如何通過鋰電池試驗箱進行安全性能測試？

新能源鋰電池在生產和使用過程中，為確保其安全性，需要進行一系列的安全性能試驗。這些試驗旨在評估電池在各種條件下的反應，以確保其在實際應用中不會發生起火、爆炸等安全事故。以下是一些常見的鋰電池安全性能試驗：

一、熱濫用試驗

• 目的：評估電池在高溫條件下的熱穩定性和安全性。

• 方法：將充滿電的電池放入試驗箱，以一定速率升溫（如5℃±2℃/min），當溫度達到特定值（如130±2℃）后恒溫持續一段時間（如30min）。
  
  

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二、低氣壓試驗

• 目的：模擬空運等過程中的低氣壓環境，評估電池在低氣壓條件下的安全性。

• 方法：將充滿電的電池放置于特定溫度（如20℃±5℃）的真空箱中，降低箱內壓強至模擬的高海拔環境（如11.6kPa，模擬海拔15240m），并保持一段時間（如6h）。

三、短路試驗

• 目的：評估電池在短路條件下的安全性。

• 方法：將充滿電的電池放入試驗箱，置于特定溫度（如55℃±5℃）的環境中，待電池表面達到該溫度后，用導線連接正負，并確保全部電阻在一定范圍內（如80±20mΩ）。也可用電阻不大于50mΩ的導線將電池正負極短接，測試電池表面溫度變化。

四、跌落試驗

• 目的：評估電池在跌落過程中的安全性。

• 方法：按一定高度（如1m或1.5m）自由跌落到混凝土或水泥地面上，檢測電池是否發生破裂、起火或爆炸。

五、燃燒試驗

• 目的：評估電池在火焰加熱條件下的安全性。

• 方法：將充滿電的電池放入試驗箱，用火焰加熱電池，當出現電池爆炸、電池燃燒或持續一定時間（如30min）電池未起火、爆炸時停止加熱。

六、重物沖擊試驗

• 目的：評估電池在受到重物沖擊時的安全性。

• 方法：將充滿電的電池放置在平坦表面上，用一定重量（如9.1kg）的重物從一定高度（如610mm）自由落到電池上方的鋼柱上，檢測電池是否起火或爆炸。

七、機械沖擊試驗

• 目的：評估電池在機械沖擊條件下的安全性。

• 方法：將充滿電的電池固定在沖擊臺上，進行半正弦脈沖沖擊實驗。在特定的時間（如開始的3ms內）內，施加一定的平均加速度（如75g）和峰值加速度（如150g±25g），脈沖持續一定時間（如6ms±1ms），電池每個方向進行多次（如三次）加速度沖擊試驗。

八、過充試驗

• 目的：評估電池在過充條件下的安全性。

• 方法：用一定電流（如1C）充滿電后，按照一定條件（如3C過充10V）進行過充測試，觀察電池電壓和溫度的變化，以及是否發生起火或爆炸。

九、強制放電試驗

• 目的：評估電池在強制放電條件下的安全性。

• 方法：將電池串聯一定電壓（如12V）的直流電源，以放電電流進行強制放電，觀察電池的反應。

十、針刺測試

• 目的：模擬外力穿刺的情況，觀察電池在被尖銳物體刺穿后的反應，以評估其安全性。

• 方法：將充滿電的電池放在平面上，用一定直徑（如3mm）的鋼針徑向刺入電池。

十一、擠壓測試

• 目的：評估電池在受到擠壓力時的安全性。

• 方法：將充滿電的電池放在平坦的表面上，用液壓缸施加一定擠壓力（如13+1KN），用一定直徑（如32mm）的鋼棒擠壓電池，擠壓壓力達到最大值后停止擠壓。

十二、溫度循環試驗

• 目的：評估電池在溫度變化條件下的穩定性。

• 方法：通過反復的高溫和低溫循環，觀察電池在極限溫度中的存放時間、高低溫轉換時間以及室溫存放時間后的性能變化。

十三、振動試驗

• 目的：評估電池在振動條件下的安全性。

• 方法：在特定時間內（如15min內）從一定頻率（如7Hz）至另一頻率（如200Hz）完成一次往復對數掃頻正弦振動，在更長時間內（如3h內）完成三維方向的多次振動。

這些試驗涵蓋了電池在多種條件下的安全性評估，包括高溫、低溫、低氣壓、短路、跌落、重物沖擊、機械沖擊、過充、強制放電、針刺、擠壓、溫度循環和振動等。通過這些試驗，可以確保鋰電池在實際應用中的安全性和可靠性。