锂离子电池挤压测试

锂离子电池挤压测试是评估电池机械安全性的关键实验,模拟外部挤压应力下电池的响应。检测要点包括挤压力施加、变形量监测、温度变化、电压电流异常、泄漏判断及热失控预防。专业检测需严格控制参数如压力值、保持时间和环境条件,确保符合安全标准。

原创阅读 02025-08-27工程师CMACNASISO高新技术企业

检测项目

1.挤压力施加测试:最大挤压力100kN,精度±1%,保持时间10分钟,速率5mm/min

2.电池变形量测量:挤压后最大变形量不超过5mm,分辨率0.1mm,使用激光位移传感器

3.表面温度监测:温度范围-40°Cto150°C,采样频率10Hz,允许变化不超过50°C

4.电压波动检测:电压监控范围0-5V,精度±0.01V,异常波动阈值±0.5V

5.短路电流评估:电流测量上限100A,响应时间<1ms,短路判断标准电流>50A

6.内部短路判断:基于电压降>10%或温度spike>5°C/s,数据记录间隔100ms

7.电解液泄漏检测:泄漏量限值0.1ml,使用质量变化法,精度±0.01g

8.外观完整性检查:无破裂、无起火、无冒烟,视觉inspection标准依据ISO12405

9.热失控触发测试:监测温度梯度≥10°C/min,持续时间≥30s,确认热失控事件

10.安全阀激活压力:压力释放阈值1.5MPa,测量精度±0.05MPa,响应时间<0.1s

11.循环挤压耐久性:多次挤压循环次数≥100,力值循环范围50-100kN,评估疲劳性能

12.环境温度影响测试:温度条件-20°Cto60°C,控温精度±2°C,测试电池在不同温度下的挤压响应

检测范围

1.圆柱形锂离子电池:如18650、21700型号,直径18-21mm,高度65-70mm,侧重变形和短路风险

2.方形硬壳电池:用于电动汽车,尺寸多样如100mmx200mmx50mm,关注机械强度和泄漏

3.软包电池:柔性铝塑膜包装,厚度2-10mm,检测挤压下的封装完整性

4.磷酸铁锂电池:LFP化学体系,能量密度较低,测试热稳定性和压力耐受

5.三元锂电池:NMC或NCA化学,高能量密度,重点评估热失控特性

6.高能量密度消费电池:用于智能手机、笔记本,容量2-10Ah,检测小尺寸挤压安全

7.电动汽车动力电池:模块或包级别,重量≥10kg,测试整体结构抗压性

8.储能系统电池:大型电池组,应用电网存储,关注长时间挤压下的稳定性

9.可穿戴设备电池:小型化设计,容量<1Ah,评估微型电池的机械故障点

10.工业高功率电池:用于工具或机械,放电率≥5C,测试高负载下的挤压行为

11.高温环境电池:工作温度上限60°C,特殊材料,检测热-机械耦合效应

12.低温环境电池:Arctic应用,工作温度-30°C,评估冷态下的脆性变形

检测方法

国际标准:

ASTMF2925-21JianCeTestMethodforCrushTestingofLithiumIonCells

ISO12405-1:2022Electricallypropelledroadvehicles—Testspecificationforlithium-iontractionbatterypacks—Part1:High-powerapplications

IEC62660-2:2022Secondarylithium-ioncellsforthepropulsionofelectricroadvehicles—Part2:Reliabilityandabusetesting

JianCe1642:2020JianCeforSafetyforLithiumBatteries,includescrushtestprocedures

SAEJ2464:2021ElectricandHybridElectricVehicleRechargeableEnergyStorageSystemSafetyandAbuseTesting

UN38.3:2019RecommendationsontheTransportofDangerousGoods,ManualofTestsandCriteria,forlithiumbatterycrushtest

ISO12103-1:2016Roadvehicles—Testcontaminantsforfilterevaluation—Part1:Arizonatestdust(adaptedforbatteryenvironmentaltesting)

ASTME8/E8M-21JianCeTestMethodsforTensionTestingofMetallicMaterials(adaptedforbatterycomponenttesting)

ISO16750-3:2023Roadvehicles—Environmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipment—Part3:Mechanicalloads

IEC62133-2:2023Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes—Safetyrequirementsforportablesealedsecondarycells—Part2:Lithiumsystems

国家标准:

GB/T31485-2023电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法,包含挤压测试

GB/T36276-2023锂离子电池储能系统安全要求,涉及挤压实验参数

GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求,强制标准forcrushtest

GB/T18487.1-2023电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求,引用挤压安全

GB/T31467.3-2023电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法

GB/T20234.1-2023电动汽车充电接口第1部分:通用要求,关联电池机械测试

GB/T2423.43-2023电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Kc:高浓度二氧化硫试验(用于电池环境适应性)

GB/T5163-2021烧结金属材料孔隙测定方法,适配电池电极材料检测

GB/T18287-2023移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范,包括挤压安全条款

GB/T34014-2023汽车动力蓄电池编码规则,支持测试数据管理

检测设备

1.万能材料试验机:型号UTM-500.最大载荷500kN,位移控制精度±0.01mm,用于施加精确挤压force

2.高精度温度传感器:型号TEMP-200.测量范围-50°Cto200°C,精度±0.1°C,贴附电池表面监测热变化

3.数字电压表:型号DVM-100.电压范围0-10V,分辨率0.001V,实时监控电池电压波动

4.电流探头和数据采集系统:型号CUR-50.带宽100kHz,电流测量上限200A,集成DAQforlogging

5.高速摄像机:型号HSC-1000.帧率1000fps,分辨率1920x1080,记录挤压变形过程

6.环境试验箱:型号ENV-300.温度范围-40°Cto100°C,控温精度±1°C,模拟不同温度条件

7.安全防护enclosure:型号SAFE-400.防爆设计,压力耐受1MPa,用于containmentduringtest

8.压力传感器:型号PRESS-150.范围0-2MPa,精度±0.5%FS,测量电池内部压力变化

9.泄漏检测仪:型号LEAK-10.灵敏度0.01ml/min,用于电解液泄漏定量分析

10.数据分析和控制软件:型号DAC-Pro.实时处理温度、电压、电流数据,生成测试报告

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:旗下实验室拥有CMA/CNAS/ISO资质。
  • 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。

QUALIFICATIONS

旗下实验室 · 资质荣誉

CMA / CNAS / ISO 资质齐全,荣誉证书点击可查看大图

{{ groups[lb.g].items[lb.i].t }}({{ lb.i+1 }} / {{ groups[lb.g].items.length }})

具体资质详情请联系工程师

北京实验室 济南实验室 聊城实验室 深圳实验室

热门检测专题