锂离子电池安规测试培训.ppt

锂离子电池环境及锂离子电池环境及 安全测试培训安全测试培训 1 2 3 培训内容培训内容 2 电性能测试电性能测试 环境测试环境测试1 机械测试机械测试 4 致谢致谢 1.温度循环测试： 此项测试旨在模拟锂电池在运输或用户使用过程中，可能遇到环境温度急剧变化的情况。 目前国际上的测试要求(JIS C8714，UL1642，EN62133），先将电池在常温下（20+/-5度）充 满电，置于高低温测试柜中,进行温度循环。30分钟内将温度提升至70度，保持温度存放4小时 ；转至20度存放2小时，再转至-20度存放4小时。以此为一个周期，循环10次。 合格标准： 不起火，不漏液，不爆炸，不冒烟。 环境测试环境测试 3 1.温度循环测试： 环境测试环境测试 4 2.热冲测试 此项测试旨在模拟测试锂电池在高温环境中的安全性能。 将满充电芯搁置于烘箱中，温度以5度/分钟的速度上升至130度（只有国标是150度，30分钟） ，继续保持10分钟。目前AEE参考的是国际标准，电芯达到130度后，并保持30分钟。 合格标准： 不起火、不爆炸 环境测试环境测试 5 3.高温高湿测试 此项测试旨在模拟测试锂电池对高温高湿环境的耐受性能。 合格标准： 无明显变形，锈蚀，冒烟或爆炸（国标：放电时间不低于36min） 环境测试环境测试 6 4.低气压测试 此项测试旨在模拟测试锂电池在航空运输时，到达15000m高空，低气压状态下的安全性能。 将满充电芯置于真空箱中，气压11.6kPa，温度20度，保存6小时。 合格标准： 不爆炸、不起火、不冒烟、不漏液 环境测试环境测试 7 5.弹射测试 此项测试旨在模拟锂电池在极端失效时，发 生无法避免的爆炸或燃烧，有固体物或火焰 抛射出本体的情况。 评估其起火或爆炸时的威力和热量。 合格标准： 不能有任何固体物穿过如右图所示的八边型 网罩，或使得网罩被灼烧穿孔。（网罩材质 为0.25mm直径的铝丝） 环境测试环境测试 8 5.弹射测试 环境测试环境测试 9 2 3 培训内容培训内容 10 电性能测试电性能测试 环境测试环境测试1 机械测试机械测试 4 致谢致谢 1.振动测试： 此项测试旨在模拟锂电池在交通运输过程中，可能遇到的各种频率（1055HZ）振动情况，发 生潜在安全问题的可能性。 目前国际上的测试要求，将电池固定在振动测试设备上，从10HZ开始，以每分钟1HZ的增幅， 提升至55HZ。沿X，Y，Z轴方向，每方向持续振动各90分钟左右。 国标和UN38.3在振动频率范围和振动时间上略有不同。 我司则是采用的1055Hz，各方向60分钟的测试条件。 合格标准： 不起火，不漏液，不爆炸，无明显损伤，电池容量损失小于5%。 二二. .机械测试机械测试 11 二二. .机械测试机械测试 12 1.振动测试： 2.自由跌落测试 此项测试旨在模拟锂电池在用户使用或电池装配过程中，无意间将电池掉落在地面的情况。 目前国际和国内的测试要求(JIS C8714，UL1642，GB/T 18287），都是将电池从1米高度，重 力自由下落到水泥地面（国标和AEE为木板）上。用不同的方向重复若干次跌落。 合格标准： 放电时间不低于51min 无明显损伤、不漏液、不冒烟、不爆炸 二二. .机械测试机械测试 13 2.自由跌落测试 二二. .机械测试机械测试 14 3.碰撞测试 此项测试旨在模拟锂电池在运输过程中或使用工况，可能遇到的强烈物理冲击的情况。 目前国际上的测试要求，将电池固定在冲击测试设备上，开始3毫秒至少要达到75g，直到 125g175g的峰值加速度，进行半正弦冲击。 g为重力加速度9.8m/s2 国标的加速度峰值为100m/s2(10.2g),而UN38.3则针对大电池和小电池有不同的测试条件。 合格标准： 无明显损伤、不漏液、不冒烟、不爆炸 二二. .机械测试机械测试 15 3.