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电池针刺试验是否有必要,锂电池针刺以及挤压试验的测试步骤具体是?

2023-01-04 14:21 作者:高格科技  | 我要投稿


针刺测试到底是什么?电池针刺实验能用来干什么?

简单来说,针刺测试是一种内部短路测试法,是测试锂离子电池内部短路承受能力的安全性测试,是用钢钉贯穿电池,模拟内部短路,确认电池是否出现冒烟、起火、破裂的测试。

新发布的GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中规定修改为:电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5min,应提供一个热事件报警信号(服务于整车热事件报警提醒乘员疏散)。如果热扩散不会产生导致车辆乘员危险的情况,则认为该要求得到满足。

2020年新国标取消了单体电芯针刺测试,将其作为热失控的触发条件之一。之所以这样做,一定程度上是因为行业内除比亚迪的刀片电池外,其他的动力电池的电芯单体无法通过针刺测试,故只能降低要求,在保障用户有足够的逃生时间的前提下,允许电池发生失控自燃的情况。那么电池进行针刺试验是否还有必要呢?

新标准虽删除了针对电池单体的针刺测试,并不是说不用对电池进行针刺测试。值得注意的是,《电动汽车用动力蓄电池安全要求》对热扩散试验给出了两种触发热失控的推荐方法,就电池包或系统中的电池单体,一个是加热触发热失控,另一个就是针刺触发热失控。制造商可以任选其一,也可自行选择其他方法来触发热失控。这表明,电池单体针刺实验并不是完全被删除。

那么针刺测试一般步骤是:

针刺测试,我们将电池电芯按标准充满电,固定在穿刺工作台上,然后启动穿刺装置,使φ5mm-φ8mm的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为45°-60°,针表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污),以(25±5)mm/s的速度,从垂直于电池极板的方向贯穿,贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心,钢针停留在电池中,观察1h。

锂电池除了针刺,还通常有挤压试验:将电池放在连个挤压板之间,电机通过丝杆将压力施加到被挤压电池上,达到一定的压力后回位,或者根据要求压到电池有一定形变后,持压一段时间后再进一步挤压等。

总的来说,电池通过针刺挤压实验检验其安全性能,按GB/T31241-2014、GB/T31485标准在规定时间内进行试验后电池应不容易起火、爆炸、漏液才是安全的,是电池厂家及研究所一种常用的电池检测设备。


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