鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2466次 | 2018年12月08日
鋰離子動(dòng)力電池為什么要做安全性能檢測(cè) ?
鋰離子電池的安全性備受關(guān)注,還與它的期望應(yīng)用有著密切的關(guān)系。對(duì)于鋰離子動(dòng)力電池,無(wú)論單體容量高低,必然采用電池的組合應(yīng)用,如果不能精確均衡控制,對(duì)某個(gè)單體來(lái)講,無(wú)異于濫用。電池循環(huán)次數(shù)和充放電制度都對(duì)電池的安全性有明顯影響,在使用過(guò)程中盡可能減少單體的過(guò)充電或者過(guò)放電,特別對(duì)于單體容量高的電池,因熱擾動(dòng)可能會(huì)引發(fā)一系列放熱副反應(yīng),zui終導(dǎo)致安全性問(wèn)題。鋰離子動(dòng)力電池為什么要做安全性能檢測(cè)?
鋰離子電池還有一個(gè)非常不好的“老化”特性。就是在存儲(chǔ)一段時(shí)間后,即使沒(méi)有進(jìn)行循環(huán)使用,其部分容量也會(huì)*喪失。究其原因還是電池的正負(fù)極從出廠后就已經(jīng)開(kāi)始了它的衰竭過(guò)程。不同溫度和不同電量狀態(tài)下“老化”的速度也不同。存儲(chǔ)溫度越高和充的越飽,電池容量損失就會(huì)越迅速。故而不推薦大家砸飽和狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間保存鋰離子電池。對(duì)于存儲(chǔ)電池,盡量低溫儲(chǔ)存。
鋰離子蓄電池經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,鋰離子動(dòng)力電池已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)。目前尚處于發(fā)展階段,正加以改進(jìn)以期適用于工業(yè)環(huán)境中的高倍率充放電循環(huán)、高低溫條件、惡劣的環(huán)境和低維護(hù)。隨著電池體系、電池材料等安全性問(wèn)題的深入研究,需從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用方的共同努力解決鋰離子電池安全性,避免不安全因素的發(fā)生,促進(jìn)鋰離子動(dòng)力電池的健康發(fā)展。
電池的使用環(huán)境千差萬(wàn)別,不同的電池有不同的使用環(huán)境要求,甚至相同的電池使用環(huán)境也有天壤之別,更要關(guān)注的是電池在誤用或?yàn)E用條件下如何保證安全,長(zhǎng)期循環(huán)的鋰離子電池的耐熱擾動(dòng)及耐濫用能力變差。為避免電池在濫用時(shí)由于電池內(nèi)特定的能量輸入導(dǎo)致組成物質(zhì)物理或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱,需對(duì)不同結(jié)構(gòu)的電池采用針對(duì)性設(shè)計(jì)。
對(duì)于圓柱形電池,PTC常作為過(guò)流保護(hù)元件。由于電池內(nèi)部具有置于正極端子與電極卷之間的限流裝置PTC,電池過(guò)充時(shí)當(dāng)電解液發(fā)生分解、電池溫度迅速上升時(shí),該裝置開(kāi)始作用并切斷電流。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而對(duì)于方形鋁殼電池內(nèi)部沒(méi)有限流裝置、并且由于鋁比較軟、易變形,只能靠電池外部裝置保證安全;采取鋁塑包裝膜制作的鋰離子電池,盡管電池內(nèi)部也沒(méi)有限流裝置,但是周密的設(shè)計(jì)加上電池外安全裝置使電池更安全,尤其對(duì)于蜂窩使用的情況,這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)在聚合物電池制造商普及。