碰撞测试 二二. .机械测试机械测试 16 4.挤压测试 此项测试旨在模拟测试锂电池在遭受机械挤压时的安全性能。 将满充电芯置于挤压装置的平面上，用钢板挤压电芯，直至压力达到13+/-1kN时松开。 UL1642要求分正面和侧面两个方向挤压。AEE也是采用这种方式。 合格标准： 不起火、不爆炸 二二. .机械测试机械测试 17 4.挤压测试 二二. .机械测试机械测试 18 5.重物冲击测试 此项测试旨在模拟测试锂电池在遭受重物冲击时的安全性能。 将满充电芯水平放置于平面上，一根直径15.8mm的铁棒放在样品中心，让重量9.1Kg的铁锤从 61025mm高度自由落下，砸在电芯样品上。 国标的下落高度为1米。 合格标准： 不起火、不爆炸 二二. .机械测试机械测试 19 5.重物冲击测试 二二. .机械测试机械测试 20 6.穿刺测试 此项测试旨在模拟测试锂电池在遭受尖锐物穿刺时的安全性能。 不同的客户有不同的测试条件（铁针直径，穿刺速度等）要求，我司采用的条件如下： 用直径为2.5mm的铁钉，以9mm/sec的速度垂直刺穿满充状态的电池。 合格标准： 不起火、不爆炸 二二. .机械测试机械测试 21 2 3 培训内容培训内容 22 电性能测试电性能测试 环境测试环境测试1 机械测试机械测试 4 致谢致谢 1.过充测试 此项测试旨在模拟锂电池使用过程中可能会面临的非正常充电状态下安全性能。 正极是过充失效的主要控制环节。 主要失效原因是正极导致的热失控和化学反应失控。 目前国内国际对过充的测试要求各不相同： JIS C8714为 用10V Ic充至电芯电压达到10V或者达到额定容量的250%。（1045 ） UL1642 为 3倍Ic 充至电芯达到到额定容量的250%，充电时间至少为48小时。 UN38.3 为2倍额定电压（大于18V的为1.2倍电压过充），2倍Ic ，常温下过充24小时。 EN62133 分为0.5C 10V充5小时 及 3倍Ic 直至充满（高倍率过充测试）两种方式，均采用完 全放电的电芯。 GB/T 182872000 国标为3C 10V恒流恒压过充，至电流下降为0或峰值温度下降10 时结束 *备注： Ic 为制造商建议的最大充电电流 合格标准： 不起火、不爆炸 三三. .电性能测试电性能测试 23 1.过充测试 三三. .电性能测试电性能测试 24 2.过放测试 此项测试旨在模拟锂电池使用过程中，可能会面临的不正常放电甚至反充电时的安全性能。 主要失效原因是负极导致化学反应失控。 目前国际上对过充的测试要求各不相同： JIS C8714和EN62133 均为 1C反充90分钟。 UL1642 为1个完全放电的电芯与其他n-1个同型号电芯反向串联，然后将该电池组用0.1 的 铜线短路。 UN38.3 为12V反充，初始电流与反充时间的乘积等于额定容量。 合格标准： 不起火、不爆炸 三三. .电性能测试电性能测试 25 2.过放测试 三三. .电性能测试电性能测试 26 3.外部短路测试 此项测试旨在模拟锂电池使用过程中，可能会面临的正负极被意外短路时的安全性能。 目前国际上进行短路测试的方法都是采用小于100毫欧（0.1）的铜丝将满充电池的正负极短 接。而国标使用的是小于50毫欧的导线。 测试的环境温度有分20度和55度两种，UL1642为60度。 合格标准： 不起火、不爆炸、壳体温度不超过限制值。 三三. .电性能测试电性能测试 27 3.外部短路测试 三三. .电性能测试电性能测试 28 4.高温放电测试 此项测试旨在模拟锂电池在高温环境中的放电性能。 合格标准： 无变形、无爆裂，放电时间不小于51min。 三三. .电性能测试电性能测试 29 5.低温放电测试 此项测试旨在模拟锂电池在低温环境中的放电性能。 合格标准： 无变形、无爆裂，放电容量不小于70%（80%）最小设计容量 三三. .电性