鋰離子電池安規(guī)測試培訓(xùn)課件

鋰離子電池環(huán)境及安全測試培訓(xùn)1鋰離子電池環(huán)境及123培訓(xùn)內(nèi)容2電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容2電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝1.溫度循環(huán)測試：此項測試旨在模擬鋰電池在運輸或用戶使用過程中，可能遇到環(huán)境溫度急劇變化的情況。目前國際上的測試要求(JISC8714，UL1642，EN62133），先將電池在常溫下（20+/-5度）充滿電，置于高低溫測試柜中,進行溫度循環(huán)。30分鐘內(nèi)將溫度提升至70度，保持溫度存放4小時；轉(zhuǎn)至20度存放2小時，再轉(zhuǎn)至-20度存放4小時。以此為一個周期，循環(huán)10次。合格標準：不起火，不漏液，不爆炸，不冒煙。環(huán)境測試31.溫度循環(huán)測試：環(huán)境測試31.溫度循環(huán)測試：環(huán)境測試41.溫度循環(huán)測試：環(huán)境測試42.熱沖測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在高溫環(huán)境中的安全性能。將滿充電芯擱置于烘箱中，溫度以5度/分鐘的速度上升至130度（只有國標是150度，30分鐘），繼續(xù)保持10分鐘。目前AEE參考的是國際標準，電芯達到130度后，并保持30分鐘。合格標準：不起火、不爆炸環(huán)境測試52.熱沖測試環(huán)境測試53.高溫高濕測試此項測試旨在模擬測試鋰電池對高溫高濕環(huán)境的耐受性能。合格標準：無明顯變形，銹蝕，冒煙或爆炸（國標：放電時間不低于36min）環(huán)境測試63.高溫高濕測試環(huán)境測試64.低氣壓測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在航空運輸時，到達15000m高空，低氣壓狀態(tài)下的安全性能。將滿充電芯置于真空箱中，氣壓11.6kPa，溫度20度，保存6小時。合格標準：不爆炸、不起火、不冒煙、不漏液環(huán)境測試74.低氣壓測試環(huán)境測試75.彈射測試此項測試旨在模擬鋰電池在極端失效時，發(fā)生無法避免的爆炸或燃燒，有固體物或火焰拋射出本體的情況。評估其起火或爆炸時的威力和熱量。合格標準：不能有任何固體物穿過如右圖所示的八邊型網(wǎng)罩，或使得網(wǎng)罩被灼燒穿孔。（網(wǎng)罩材質(zhì)為0.25mm直徑的鋁絲）環(huán)境測試85.彈射測試環(huán)境測試85.彈射測試環(huán)境測試95.彈射測試環(huán)境測試923培訓(xùn)內(nèi)容10電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容10電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝1.振動測試：此項測試旨在模擬鋰電池在交通運輸過程中，可能遇到的各種頻率（10~55HZ）振動情況，發(fā)生潛在安全問題的可能性。目前國際上的測試要求，將電池固定在振動測試設(shè)備上，從10HZ開始，以每分鐘1HZ的增幅，提升至55HZ。沿X，Y，Z軸方向，每方向持續(xù)振動各90分鐘左右。