鉅大LARGE | 點擊量:2547次 | 2019年06月25日
18650鋰電池安全測試
18650是鋰離子電池的鼻祖--日本SONY公司當年為了節省成本而定下的一種標準性的鋰離子電池型號,其中18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示為圓柱形電池。常見的18650鋰電池分為鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池。鋰離子電池電壓為3.6V和4.2V,磷酸鐵鋰電池電壓為3.2V,容量通常為1200MAH-3000MAH,常見容量為2200mAh-3600mAh。
為了了解18650鋰離子電池的安全性能達到什么程度,必須進行測試。主要測試方法分以下4類:
1.電測試過充、過放、外部矩路、強制放電等。
2.機械測試落體、沖擊、針剌、振動、擠壓、加速。
3.熱測試著火、沙浴、熱板、熱沖擊、油浴。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
4.環境測試降壓、高度.浸泡、耐菌性等。
外部短路將電池正極、負極用導線直接連接,檢驗其性能。如在隔膜部分所述,多孔聚丙烯的電流遮斷溫度較高,這時易發生危險,采用聚乙烯或共聚物,降低電流遮斷溫度,提髙安全系數。
過充電過充電有兩種形式:定電壓或定電流。也就是即使在充電器和控制回路同時失靈時,也能保證鋰二次電池不出現安全問題。發生過充電時,鋰在負極發生沉積,電解液發生分解等。當然,對于鋰二次電池而言,過充電吋即使安全方面不發生問題,電池的使用壽命也會明顯降低。
強制過放電在強制放電時,部分鋰會在正極表面發生沉積。因此在設計時,正極材料均留有多余的容量,盡可能避免此類事情的發生。特別是對于以金屬錘為負極的鋰二次電池而言,更應注意。
擠壓測試擠壓實驗有兩種:一種為板式,另一種為條式
在擠壓實驗時,隔膜在某些地方發生破損,導致內部短路,產生大電流;②隔膜發生破裂,使正極和負極的活性物質發生混合,產生放熱反應;③擠壓吋隔膜發生破裂,產生電火花,從而使電解質起火。
針刺測試主要是模擬電池內部短路。將直徑為3mm的針插人到電池中。同擠壓測試一祥,如果安全系數不髙,會在3s內起火。但是目前對于為什么選擇直徑為3mm,而不選擇其他大小,尚無定論。當然,針的直徑越小,就越容易通過安全檢測。當然這并不意味著電池的安全系數有改變。
用交流電進行充電、放電測試由于日本等一些國家的交流電為100~110V,而中國則為220V,因此國內電池檢測應采用后者。也就是說即使交流電進行充電、放電,也不會發生危險。
投火測試用電池投人到炭火、沸水或加熱的油浴中,當然電池會發生燃燒,但是應不發生爆炸。也可在熱板上加熱到180攝氏度進行測試。
髙溫、低溫循環測試在髙溫、低溫下反復進行。髙溫條件為65攝氏度,相對濕度為90%,時間為8H;低溫條件為-30攝氏,時間8H,循環次數5次。
電池的安全性應該還應包括后處理問題,即電池用完后不會造成嚴重的環境污染。