鋰電池在高溫狀態(tài)下所進行的三類試驗
隨著新能源汽車的普及,無論是車企還是動力電池企業(yè),對于鋰電池安全的重視程度不斷提升。頭部企業(yè)為了實現(xiàn)更高的品質(zhì)標準,定制高于國標的試驗裝備,甚至將電池針刺檢測列為標配,以提高鋰電池安全性,讓動力電池安全試驗裝備不再停留在‘花架子’工程上。
目前,考核鋰離子電池的安全性的標準主要有國際標準(如IEC標準)、國家或區(qū)域標準(如JIS、CB、EN標準等)和行業(yè)標準(如UL、IEEE、SJ、QB標準等)三大類。在這些現(xiàn)有的標準中,規(guī)定的高溫下的測試方法主要有熱濫用試驗、溫度循環(huán)試驗高溫放置試驗等。
一、熱濫用試驗
IEC 62133:2002 規(guī)定的熱濫用試驗方法是將充滿電的電池在室溫下穩(wěn)定后放入一個自然或循環(huán)空氣對流的恒溫恒濕箱中,試驗箱以 5℃/min±2℃/min 的速率升溫至 130℃±2℃。保持此溫度,10min 后停止試驗,檢查電池是否起火或爆炸。IEC 62133 的熱濫用試驗被 JIS C8712、YD 1268、UL 1642等國內(nèi)外標準所采用。
熱濫用試驗一般用來考核電芯在高溫條件下放置時的安全性,測試時電池樣品處于滿電狀態(tài),測試過程中不對樣品進行充放電。
二、溫度循環(huán)試驗
IEC 62281:2004 規(guī)定的溫度循環(huán)試驗方法是將電池芯或電池組在 75℃ 的環(huán)境中放置至少 6h ,然后在 -40℃ 的環(huán)境中放置至少 6h ,不同溫度之間的轉(zhuǎn)換時間不超過 30min ,共進行 10 次溫度循環(huán)。試驗后樣品不得起火和爆炸,且不得有質(zhì)量損失和電壓損失。 IEC 62281 的溫度循環(huán)試驗引自 UN 38.3,試驗方法同時也被 EN 62281、CB 21966 等國內(nèi)外標準所采用。
溫度循環(huán)試驗一般用來模擬電池芯或電池組在運輸過程中,承受溫度多次交替變化的條件下的安全性。測試時電池樣品處于滿電狀態(tài),測試過程中不對樣品進行充放電。
三、高溫應(yīng)力消除試驗
IEC 62133:2002 規(guī)定的高溫應(yīng)力消除(模制外殼承受高溫能力)試驗方法是將電池組放置在溫度為 70℃±2℃ 的環(huán)境中放置 7h 。試驗后電池組外殼不應(yīng)發(fā)生導(dǎo)致內(nèi)部組成暴露的物理形變。IEC 62133 的應(yīng)力消除試驗被 EN 62133、JIS C8712 等標準所采用。
高溫應(yīng)力消除試驗一般用來考核電池組外殼在高溫環(huán)境中保持完整的能力,測試時電池組樣品處于滿電狀態(tài),測試過程中不對樣品進行充放電。
綜合國內(nèi)外鋰離子電池標準中的高溫有關(guān)試驗,熱濫用試驗是針對電池芯承受高溫的能力,溫度循環(huán)是模擬運輸過程中的溫度變化,高溫應(yīng)力消除試驗只是用來考核模制外殼承受高溫的能力。在進行這些試驗時,樣品都處于滿電狀態(tài),且試驗過程中都不進行充放電。