锂电池外壳材料力学性能测试

检测项目

拉伸性能：

• 屈服强度（≥250MPa，参照GB/T 228.1）
• 抗拉强度（Rm）
• 断后伸长率（A%≥15%）

冲击性能：

• 夏比V型缺口冲击功（KV2/J≥20J，参照ASTM E23）
• 落锤冲击强度（能量吸收≥5J）

硬度测试：

• 维氏硬度（HV10≥100）
• 洛氏硬度（HRC≥30）
• 布氏硬度（HBW 10/3000≥120）

弯曲性能：

• 弯曲强度（≥300MPa）
• 弯曲模量（E≥70GPa）
• 弯曲挠度（最大变形≤5mm）

压缩性能：

• 压缩强度（≥200MPa）
• 压缩模量（≥50GPa）
• 压缩应变（ε≤0.5%）

疲劳性能：

• 疲劳极限（循环次数≥10^6次）
• 应力幅值（Δσ≥100MPa）
• S-N曲线分析

蠕变性能：

• 蠕变应变率（≤0.001%/h）
• 蠕变断裂时间（≥1000h）

断裂韧性：

• 临界应力强度因子（KIC≥30MPa·m^0.5）
• 裂纹扩展速率（da/dN≤10^{-8}m/cycle）

环境应力开裂：

• ESC抗力指数（≥80%）
• 化学介质暴露后强度保留率（≥90%）

尺寸稳定性：

• 热膨胀系数（CTE≤15×10^{-6}/K）
• 湿膨胀系数（≤0.05%）
• 尺寸公差偏差（≤±0.1mm）

检测范围

1. 铝合金外壳材料： 涵盖6061、7075等牌号，重点检测拉伸强度及疲劳性能以应对振动载荷。

2. 不锈钢外壳材料： 包括304、316L等奥氏体不锈钢，侧重冲击韧性及腐蚀环境下的断裂韧性。

3. 聚合物外壳材料： 如ABS、PC及PBT塑料，核心检测弯曲性能及环境应力开裂抗力。

4. 复合材料外壳： 碳纤维增强聚合物基体，重点评估层间剪切强度及冲击能量吸收。

5. 镁合金外壳材料： AZ31、AZ91等轻量化合金，检测压缩性能及蠕变特性以保障高温稳定性。

6. 钛合金外壳材料： Ti-6Al-4V等高强度合金，侧重疲劳极限及断裂韧性在极端温度下的表现。

7. 铜合金外壳材料： 如黄铜、青铜，检测硬度及尺寸稳定性以防止电池热膨胀变形。

8. 镍合金外壳材料： Inconel 718等耐热合金，重点评估蠕变性能及高温下的拉伸强度。

9. 陶瓷外壳材料： 氧化铝、氮化硅等，核心检测弯曲强度及冲击韧性以防止脆性断裂。

10. 金属-聚合物复合外壳： 铝塑膜结构，侧重层间粘结强度及环境适应性测试。

检测方法

国际标准：

• ASTM E8/E8M-21 金属材料拉伸试验方法
• ISO 179-1:2022 塑料冲击性能测试方法
• ASTM D790-17 聚合物弯曲性能标准
• ISO 12135:2021 金属断裂韧性试验

国家标准：

• GB/T 228.1-2021 金属材料拉伸试验
• GB/T 1843-2008 塑料悬臂梁冲击试验
• GB/T 7314-2017 金属压缩试验方法
• GB/T 2039-2021 金属蠕变试验方法

方法差异说明：ASTM拉伸试验采用更高应变速率（0.005/s），而GB标准规定应变速率范围0.00025/s-0.025/s；ISO冲击测试使用不同摆锤能量设置，GB则细化温度控制要求。

检测设备

1. 电子万能试验机： INSTRON 5967型（载荷范围0.01kN-300kN，精度±0.5%）

2. 冲击试验机： ZWICK 5113型（冲击能量范围0.5J-300J，温度控制-70°C至150°C）

3. 硬度计： MITUTOYO HM-210型（维氏/洛氏/布氏硬度测试，载荷范围1kgf-100kgf）

4. 弯曲试验机： SHIMADZU AGX-V型（弯曲半径0.1mm-100mm，位移分辨率0.001mm）

5. 压缩试验机： MTS C45型（压缩载荷0.1kN-500kN，应变速率控制0.0001/s-10/s）

6. 疲劳试验机： INSTRON 8874型（频率范围0.01Hz-100Hz，载荷振幅±50kN）

7. 蠕变试验机： ZWICK 2020型（温度范围室温至1200°C，时间精度±0.1%）

8. 断裂韧性测试仪： MTS 810型（载荷范围0.5kN-250kN，裂纹长度测量精度±0.01mm）

9. 环境箱： ESPEC PL-3型（温湿度范围-40°C至180°C，湿度10%-98%RH）

10. 尺寸测量仪： KEYENCE IM-7000型（分辨率0.001mm，测量范围0-500mm）

11. 热膨胀仪： NETZSCH DIL 402C型（温度范围-150°C至1600°C，膨胀系数分辨率±0.01×10^{-6}/K）

12. 层间剪切测试仪： INSTRON 3345型（剪切载荷0.1kN-50kN，试样尺寸适配多种材料）

13. 化学暴露设备： Q-LAB QUV/spray型（UV辐射强度0.35W/m²，化学介质循环系统）

14. 高温试验炉： CARBOLITE GTF1200型（温度上限1200°C，升温速率0.1°C/min-20°C/min）

15. 振动测试台： LDS V964型（频率范围5Hz-3000Hz，加速度0.1g-100g）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"锂电池外壳材料力学性能测试"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。