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锂电芯测试的四座大山是重物冲击、挤压、短路、过充电

2022-01-25   点击量:147

锂离子电池安全性能测试中,重物冲击、挤压、短路、过充电测试是不合格率最高的几个项目。本文就IEC62660-2-2010《secondarylithium-ioncellsforpropulsionofelectricroadvehicles》、UL1642-2012《standardforlithiumbatteries》、《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》征求意见稿等标准中涉及到的相关测试项目进行对比分析。


从分析看,目前我国动力电池国家标准、GB31241消费类电池国家标准的重点项目都参照了国外标准,基本保持了与国外先进标准的一致性。


1、IEC62660-2-2010(该标准中不含重物冲击测试)


1)该标准中挤压测试采用圆形或半圆形棒或直径为150mm的球形或半球形挤压工具挤压。对于圆柱形电池,推荐使用圆形棒;对于棱柱形电池,推荐使用球形挤压工具。当电压突降至起始电压的1/3时或变形量达到初始尺寸的15%或以上,或者作用力为电池质量的1000倍时,应释放挤压力。


2)该标准中外部短路测试采用小于等于5毫欧的电阻短接10分钟。


3)该标准中过充电中纯电动汽车电芯采用1It电流,混合动力电动车电芯采用5It电流,当电芯电压达到制造商规定的最大的电压的2倍或者对电芯施加的电量达到200%SOC时测试结束。


4)该标准中不含重物冲击测试。


2、UL1642-2012


1)采用平板挤压方式,挤压力为13KN±1KN,与GB31241-2014基本一致。


2)采用重物撞击金属棒,给电池施加压力,与GB31241-2014基本一致。


3)短路电阻100毫欧,与GB31241-2014基本一致。


4)制造商推荐的最大充电电流的3倍充电7h,与GB31241-2014基本一致。


3、《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》征求意见稿


1)电芯挤压


挤压方向:垂直于电池单体极板方向施压,或与锂离子电池单体在整车布局上最容易受到挤压的方向相同;


挤压板形式:半径75mm的半圆柱体,半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池单体的尺寸;


挤压速度:不大于2mm/s;


挤压程度:电压达到0V或变形量达到30%或挤压力达到100kN后停止挤压;


保持10min。试验结束后,应在试验环境温度下观察1h。


2)电芯短路


将充满电的测试对象正、负极经外部短路10min,外部线路电阻应小于5mΩ。


3)电芯过充


以1I1或制造商规定且不小于I3的电流恒流充电至制造商规定的充电终止电压的1.2倍或120%SOC后,停止充电。


4)无重物冲击测试


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