锂电池安全测试项目方案
锂电池安全测试项目分析及解决方案
截止今天,锂离子电池的应用已经取得了巨大的成功,特别是其广泛应用在了在移动电子产品。但不能忽视的是,自从锂离子电池大规模商业化推广以来,与其相关的安全事故就几乎没有停止过。锂离子电池的安全性已经成为制约其进一步发展的关键因素。鉴于电池材料体系、制造过程一致性等原因,对锂离子电池进行安全性检测将非常的重要。
目前针对锂离子电池的安全检测标准在不断的更新中,但其基本安全检测模式已经成型,各种常见的检测项目也已被广泛接纳和采用。在安全检测项目中,每个检测项目都模拟了一种用户在使用过程中可能会发生的误(滥)用情况。如过充电测试模拟的是保护电路板失效的情况。由于模拟的情况不同,锂离子电池各个安全测试项目的难度显然是不同的。根据摩尔实验室(MORLAB)的以往检测经验,过充电、150℃热冲击、针刺、挤压、高温短路、重物冲击等是经常发生失效(Fail)的项目。
由于内容设计面较多,因此我们将分期介绍并分析各种锂电池测试项目的相关程序、标准要求、失效原因以及对应的解决方案。本期我们主要讲一下锂电池的热冲击测试项目。热冲击:
以CTIA关于符合IEEE1725标准的认证程序为例,其中与热冲击有关的条款:Sectio
42:TestProcedure5cellsat805SOCtobeplacedi
ove
atambie
ttemperatureTheove
temperatureshallberampedat5±2°Cpermi
uteto150±2°CAfter10mi
utesat150±2°CthetestiscompleteComplia
ceNofiresmokeexplosio
orbreachi
gofthecellisallowedwithi
thefirst10mi
utesVe
ti
gispermittedSectio
450:TestProcedure5fullychargedcellspercellma
ufacturesspecificatio
sshallbesuspe
ded
oheattra
sferallowedto
o
i
tegralcellcompo
e
tsi
agravityco
vectio
orcirculati
gairove
atambie
ttemperatureTheove
temperatureshallberampedat5±2°Cpermi
uteto130±2°CAfter1hourat130±2°Cthetestise
dedComplia
ceCellsshall
otflameorexplodewhe
exposedto130°Cfor1h
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f锂电池安全测试项目方案
热冲击项目分析:目前标准中热冲击项目要求不尽相同,最常见的是热冲击到130°C并保持1小时。其它
的要求如:130°C05h,150°C10mi
,150°C05h。其中150°C05h热冲击条件最常出现失效的情况。失效原因分析:
在热冲击测试过程中(如150℃),只有内部烘箱的热能、电池内部的活性物质的内能,以及贮存在锂离子电池中的电能。即使是150°C的烘箱温度也不会达到处于满充状态的电池中活性物质的着火点。那么很显然电池失效的原因为电池内部物质电能r