國標和UN38.3在振動頻率范圍和振動時間上略有不同。我司則是采用的10~55Hz，各方向60分鐘的測試條件。合格標準：不起火，不漏液，不爆炸，無明顯損傷，電池容量損失小于5%。二.機械測試111.振動測試：二.機械測試11二.機械測試121.振動測試：二.機械測試121.振動測試：2.自由跌落測試此項測試旨在模擬鋰電池在用戶使用或電池裝配過程中，無意間將電池掉落在地面的情況。目前國際和國內(nèi)的測試要求(JISC8714，UL1642，GB/T18287），都是將電池從1米高度，重力自由下落到水泥地面（國標和AEE為木板）上。用不同的方向重復(fù)若干次跌落。合格標準：放電時間不低于51min無明顯損傷、不漏液、不冒煙、不爆炸二.機械測試132.自由跌落測試二.機械測試132.自由跌落測試二.機械測試142.自由跌落測試二.機械測試143.碰撞測試此項測試旨在模擬鋰電池在運輸過程中或使用工況，可能遇到的強烈物理沖擊的情況。目前國際上的測試要求，將電池固定在沖擊測試設(shè)備上，開始3毫秒至少要達到75g，直到125g~175g的峰值加速度，進行半正弦沖擊。g為重力加速度9.8m/s^2國標的加速度峰值為100m/s^2(10.2g),而UN38.3則針對大電池和小電池有不同的測試條件。合格標準：無明顯損傷、不漏液、不冒煙、不爆炸二.機械測試153.碰撞測試二.機械測試153.碰撞測試二.機械測試163.碰撞測試二.機械測試164.擠壓測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在遭受機械擠壓時的安全性能。將滿充電芯置于擠壓裝置的平面上，用鋼板擠壓電芯，直至壓力達到13+/-1kN時松開。UL1642要求分正面和側(cè)面兩個方向擠壓。AEE也是采用這種方式。合格標準：不起火、不爆炸二.機械測試174.擠壓測試二.機械測試174.擠壓測試二.機械測試184.擠壓測試二.機械測試185.重物沖擊測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在遭受重物沖擊時的安全性能。將滿充電芯水平放置于平面上，一根直徑15.8mm的鐵棒放在樣品中心，讓重量9.1Kg的鐵錘從610±25mm高度自由落下，砸在電芯樣品上。國標的下落高度為1米。合格標準：不起火、不爆炸二.機械測試195.重物沖擊測試二.機械測試195.重物沖擊測試二.機械測試205.重物沖擊測試二.機械測試206.穿刺測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在遭受尖銳物穿刺時的安全性能。不同的客戶有不同的測試條件（鐵針直徑，穿刺速度等）要求，我司采用的條件如下：用直徑為2.5mm的鐵釘，以9mm/sec的速度垂直刺穿滿充狀態(tài)的電池。合格標準：不起火、不爆炸二.機械測試216.穿刺測試二.機械測試2123培訓(xùn)內(nèi)容22電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容22電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝1.過充測試此項測試旨在模擬鋰電池使用過程中可能會面臨的非正常充電狀態(tài)下安全性能。正極是過充失效的主要控制環(huán)節(jié)。主要失效原因是正極導(dǎo)致的熱失控和化學(xué)反應(yīng)失控。目前國內(nèi)國際對過充的測試要求各不相同：JISC8714為用10V

