东莞贝尔上海分公司动力电池检测设备 20页

动力电池检测设备模拟动力电池各种使用环境的检测仪器。包括：挤压、针刺、短路、跌落、高低温、振动、冲击等。 动力电池安全性检查简介纯电动汽车及混合动力汽车用二次电池（锂离子电池、镍氢电池等）其安全生产及检测方面没有正式国标。目前，国内对电池进行检测所参考的标准基本上分三类：行标和企标国外的一些保险公司出的标准。比如常用的行标：QC／T743-2006《电动汽车用锂离子蓄电池》，企标Energy_Storage_Abuse_Test_Manual_for_HEV_Apps，保险公司推出的标准:UL1642,UL2054，UN38.3等。其中UL标准中提到的安全检测标准主要适用于小型的锂离子电池，UN38.3没有强调针对哪种类型的锂离子电池，它的一些测试标准可以对QC／T743-2006的标准进行补充。 一、动力电池挤压试验单体电池挤压试验电池组挤压试验•单体电池的挤压试验是用面积•电池组的挤压试验是将电池组放在一个平板和一个异型板不小于20平方厘米的挤压头垂150X300）之间进行挤压。分直于电池极板方向向电池施压。两步试验，第一步压到电池组直到电池壳体破裂或者内部短原始尺寸的85%，保持5分钟后路（电压为0V）再挤压到原始尺寸的50%。•电池不爆炸或燃烧视为合格。•电池合格与否的标准是电池是•异型挤压盘有的挤压圆弧面的否爆炸或者燃烧。直径是75MM,有的是直径•对于单体电池的挤压我们常用150MM.的挤压头是直径75MM或者•停机条件也有所不同，（1）力150MM的挤压弧面或者用球面量、位移、电压三个条件哪个条件先达到，先停止。（2）当压到电池原始尺寸50%后保持的时间可调。 动力电池挤压试验各种压头单体电池挤压头动力电池组挤压头 动力电池挤压试验力量速度的选择•动力电池的挤压力和速度一般分为两种：•一种是电动的，可保持的最大力10吨，挤压速度是15mm/s±5mm/s,适用于单体电池小于10AH的电池，这个力量和速度标准里面有具体提到（BASTO-01）；•另外一种是油压驱动的，挤压力一般在100吨左右，兼顾其通用性，最小速度必须能够达到0.5MM/MIN，最大速度不限。适用于单体电池的容量在200AH以内的动力电池.这个挤压速度只有一个标准里面提到过（SAEJ2464-2009），力量和速度在QC/T-743的标准里是没有要求的，但是一些新的标准中加入了被测电池重量的1000倍的测试项目，就要求我们的挤压设备的力量必须准确。但是挤压机力量的选择还是要根据实际情况而定。比如单体400—800AH的动力电池100吨的挤压机就挤不动。 动力电池挤压试验机结构和空间的选择•动力电池挤压试验机结构方面一般分为两种：立式机构和卧式结构。•立式结构受高度的限制，测试空间不易做的太大，一般在W600XD600XH400MM,高度一般要达到2200MM高；•卧式结构不受空间的限制，可以做的很大很长，缺点是占地面积比较大，测试空间可以做到W1000XH1000XD1000MM,甚至更大。但就100吨的挤压机来说，当电池尺寸达到600X600X600以上时，设备根本就压不动电池，做的再大也用不上。 动力电池安全防护方面的要求•锂离子电池之所以不能大规模用在电动汽车上，就是因为安全性达不到要求，可靠性试验也是基于这方面的考虑。所有做电池挤压试验必须要考虑操作安全。•考虑到锂离子电池的能量密度非常高，当其燃烧爆炸时产生的威力非常大，能量如果不能及时散开的话，会造成更大的破坏。•因此，我们的电池挤压设备采用了疏堵结合的防护方法，即小能量就在防护箱内消化掉，如果电池释放的能力太大，就在防护箱上打开一个缺口，把能量及时的释放到外部空间。具体做法是在测试区周围装上10MM厚的防护钢板，在测试区安装卸压门，当压力达到一定程度时，卸压门自动打开卸压。 卸压门结构 动力电池挤压试验机软件应达到的要求•动力电池挤压试验机的软件要求很简单，但也很特殊，必须是多个软件的融合才能达到要求。•具有电压、力量、位移三者同时监控的能力，且可以根据这三个参数的变化随时停机；•位移、速度、力量可控，且可以多步保持位移，时间可根据要求任意设定。 动力电池挤压试验机需考虑的其他因素•排烟系统：动力电池的挤压试验会产生大量烟雾，需要及时将烟雾排放到室外；•视频监控系统：由于挤压试验比较危险，不可能在附近观察，需要有一个视频监控系统将试验过程记录下来，供分析参考；•灭火系统：当电池燃烧时，可用灭火系统将灭火扑灭，避免高温对设备造成损坏。 动力电池试验过程及结果个案 动力电池挤压后的外观图 二、动力电池针刺试验单体电池针刺试验电池组针刺试验•标准要求：•标准要求：用φ3mm～φ8mm的耐高温钢用φ3mm～φ8mm的耐高温钢针、以10mm/s～40mm/s的速度从垂直与电池极板的方向贯针、以10mm/s～40mm/s的速穿(钢针停留在蓄电池中)。度，从垂直于蓄电池极板的方•电池合格判定标准：向至少贯穿3个蓄电池单体(钢电池不起火、不爆炸。针停留在蓄电池中)。•电池合格判定标准：电池不起火、不爆炸。 针刺试验概述•针刺试验几乎在所有二次电池标准中都有提及，穿刺的速度一般是10—40MM/S,也有10—80MM/S，有一些企标自己规定在10—200MM/S；•穿刺用的钢针通常是直径3—8MM的耐高温钢针（最常用的是钨钢针），也有要求是用φ6-20mm的耐高温钢针。就目前我们了解到的国内外现行标准中都是单针穿刺，新的QC/T-743标准是用3根钢针穿刺，但这个标准还没有正式发布。 针刺试验机驱动方式和结构设计•针刺试验机的驱动方式一般分为两种，一种是气压驱动，其特点是设备整体比较轻，价格相对便宜，主要是立式结构，适用于手机电池等小型锂离子电池；•另外一种驱动方式是油压驱动，其特点是设备整体重量较大，价格相对较贵，运行稳定，可根据要求做成立式和卧式两种结构，不受测试空间的限制 针刺试验机生产设计应注意的问题•针刺试验是人为强制电池内部短路，电池易爆，所以安全性是第一考虑要素；•电池内部短路即使不燃烧和爆炸，一般会产生大量的烟雾，因此有排烟装置；•对于圆柱电池而言，需要有夹具将电池固定，不然会出现穿刺偏位、刺不到等问题；对于方形电池来说，需要考虑将穿刺钢针从电池中取出等问题，主要是考虑钢针的二次运用问题；•针刺试验会产生高温，同时会有电解液流出（酸性、有毒），要有托盘将电解液回收。 针刺试验机各种图片气动立式针刺机液压立式针刺机 2013-4-23动力电池挤压试验机各种图片•动力电池挤压试验机 2013-4-23温控型电池挤压试验机•温控型电池短路试验机 2013-4-23电池高空低压试验箱