伴隨著消費類電子產品市場的持續火熱,新能源汽車的大力推廣與持續購買消費,鋰離子電池市場發展迅猛,不僅其應用范圍和數量不斷擴大,消費者對單只電池的能量也越來越高。而不斷爆出的鋰電池安全事故,也使得人們越來越關注鋰電池的安全性。我國做為全世界鋰離子電池的第一生產國同時也是最大消費國之一,但卻一直沒有專門的強制性國家標準。于是國家標準化委員會頒布了GB31241-2014《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組 安全要求》,該標準是國內第一部關于鋰離子電池安全性的強制性標準,并已于2015.8.1.起正式實施。本標準對電池及電池組的測試方法有著詳細的要求,本文將對電池組環境試驗安全進行詳細的論述。
GB31241-2014電池組環境安全試驗使用于鋰離子電池組,以及由非戶更換型電池/電池組與其電子產品組成的整體樣品。具體試驗如下表。
序號 |
檢驗項目 |
主要測試內容 |
參考設備 及型號 |
參考設備圖片 |
1 |
低氣壓 |
a)將樣品按4.5.1.規定的試驗方法充滿電后進行低氣壓試驗; b) 試驗方法:將電池放置于20℃±5℃的真空箱中,抽真空將箱內壓強降低至11.6kPa(模擬海拔15240m),并保持6h; c)試驗后按4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環; d)樣品應不起火、不爆炸、不漏液。 |
GX-3020-ZC 電池低氣壓試驗箱 |
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2 |
溫度循環 |
a)將樣品按4.5.1.規定的試驗方法充滿電后進行溫度循環試驗; b) 試驗方法:將樣品放置在溫度為20℃±5℃的可控溫的箱體中進行如下步驟: 1)將樣品放入溫度為75℃±2℃的實驗箱中保持6h;
2)后將實驗箱溫度降為一40℃±2℃,并保持6h;溫度轉換時間不大于30min; c)試驗后按4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環; d)樣品應不起火、不爆炸、不漏液。 |
GX-3000-CH 電池冷熱沖擊試驗箱
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3 |
振動 |
a)將樣品按4.5.1.規定的試驗方法充滿電后進行振動試驗,按照3個互相垂直的方向依次進行振動試驗;
b)試驗方法:將電池固定在振動臺上,每個方向進行12個循環,每個方向循環時間共計3h的振動。 c)試驗后按4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環; d)樣品應不起火、不爆炸、不漏液。 |
GX-600-ZD 電動振動 試驗臺 |
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4 |
加速度 沖擊 |
a)將樣品按4.5.1.規定的試驗方法充滿電后進行振動試驗,按照3個互相垂直的方向依次進行加速度沖擊試驗; b)試驗方法:將樣品固定在沖擊臺上,進行半正弦脈沖沖擊實驗,在最初的3ms內,最小平均加速度為75gn,峰值加速度為150gn±25gn,脈沖持續時間為6ms±1ms。電池每個方向進行三次加速度沖擊試驗。圓柱型和紐扣型電池按照其軸向和徑向兩個方向進行沖擊試驗,方型和軟包裝電池按照三個相互垂直的方向依次進行沖擊試驗; c)試驗后按4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環; d)樣品應不起火、不爆炸、不漏液 |
GX-5099 加速度沖擊 試驗臺 |
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5 |
跌落 |
a)將樣品按照4.5.1規定的試驗方法充滿電后,按表8的跌落高度自由落體跌落于混凝土板上;
b)對圓柱型和紐扣型電池組兩個端面各跌落一次,圓柱面跌落兩次,共計進行4次跌落試驗;對方型電池組每個面各跌落一次,共進行6次試驗;對非用戶更換型電池/電池組進行帶設備的跌落試驗,設備每面跌落一次。 c)試驗后按照4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環。 d)樣品應不起火、不爆炸、不漏液。 |
GX-6052 電池跌落 試驗機 |
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6 |
應力消除 |
a)模壓或注性塑雙形的熱塑性外完的給構應能保證外殼材料在釋放由模壓或注塑成形所產生的內應力時,該外殼材料的任何收縮或變形均不會暴露出內部零部件; b)將樣品按照4.5.1規定的試驗方法充滿電后放在70℃士2℃的鼓風恒溫箱中擱置7h,然后取出樣品并恢復至室溫; c)樣品外殼不應發生導致內部組成暴露的物理形變。 |
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7 |
高溫使用 |
a)樣品在高溫條件下使用應具有足夠的安全性。通過以下高溫試驗來檢驗其是否合格: b)試驗方法:將滿電樣品置于高溫試驗箱內,試驗箱內溫度設為制造商規定的電池組的充電上限溫度和放電上限溫度、電池的充電上限溫度和放電上限溫度及80℃中的最大值。待樣品表面溫度穩定后,保持7h。 樣品應滿足以下要求之一: 1)切斷電路,且不起火、不爆炸、不漏液; 2)或未切斷電路,在高溫試驗過程中按照4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環;樣品應不起火、不爆炸、不漏液。 注:若進行一次放電充電循環的時間大于7h,可將高溫試驗時間延長至本次充放電循環結束。 |
GX-3020-B 電池熱沖擊 試驗箱 |
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8 | 洗滌 |
將樣品按照4.5.1規定的試驗方法充滿電后進行本試驗。試驗裝置見E.3。試驗按照以下步驟進行:
a)配液:配置pH值為11.0±0.1的溶液(可使用質量分數為0.004%NaOH溶液),并將溶液 加熱至(45±2)℃; b)浸泡:將樣品固定在轉動裝置上(見E.3),然后將樣品放置在溶液中(電池中心距液面高度為300mm±10mm)浸泡0.5h,試驗過程中保持溶液的溫度為(45±2)℃; c)攪拌:將樣品固定于轉動裝置上在溶液中轉動0.5h,轉速為60r/min; d)脫水:移除溶液,轉動10min,轉速為800r/min; e)烘干:將樣品放置在高溫箱中加熱0.5h,加熱溫度為(45±2)℃; f)若樣品還能繼續充放電,則按照4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環后結束試驗;若樣品不能繼續充放電,則結束試驗。 g)樣品應不起火、不爆炸。 |
GX-5065 電池洗滌 試驗機 |
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