鋰離子電池作為目前最流行的新能源動力源,已日益與我們的生活緊密連接。無論是智能手機(jī),手表,電動牙刷,還是新能源動力汽車,鋰電池都是目前最為經(jīng)濟(jì)、可靠的能量源,并經(jīng)歷了長期的市場驗(yàn)證。而隨著一例例因電池原因造成的著火、爆炸等事故,鋰電池的安全性也越來越受到大家的重視。 從每年在世界各地發(fā)生的電池安全事故的失效初步分析來看,大部分是由于電池內(nèi)部發(fā)生短路引起的。自 2004 年日本某公司筆記本電池發(fā)生起火后,經(jīng)詳細(xì)調(diào)查,起火是由于電池在生產(chǎn)過程中內(nèi)部混入了微小的金屬顆粒,此顆粒在電池充放電、溫度變化和外部撞擊的過程中穿刺了正負(fù)極隔膜,從而導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生了短路,進(jìn)而引起熱失控,以致發(fā)生起火。但此類偶然混入無 法完全避免,所以我們對鋰電池提出了新的測試要求,即:電池即使有微小顆粒混入,需要依然能夠安全的使用,而測試電池混入微小顆粒后表現(xiàn)的測試即為鋰離子電池的強(qiáng)制內(nèi)短路測試。
1、鋰離子電池的強(qiáng)制內(nèi)短路測試
強(qiáng)制內(nèi)短路測試既可以應(yīng)用在 18650,21700 等圓柱形電池,也可以應(yīng)用于方形軟包電池。測試前,需要在規(guī)定環(huán)境的手套箱中對電池進(jìn)行拆解,在混入模擬微小金屬顆粒的標(biāo)準(zhǔn)金屬鎳片后對電池進(jìn)行封裝。在達(dá)到規(guī)定的溫度和時(shí)間條件后,放置于強(qiáng)制內(nèi)短路測試系統(tǒng)中以 0.1mm/s 的速度對電池放置鎳片的位置進(jìn)行施壓, 在勻速達(dá)到規(guī)定的壓力同 時(shí),實(shí)時(shí)監(jiān)測鋰電池壓力的變化和表面溫度的變化。當(dāng)觀測到電壓發(fā)生 50mV 壓降或者當(dāng)施壓載荷達(dá)到 400N(方形電池)或 800N(圓柱形電池)時(shí),停止加壓并保持 30s,然后撤壓。
如果在達(dá)到規(guī)定的壓力前發(fā)生 50mV 壓降,說明此電池未達(dá)到強(qiáng)制內(nèi)短路測試的安全標(biāo)準(zhǔn);如果當(dāng)壓力達(dá)到 400N 或 800N 而為發(fā)生電壓降,說明此電池可極大程度的避免因外部顆粒原因造成內(nèi)短路現(xiàn)象。而一套高精度的強(qiáng)制內(nèi)短路測試系統(tǒng),需要一臺高精度、高采樣率載荷施加系統(tǒng),此系統(tǒng)需同時(shí)監(jiān)測和記錄鋰電池微量的電壓變化和溫度變化,并可以靈活的設(shè)定試驗(yàn)條件以滿足更為嚴(yán)苛的測試和研發(fā)需求。
2、強(qiáng)制內(nèi)短路測試系統(tǒng)
在載荷量的施加與記錄方面,LD系列測試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 0.5%讀數(shù)級的載荷精度,并以 1000Hz 的采樣率記錄載荷的變化。此系統(tǒng)采用 32 位 A/D 轉(zhuǎn)換,具有極高的力值分辨率。 在達(dá)到載荷精度和分辨率的同時(shí),其電壓和溫度記錄也可高達(dá) 250Hz,是目前業(yè)內(nèi)同類測試
中精度最高,采樣率最高的測試系統(tǒng)。
此系統(tǒng)配有防爆高低溫環(huán)境箱,即可滿足標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制內(nèi)短路測試的溫度要求,可以變換溫度模擬不同溫度下的電池的力學(xué)性能研究。溫箱本身達(dá)到防爆級,即使在電池發(fā)生劇烈燃燒、爆炸等情況下依然可以保障試驗(yàn)人員與系統(tǒng)的安全性,并帶有主動排風(fēng)系統(tǒng),可將測試中電池的煙氣排出,有效的保障實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
3、鋰電池的力學(xué)測試
在滿足強(qiáng)制內(nèi)短路測試要求的同時(shí),LD測試系統(tǒng)還可以兼顧各種高精度的電池力學(xué)強(qiáng)度測試,如鋰電池三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度,鋰電隔膜拉伸強(qiáng)度、延伸率測量,鋰電隔膜穿刺強(qiáng)度,鋁塑膜的拉伸和穿刺性能等。
測試系統(tǒng)專注于各類定制化解決方案,協(xié)助您完成更為專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和定制化測 試,助力鋰電產(chǎn)品的測試和研發(fā)。更多詳細(xì)方案,請垂詢深圳瑞盛科技,感謝您支持!