新能源锂电池有哪些常见的锂电池安全性能试验
时间:2024-12-02 阅读:43
新能源锂电池在生产和使用过程中,为确保其安全性,需要进行一系列的安全性能试验。这些试验旨在评估电池在各种条件下的反应,以确保其在实际应用中不会发生起火、爆炸等安全事故。以下是一些常见的锂电池安全性能试验:
一、热滥用试验
目的:评估电池在高温条件下的热稳定性和安全性。
方法:将充满电的电池放入试验箱,以一定速率升温(如5℃±2℃/min),当温度达到特定值(如130±2℃)后恒温持续一段时间(如30min)。
二、低气压试验
目的:模拟空运等过程中的低气压环境,评估电池在低气压条件下的安全性。
方法:将充满电的电池放置于特定温度(如20℃±5℃)的真空箱中,降低箱内压强至模拟的高海拔环境(如11.6kPa,模拟海拔15240m),并保持一段时间(如6h)。
三、短路试验
目的:评估电池在短路条件下的安全性。
方法:将充满电的电池放入试验箱,置于特定温度(如55℃±5℃)的环境中,待电池表面达到该温度后,用导线连接正负,并确保全部电阻在一定范围内(如80±20mΩ)。也可用电阻不大于50mΩ的导线将电池正负极短接,测试电池表面温度变化。
四、跌落试验
目的:评估电池在跌落过程中的安全性。
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,检测电池是否发生破裂、起火或爆炸。
五、燃烧试验
目的:评估电池在火焰加热条件下的安全性。
方法:将充满电的电池放入试验箱,用火焰加热电池,当出现电池爆炸、电池燃烧或持续一定时间(如30min)电池未起火、爆炸时停止加热。
六、重物冲击试验
目的:评估电池在受到重物冲击时的安全性。
方法:将充满电的电池放置在平坦表面上,用一定重量(如9.1kg)的重物从一定高度(如610mm)自由落到电池上方的钢柱上,检测电池是否起火或爆炸。
七、机械冲击试验
目的:评估电池在机械冲击条件下的安全性。
方法:将充满电的电池固定在冲击台上,进行半正弦脉冲冲击实验。在特定的时间(如开始的3ms内)内,施加一定的平均加速度(如75g)和峰值加速度(如150g±25g),脉冲持续一定时间(如6ms±1ms),电池每个方向进行多次(如三次)加速度冲击试验。
八、过充试验
目的:评估电池在过充条件下的安全性。
方法:用一定电流(如1C)充满电后,按照一定条件(如3C过充10V)进行过充测试,观察电池电压和温度的变化,以及是否发生起火或爆炸。
九、强制放电试验
目的:评估电池在强制放电条件下的安全性。
方法:将电池串联一定电压(如12V)的直流电源,以放电电流进行强制放电,观察电池的反应。
十、针刺测试
目的:模拟外力穿刺的情况,观察电池在被尖锐物体刺穿后的反应,以评估其安全性。
方法:将充满电的电池放在平面上,用一定直径(如3mm)的钢针径向刺入电池。
十一、挤压测试
目的:评估电池在受到挤压力时的安全性。
方法:将充满电的电池放在平坦的表面上,用液压缸施加一定挤压力(如13+1KN),用一定直径(如32mm)的钢棒挤压电池,挤压压力达到最大值后停止挤压。
十二、温度循环试验
目的:评估电池在温度变化条件下的稳定性。
方法:通过反复的高温和低温循环,观察电池在极限温度中的存放时间、高低温转换时间以及室温存放时间后的性能变化。
十三、振动试验
目的:评估电池在振动条件下的安全性。
方法:在特定时间内(如15min内)从一定频率(如7Hz)至另一频率(如200Hz)完成一次往复对数扫频正弦振动,在更长时间内(如3h内)完成三维方向的多次振动。
这些试验涵盖了电池在多种条件下的安全性评估,包括高温、低温、低气压、短路、跌落、重物冲击、机械冲击、过充、强制放电、针刺、挤压、温度循环和振动等。通过这些试验,可以确保锂电池在实际应用中的安全性和可靠性。