Ic充至電芯電壓達到10V或者達到額定容量的250%。（10~45℃）UL1642為3倍Ic充至電芯達到到額定容量的250%，充電時間至少為48小時。UN38.3為2倍額定電壓（大于18V的為1.2倍電壓過充），2倍Ic

，常溫下過充24小時。EN62133分為0.5C10V充5小時及3倍Ic

直至充滿（高倍率過充測試）兩種方式，均采用完全放電的電芯。GB/T18287—2000國標為3C10V恒流恒壓過充，至電流下降為0或峰值溫度下降10℃時結(jié)束*備注：Ic

為制造商建議的最大充電電流合格標準：不起火、不爆炸三.電性能測試231.過充測試三.電性能測試231.過充測試三.電性能測試241.過充測試三.電性能測試242.過放測試此項測試旨在模擬鋰電池使用過程中，可能會面臨的不正常放電甚至反充電時的安全性能。主要失效原因是負極導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)失控。目前國際上對過充的測試要求各不相同：JISC8714和EN62133均為1C反充90分鐘。UL1642為1個完全放電的電芯與其他n-1個同型號電芯反向串聯(lián)，然后將該電池組用0.1Ω的銅線短路。UN38.3為12V反充，初始電流與反充時間的乘積等于額定容量。合格標準：不起火、不爆炸三.電性能測試252.過放測試三.電性能測試252.過放測試三.電性能測試262.過放測試三.電性能測試263.外部短路測試此項測試旨在模擬鋰電池使用過程中，可能會面臨的正負極被意外短路時的安全性能。目前國際上進行短路測試的方法都是采用小于100毫歐（0.1Ω）的銅絲將滿充電池的正負極短接。而國標使用的是小于50毫歐的導(dǎo)線。測試的環(huán)境溫度有分20度和55度兩種，UL1642為60度。合格標準：不起火、不爆炸、殼體溫度不超過限制值。三.電性能測試273.外部短路測試三.電性能測試273.外部短路測試三.電性能測試283.外部短路測試三.電性能測試284.高溫放電測試此項測試旨在模擬鋰電池在高溫環(huán)境中的放電性能。合格標準：無變形、無爆裂，放電時間不小于51min。三.電性能測試294.高溫放電測試三.電性能測試295.低溫放電測試此項測試旨在模擬鋰電池在低溫環(huán)境中的放電性能。合格標準：無變形、無爆裂，放電容量不小于70%（80%）最小設(shè)計容量三.電性能測試305.低溫放電測試三.電性能測試306.循環(huán)放電測試此項測試旨在模擬鋰電池在使用中的循環(huán)壽命和容量衰減情況。合格標準：300次循環(huán)后剩余不低于首次放電80%容量；500次循環(huán)后剩余不低于首次放電60%容量三.電性能測試316.循環(huán)放電測試三.電性能測試3123培訓(xùn)內(nèi)容32電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容32電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝鋰離子電池環(huán)境及安全測試培訓(xùn)33鋰離子電池環(huán)境及123培訓(xùn)內(nèi)容34電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容2電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝1.溫度循環(huán)測試：此項測試旨在模擬鋰電池在運輸或用戶使用過程中，可能遇到環(huán)境溫度急劇變化的情況。目前國際上的測試要求(JISC8714，UL1642，EN62133），先將電池在常溫下（20+/-5度）充滿電，置于高低溫測試柜中,進行溫度循環(huán)。30分鐘內(nèi)將溫度提升至70度，保持溫度存放4小時；轉(zhuǎn)至20度存放2小時，再轉(zhuǎn)至-20度存放4小時。以此為一個周期，循環(huán)10次。合格標準：不起火，不漏液，不爆炸，不冒煙。環(huán)境測試351.溫度循環(huán)測試：環(huán)境測試31.溫度循環(huán)測試：環(huán)境測試361.溫度循環(huán)測試：環(huán)境測試42.熱沖測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在高溫環(huán)境中的安全性能。將滿充電芯擱置于烘箱中，溫度以5度/分鐘的速度上升至130度（只有國標是150度，30分鐘），繼續(xù)保持10分鐘。目前AEE參考的是國際標準，電芯達到130度后，并保持30分鐘。合格標準：不起火、不爆炸環(huán)境測試372.熱沖測試環(huán)境測試53.高溫高濕測試此項測試旨在模擬測試鋰電池對高溫高濕環(huán)境的耐受性能。合格標準：無明顯變形，銹蝕，冒煙或爆炸（國標：放電時間不低于36min）環(huán)境測試383.高溫高濕測試環(huán)境測試64.低氣壓測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在航空運輸時，到達15000m高空，低氣壓狀態(tài)下的安全性能。將滿充電芯置于真空箱中，氣壓11.6kPa，溫度20度，保存6小時。合格標準：不爆炸、不起火、不冒煙、不漏液環(huán)境測試394.低氣壓測試環(huán)境測試75.彈射測試此項測試旨在模擬鋰電池在極端失效時，發(fā)生無法避免的爆炸或燃燒，有固體物或火焰拋射出本體的情況。評估其起火或爆炸時的威力和熱量。