
電池包針刺試驗是模擬電池包被尖銳物體刺穿時的安全性能,評估其是否會發(fā)生熱失控、起火或爆炸,是電池安全測試的重要項目,廣泛應(yīng)用于動力電池和儲能電池的質(zhì)量驗證。
試驗裝置需符合特定要求,針刺用鋼針直徑為 3-8mm(常用 5mm),針尖角度為 30°-60°,鋼針硬度不低于
HRC50,確保穿刺過程中不發(fā)生彎曲或斷裂。穿刺速度控制在 10-40mm/s,可根據(jù)電池包的厚度和結(jié)構(gòu)調(diào)整,通常采用 20mm/s
的速度,模擬尖銳物體緩慢刺入的場景。
測試前,將滿電狀態(tài)的電池包置于測試臺上固定,確保穿刺過程中電池包不會移動。根據(jù)電池包的結(jié)構(gòu),選擇穿刺位置,通常為電池包的中心區(qū)域,或最可能被刺穿的部位(如單體電池之間的間隙),部分標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行多點穿刺,以全面評估安全性。
穿刺時,鋼針從垂直于電池包表面的方向刺入,刺入深度需達(dá)到電池包厚度的 3/4 以上,或刺穿至少 3 個單體電池,停留 10
分鐘后將鋼針緩慢拔出。測試過程中,需實時監(jiān)測電池包的溫度、電壓變化及是否出現(xiàn)起火、爆炸、漏液等現(xiàn)象。通過熱電偶傳感器記錄穿刺點周圍 5cm
范圍內(nèi)的溫度,若溫度超過 150℃或升溫速率超過 10℃/min,需密切關(guān)注是否發(fā)生熱失控。
根據(jù)測試結(jié)果,將電池包的針刺安全性分為不同等級:無起火、無爆炸、無漏液為 A 級;有漏液但無起火、爆炸為 B 級;有小火但 30 秒內(nèi)自行熄滅為 C
級;起火超過 30 秒或發(fā)生爆炸為 D 級。符合安全標(biāo)準(zhǔn)的電池包需達(dá)到 A 級或 B
級。測試結(jié)束后,需對電池包進(jìn)行拆解分析,檢查內(nèi)部短路位置、隔膜破損情況及電解液泄漏路徑,為改進(jìn)電池包的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。
針刺試驗需在通風(fēng)良好的防爆測試艙內(nèi)進(jìn)行,配備滅火裝置和氣體收集系統(tǒng),防止有毒氣體擴(kuò)散,確保測試人員安全。同時,測試后的電池包需按照危險廢物處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處置,避免環(huán)境污染。
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