對(duì)于圓柱和方形鋼殼結(jié)構(gòu)的鋰離子電池,具有安全設(shè)計(jì)的頂部泄氣閥結(jié)構(gòu),當(dāng)電池內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體時(shí),氣體使安全機(jī)構(gòu)啟動(dòng)。除此功能外,還可以降低電池的溫度以消除電池?zé)崾Э?。而?duì)于鋁塑包裝膜電池,由于外包裝是軟性的鋁塑膜,電池內(nèi)部沒(méi)有保護(hù)裝置,因此對(duì)電池的設(shè)計(jì)要求苛刻。但是與圓柱鋼殼電池相比,當(dāng)發(fā)生誤用與濫用使隨著化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體逐步增大時(shí),會(huì)將包裝膜鼓脹或?qū)X膜焊封位置鼓破而泄壓,從而保證了電池安全。
鋰離子動(dòng)力電池安全性能檢測(cè)一般包括:
1、高度模擬
在壓力≤11.6kPa,溫度20±5℃的條件下,存放6h以上
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、
無(wú)燃燒、無(wú)爆炸、無(wú)破損,
開(kāi)路電壓不小于試驗(yàn)前的90%,失重要求見(jiàn)說(shuō)明
2、高低溫循環(huán)
在75±2℃和-40±2℃的條件下,進(jìn)行高低溫沖擊試驗(yàn),在極限溫度中存放時(shí)間≥6h,高低溫轉(zhuǎn)換時(shí)間≤30min,沖擊10次,然后室溫(20±5℃)存放24h,試驗(yàn)總時(shí)間至少周。
無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、
無(wú)燃燒、無(wú)爆炸、無(wú)破損,
開(kāi)路電壓不小于試驗(yàn)前的90%,失重要求見(jiàn)說(shuō)明
標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明鋰電池UN38.3認(rèn)證檢測(cè)按照《聯(lián)合國(guó)關(guān)于危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》中第3部分38.3款要求進(jìn)行8項(xiàng)安全性能測(cè)試UL1642-2005鋰電池的安全性能檢測(cè)
IEC61960電池的基本性能檢測(cè)
GB/T18287-2000手機(jī)鋰電池安全性能檢測(cè)
QB/T2502-2000鋰離子蓄電池安全性能檢測(cè)
SN/T1414.3-2004鋰離子蓄電池安全檢測(cè)
3、振動(dòng)試驗(yàn)
15min內(nèi)從7Hz至200Hz完成一次往復(fù)對(duì)數(shù)掃頻正弦振動(dòng),3h內(nèi)完成三維方向振動(dòng)12次。
無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、
無(wú)燃燒、無(wú)爆炸、無(wú)破損,
開(kāi)路電壓不小于試驗(yàn)前的90%,失重要求見(jiàn)說(shuō)明
4、沖擊試驗(yàn)
加速度150gn、6ms或加速度50gn、11ms半正弦沖擊,每個(gè)安裝方向進(jìn)行3次,總共18
次。
無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、
無(wú)燃燒、無(wú)爆炸、無(wú)破損,
開(kāi)路電壓不小于試驗(yàn)前的90%,失重要求見(jiàn)說(shuō)明
5、55℃外短路
在55±2℃、外電阻<0.1Ω條件下短路,短路時(shí)間持續(xù)到電池溫度回到55±2℃后1h,觀察6h。6小時(shí)內(nèi),無(wú)解體、無(wú)破損、無(wú)燃燒,電池表面溫度<170℃。
6、撞擊試驗(yàn)
9.1Kg重物自61±2.5cm高處落于放有15.8mm圓棒的電池上,檢測(cè)電池表面溫度,
觀察6h。每次撞擊都要用新的試樣。
6小時(shí)內(nèi),無(wú)解體、無(wú)破損、無(wú)燃燒,電池表面溫度<170℃
7、過(guò)充電試驗(yàn)
在2倍的zui大連續(xù)充電電流和2倍的zui大充電電壓條件下,對(duì)電池過(guò)充24h,觀察7天。
無(wú)解體、無(wú)燃燒
8、強(qiáng)制放電
電池串聯(lián)12V直流電源,以zui大放電電流進(jìn)行強(qiáng)制放電,觀察7天。無(wú)解體、無(wú)燃燒
9、1.2m跌落
電池?cái)D壓試驗(yàn)機(jī)