新能源鋰電池有哪些常見(jiàn)的鋰電池安全性能試驗(yàn)
發(fā)布日期：2024-12-02 點(diǎn)擊：153
新能源鋰電池在生產(chǎn)和使用過(guò)程中，為確保其安全性，需要進(jìn)行一系列的安全性能試驗(yàn)。這些試驗(yàn)旨在評(píng)估電池在各種條件下的反應(yīng)，以確保其在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)發(fā)生起火、爆炸等安全事故。以下是一些常見(jiàn)的鋰電池安全性能試驗(yàn)：
一、熱濫用試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在高溫條件下的熱穩(wěn)定性和安全性。
方法：將充滿電的電池放入試驗(yàn)箱，以一定速率升溫(如5℃±2℃/min)，當(dāng)溫度達(dá)到特定值(如130±2℃)后恒溫持續(xù)一段時(shí)間(如30min)。
二、低氣壓試驗(yàn)
目的：模擬空運(yùn)等過(guò)程中的低氣壓環(huán)境，評(píng)估電池在低氣壓條件下的安全性。
方法：將充滿電的電池放置于特定溫度(如20℃±5℃)的真空箱中，降低箱內(nèi)壓強(qiáng)至模擬的高海拔環(huán)境(如11.6kPa，模擬海拔15240m)，并保持一段時(shí)間(如6h)。
三、短路試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在短路條件下的安全性。
方法：將充滿電的電池放入試驗(yàn)箱，置于特定溫度(如55℃±5℃)的環(huán)境中，待電池表面達(dá)到該溫度后，用導(dǎo)線連接正負(fù)，并確保全部電阻在一定范圍內(nèi)(如80±20mΩ)。也可用電阻不大于50mΩ的導(dǎo)線將電池正負(fù)極短接，測(cè)試電池表面溫度變化。
四、跌落試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在跌落過(guò)程中的安全性。
方法：按一定高度(如1m或1.5m)自由跌落到混凝土或水泥地面上，檢測(cè)電池是否發(fā)生破裂、起火或爆炸。
五、燃燒試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在火焰加熱條件下的安全性。
方法：將充滿電的電池放入試驗(yàn)箱，用火焰加熱電池，當(dāng)出現(xiàn)電池爆炸、電池燃燒或持續(xù)一定時(shí)間(如30min)電池未起火、爆炸時(shí)停止加熱。
六、重物沖擊試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在受到重物沖擊時(shí)的安全性。
方法：將充滿電的電池放置在平坦表面上，用一定重量(如9.1kg)的重物從一定高度(如610mm)自由落到電池上方的鋼柱上，檢測(cè)電池是否起火或爆炸。
七、機(jī)械沖擊試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在機(jī)械沖擊條件下的安全性。
方法：將充滿電的電池固定在沖擊臺(tái)上，進(jìn)行半正弦脈沖沖擊實(shí)驗(yàn)。在特定的時(shí)間(如開始的3ms內(nèi))內(nèi)，施加一定的平均加速度(如75g)和峰值加速度(如150g±25g)，脈沖持續(xù)一定時(shí)間(如6ms±1ms)，電池每個(gè)方向進(jìn)行多次(如三次)加速度沖擊試驗(yàn)。
八、過(guò)充試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在過(guò)充條件下的安全性。
方法：用一定電流(如1C)充滿電后，按照一定條件(如3C過(guò)充10V)進(jìn)行過(guò)充測(cè)試，觀察電池電壓和溫度的變化，以及是否發(fā)生起火或爆炸。
九、強(qiáng)制放電試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在強(qiáng)制放電條件下的安全性。
方法：將電池串聯(lián)一定電壓(如12V)的直流電源，以放電電流進(jìn)行強(qiáng)制放電，觀察電池的反應(yīng)。
十、針刺測(cè)試
目的：模擬外力穿刺的情況，觀察電池在被尖銳物體刺穿后的反應(yīng)，以評(píng)估其安全性。
方法：將充滿電的電池放在平面上，用一定直徑(如3mm)的鋼針徑向刺入電池。
十一、擠壓測(cè)試
目的：評(píng)估電池在受到擠壓力時(shí)的安全性。
方法：將充滿電的電池放在平坦的表面上，用液壓缸施加一定擠壓力(如13+1KN)，用一定直徑(如32mm)的鋼棒擠壓電池，擠壓壓力達(dá)到最大值后停止擠壓。
十二、溫度循環(huán)試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在溫度變化條件下的穩(wěn)定性。
方法：通過(guò)反復(fù)的高溫和低溫循環(huán)，觀察電池在極限溫度中的存放時(shí)間、高低溫轉(zhuǎn)換時(shí)間以及室溫存放時(shí)間后的性能變化。
十三、振動(dòng)試驗(yàn)
目的：評(píng)估電池在振動(dòng)條件下的安全性。
方法：在特定時(shí)間內(nèi)(如15min內(nèi))從一定頻率(如7Hz)至另一頻率(如200Hz)完成一次往復(fù)對(duì)數(shù)掃頻正弦振動(dòng)，在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)(如3h內(nèi))完成三維方向的多次振動(dòng)。
這些試驗(yàn)涵蓋了電池在多種條件下的安全性評(píng)估，包括高溫、低溫、低氣壓、短路、跌落、重物沖擊、機(jī)械沖擊、過(guò)充、強(qiáng)制放電、針刺、擠壓、溫度循環(huán)和振動(dòng)等。通過(guò)這些試驗(yàn)，可以確保鋰電池在實(shí)際應(yīng)用中的安全性和可靠性。