合格標準：不能有任何固體物穿過如右圖所示的八邊型網(wǎng)罩，或使得網(wǎng)罩被灼燒穿孔。（網(wǎng)罩材質(zhì)為0.25mm直徑的鋁絲）環(huán)境測試405.彈射測試環(huán)境測試85.彈射測試環(huán)境測試415.彈射測試環(huán)境測試923培訓(xùn)內(nèi)容42電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容10電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝1.振動測試：此項測試旨在模擬鋰電池在交通運輸過程中，可能遇到的各種頻率（10~55HZ）振動情況，發(fā)生潛在安全問題的可能性。目前國際上的測試要求，將電池固定在振動測試設(shè)備上，從10HZ開始，以每分鐘1HZ的增幅，提升至55HZ。沿X，Y，Z軸方向，每方向持續(xù)振動各90分鐘左右。國標和UN38.3在振動頻率范圍和振動時間上略有不同。我司則是采用的10~55Hz，各方向60分鐘的測試條件。合格標準：不起火，不漏液，不爆炸，無明顯損傷，電池容量損失小于5%。二.機械測試431.振動測試：二.機械測試11二.機械測試441.振動測試：二.機械測試121.振動測試：2.自由跌落測試此項測試旨在模擬鋰電池在用戶使用或電池裝配過程中，無意間將電池掉落在地面的情況。目前國際和國內(nèi)的測試要求(JISC8714，UL1642，GB/T18287），都是將電池從1米高度，重力自由下落到水泥地面（國標和AEE為木板）上。用不同的方向重復(fù)若干次跌落。合格標準：放電時間不低于51min無明顯損傷、不漏液、不冒煙、不爆炸二.機械測試452.自由跌落測試二.機械測試132.自由跌落測試二.機械測試462.自由跌落測試二.機械測試143.碰撞測試此項測試旨在模擬鋰電池在運輸過程中或使用工況，可能遇到的強烈物理沖擊的情況。目前國際上的測試要求，將電池固定在沖擊測試設(shè)備上，開始3毫秒至少要達到75g，直到125g~175g的峰值加速度，進行半正弦沖擊。g為重力加速度9.8m/s^2國標的加速度峰值為100m/s^2(10.2g),而UN38.3則針對大電池和小電池有不同的測試條件。合格標準：無明顯損傷、不漏液、不冒煙、不爆炸二.機械測試473.碰撞測試二.機械測試153.碰撞測試二.機械測試483.碰撞測試二.機械測試164.擠壓測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在遭受機械擠壓時的安全性能。將滿充電芯置于擠壓裝置的平面上，用鋼板擠壓電芯，直至壓力達到13+/-1kN時松開。UL1642要求分正面和側(cè)面兩個方向擠壓。AEE也是采用這種方式。合格標準：不起火、不爆炸二.機械測試494.擠壓測試二.機械測試174.擠壓測試二.機械測試504.擠壓測試二.機械測試185.重物沖擊測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在遭受重物沖擊時的安全性能。將滿充電芯水平放置于平面上，一根直徑15.8mm的鐵棒放在樣品中心，讓重量9.1Kg的鐵錘從610±25mm高度自由落下，砸在電芯樣品上。國標的下落高度為1米。合格標準：不起火、不爆炸二.機械測試515.重物沖擊測試二.機械測試195.重物沖擊測試二.機械測試525.重物沖擊測試二.機械測試206.穿刺測試此項測試旨在模擬測試鋰電池在遭受尖銳物穿刺時的安全性能。不同的客戶有不同的測試條件（鐵針直徑，穿刺速度等）要求，我司采用的條件如下：用直徑為2.5mm的鐵釘，以9mm/sec的速度垂直刺穿滿充狀態(tài)的電池。合格標準：不起火、不爆炸二.機械測試536.穿刺測試二.機械測試2123培訓(xùn)內(nèi)容54電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝23培訓(xùn)內(nèi)容22電性能測試環(huán)境測試1機械測試4致謝1.過充測試此項測試旨在模擬鋰電池使用過程中可能會面臨的非正常充電狀態(tài)下安全性能。正極是過充失效的主要控制環(huán)節(jié)。主要失效原因是正極導(dǎo)致的熱失控和化學(xué)反應(yīng)失控。目前國內(nèi)國際對過充的測試要求各不相同：JISC8714為用10V

Ic充至電芯電壓達到10V或者達到額定容量的250%。（10~45℃）UL1642為3倍Ic充至電芯達到到額定容量的250%，充電時間至少為48小時。UN38.3為2倍額定電壓（大于18V的為1.2倍電壓過充），2倍Ic

，常溫下過充24小時。EN62133分為0.5C10V充5小時及3倍Ic

直至充滿（高倍率過充測試）兩種方式，均采用完全放電的電芯。GB/T18287—2000國標為3C10V恒流恒壓過充，至電流下降為0或峰值溫度下降10℃時結(jié)束*備注：Ic

為制造商建議的最大充電電流合格標準：不起火、不爆炸三.電性能測試551.過充測試三.電性能測試231.過充測試三.電性能測試561.過充測試三.電性能測試242.過放測試此項測試旨在模擬鋰電池使用過程中，可能會面臨的不正常放電甚至反充電時的安全性能。主要失效原因是負極導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)失控。目前國際上對過充的測試要求各不相同：JISC8714和EN62133均為1C反充90分鐘。UL1642為1個完全放電的電芯與其他n