鋰離子動力電池為什么要做安全性能檢測 ,?
鋰離子電池的安全性備受關(guān)注,,還與它的期望應用有著密切的關(guān)系,。對于鋰離子動力電池,,無論單體容量高低,必然采用電池的組合應用,,如果不能均衡控制,,對某個單體來講,無異于濫用,。電池循環(huán)次數(shù)和充放電制度都對電池的安全性有明顯影響,,在使用過程中盡可能減少單體的過充電或者過放電,特別對于單體容量高的電池,,因熱擾動可能會引發(fā)一系列放熱副反應,,zui終導致安全性問題。鋰離子動力電池為什么要做安全性能檢測 ,?
鋰離子電池還有一個非常不好的“老化”特性,。就是在存儲一段時間后,即使沒有進行循環(huán)使用,,其部分容量也會*喪失,。究其原因還是電池的正負極從出廠后就已經(jīng)開始了它的衰竭過程。不同溫度和不同電量狀態(tài)下“老化”的速度也不同,。存儲溫度越高和充的越飽,,電池容量損失就會越迅速,。故而不推薦大家砸飽和狀態(tài)下長時間保存鋰離子電池,。對于存儲電池,,盡量低溫儲存。
鋰離子蓄電池經(jīng)過近年來的發(fā)展,,取得了長足的進步,,鋰離子動力電池已經(jīng)在市場上出現(xiàn)。目前尚處于發(fā)展階段,,正加以改進以期適用于工業(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,。隨著電池體系,、電池材料等安全性問題的深入研究,需從設計,、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,,促進鋰離子動力電池的健康發(fā)展,。
電池的使用環(huán)境千差萬別,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濫用條件下如何保證安全,長期循環(huán)的鋰離子電池的耐熱擾動及耐濫用能力變差,。為避免電池在濫用時由于電池內(nèi)特定的能量輸入導致組成物質(zhì)物理或化學反應產(chǎn)生大量的熱,,需對不同結(jié)構(gòu)的電池采用針對性設計。
對于圓柱形電池,,PTC常作為過流保護元件,。由于電池內(nèi)部具有置于正子與電極卷之間的限流裝置PTC,電池過充時當電解液發(fā)生分解,、電池溫度迅速上升時,,該裝置開始作用并切斷電流。
而對于方形鋁殼電池內(nèi)部沒有限流裝置,、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)部也沒有限流裝置,但是周密的設計加上電池外安全裝置使電池更安全,,尤其對于蜂窩使用的情況,,這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)在聚合物電池制造商普及,。
對于圓柱和方形鋼殼結(jié)構(gòu)的鋰離子電池,具有安全設計的頂部泄氣閥結(jié)構(gòu),,當電池內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體時,,氣體使安全機構(gòu)啟動。除此功能外,,還可以降低電池的溫度以消除電池熱失控,。而對于鋁塑包裝膜電池,由于外包裝是軟性的鋁塑膜,,電池內(nèi)部沒有保護裝置,,因此對電池的設計要求苛刻。但是與圓柱鋼殼電池相比,,當發(fā)生誤用與濫用使隨著化學反應產(chǎn)生的氣體逐步增大時,,會將包裝膜鼓脹或?qū)X膜焊封位置鼓破而泄壓,從而保證了電池安全,。
鋰離子動力電池安全性能檢測一般包括:
1,、 高度模擬
在壓力≤11.6kPa,溫度20±5℃的條件下,,存放6h 以上
無滲漏,、 無排氣、 無解體,、
無燃燒,、 無爆炸、 無破損,,
開路電壓不小于試驗前的90%,,失重要求見說明
2、 高低溫循環(huán)
在75±2℃和-40±2℃的條件下,, 進行高低溫沖擊試驗,,在極限溫度中存放時間≥6h,高低溫轉(zhuǎn)換時間≤30min,,沖擊10次,,然后室溫(20±5℃)存放24h,試驗總時間至少周,。
無滲漏,、 無排氣、 無解體,、
無燃燒,、 無爆炸、 無破損,,
開路電壓不小于試驗前的90%,,失重要求見說明
標準名稱 標準說明 鋰電池UN38.3認證檢測 按照《聯(lián)合國關(guān)于危險品運輸?shù)慕ㄗh書試驗和標準手冊》中第3部分38.3款要求進行8項安全性能測試 UL 1642-2005 鋰電池的安全性能檢測
IEC 61960 電池的基本性能檢測
GB/T 18287-2000 手機鋰電池安全性能檢測
QB/T 2502-2000 鋰離子蓄電池安全性能檢測
SN/T 1414.3-2004 鋰離子蓄電池安全檢測
3,、 振動試驗
15min 內(nèi)從7Hz至200Hz完成一次往復對數(shù)掃頻正弦振動, 3h內(nèi)完成三維方向振動12次,。
無滲漏,、 無排氣、 無解體,、
無燃燒,、 無爆炸、 無破損,,
開路電壓不小于試驗前的90%,失重要求見說明
4,、 沖擊試驗
加速度150gn,、6ms或加速度50gn、11ms半正弦沖擊,,每個安裝方向進行3次,,總共18
次。
無滲漏,、 無排氣,、 無解體、
無燃燒,、 無爆炸,、 無破損,
開路電壓不小于試驗前的90%,,失重要求見說明
5,、 55℃外短路
在55±2℃、外電阻<0.1Ω條件下短路,,短路時間持續(xù)到電池溫度回到55±2℃后1h,,觀察6h。 6小時內(nèi),,無解體,、無破損、無燃燒,, 電池表面溫度<170℃ ,。
6、 撞擊試驗
9.1Kg重物自61±2.5cm高處落于放有15.8mm圓棒的電池上,,檢測電池表面溫度,,
觀察6h。每次撞擊都要用新的試樣,。
6小時內(nèi),,無解體,、無破損、無燃燒,, 電池表面溫度<170℃
7,、 過充電試驗
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,對電池過充24h,,觀察7天,。
無解體、無燃燒
8,、 強制放電
電池串聯(lián)12V直流電源,,以zui大放電電流進行強制放電,觀察7天,。無解體,、無燃燒
9、 1.2m跌落
電池擠壓試驗機