件下, 进行高低温冲击试验,在极限温度中存放时间≥6h,高低温转换时间≤30min,冲击10次,然后室温(20±5℃)存放24h,试验总时间至少周。

   无渗漏、 无排气、 无解体、
   无燃烧、 无爆炸、 无破损,

   开路电压不小于试验前的90%,失重要求见说明标准名称 标准说明 锂电池UN38.3认证检测 按照《联合国关于危险品运输的建议书试验和标准手册》中第3部分38.3款要求进行8项安全性能测试 UL 1642-2005 锂电池的安全性能检测IEC 61960 电池的基本性能检测

  GB/T 18287-2000 手机锂电池安全性能检测
  QB/T 2502-2000 锂离子蓄电池安全性能检测
  SN/T 1414.3-2004 锂离子蓄电池安全检测

3、 振动试验

   15min 内从7Hz至200Hz完成一次往复对数扫频正弦振动, 3h内完成三维方向振动12次。无渗漏、 无排气、 无解体、无燃烧、 无爆炸、 无破损,开路电压不小于试验前的90%,失重要求见说明

4、 冲击试验

   加速度150gn、6ms或加速度50gn、11ms半正弦冲击,每个安装方向进行3次,总共18次。无渗漏、 无排气、 无解体、无燃烧、 无爆炸、 无破损,开路电压不小于试验前的90%,失重要求见说明

5、 55℃外短路

   在55±2℃、外电阻<0.1Ω条件下短路,短路时间持续到电池温度回到55±2℃后1h,观察6h。 6小时内,无解体、无破损、无燃烧, 电池表面温度<170℃ 。

6、 撞击试验

   9.1Kg重物自61±2.5cm高处落于放有15.8mm圆棒的电池上,检测电池表面温度,观察6h。每次撞击都要用新的试样。6小时内,无解体、无破损、无燃烧, 电池表面温度<170℃

7、 过充电试验

   在2倍的最大连续充电电流和2倍的最大充电电压条件下,对电池过充24h,观察7天。无解体、无燃烧

8、 强制放电

   电池串联12V直流电源,以最大放电电流进行强制放电,观察7天。无解体、无燃烧

9、 1.2m跌落

   电池挤压试验机进行电池挤压实验。

    我公司生产的试验机,可以完全满足以上的要求。