18650锂电池安全测试

        18650是锂离子电池的鼻祖–日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。常见的18650锂电池分为锂离子电池、磷酸铁锂电池。锂离子电池电压为3.6V和4.2V,磷酸铁锂电池电压为3.2V,容量通常为1200MAH-3000MAH,常见容量为2200mAh-3600mAh。

        为了了解18650锂离子电池的安全性能达到什么程度,必须进行测试。主要测试方法分以下4类:

        1.电测试过充、过放、外部短路、强制放电等。

        2.机械测试落体、冲击、针剌、振动、挤压、加速。

        3.热测试着火、沙浴、热板、热冲击、油浴。

        4.环境测试降压、高度.浸泡、耐菌性等。

        外部短路将电池正极、负极用导线直接连接,检验其性能。如在隔膜部分所述,多孔聚丙烯的电流遮断温度较高,这时易发生危险,采用聚乙烯或共聚物,降低电流遮断温度,提髙安全系数。

        过充电过充电有两种形式:定电压或定电流。也就是即使在充电器和控制回路同时失灵时,也能保证锂二次电池不出现安全问题。发生过充电时,锂在负极发生沉积,电解液发生分解等。当然,对于锂二次电池而言,过充电吋即使安全方面不发生问题,电池的使用寿命也会明显降低。

        强制过放电在强制放电时,部分锂会在正极表面发生沉积。因此在设计时,正极材料均留有多余的容量,尽可能避免此类事情的发生。特别是对于以金属锤为负极的锂二次电池而言,更应注意。

        挤压测试挤压实验有两种:一种为板式,另一种为条式

        在挤压实验时,隔膜在某些地方发生破损,导致内部短路,产生大电流;②隔膜发生破裂,使正极和负极的活性物质发生混合,产生放热反应;③挤压吋隔膜发生破裂,产生电火花,从而使电解质起火。

        针刺测试主要是模拟电池内部短路。将直径为3mm的针插人到电池中。同挤压測试一祥,如果安全系数不髙,会在3s内起火。但是目前对于为什么选择直径为3mm,而不选择其他大小,尚无定论。当然,针的直径越小,就越容易通过安全检测。当然这并不意味着电池的安全系数有改变。

        用交流电进行充电、放电測试由于日本等一些国家的交流电为100~110V,而中国则为220V,因此国内电池检测应采用后者。也就是说即使交流电进行充电、放电,也不会发生危险。

        投火测试用电池投人到炭火、沸水或加热的油浴中,当然电池会发生燃烧,但是应不发生爆炸。也可在热板上加热到180摄氏度进行测试。

        髙温、低温循环測试在髙温、低温下反复进行。髙温条件为65摄氏度,相对湿度为90%,时间为8H;低温条件为-30摄氏,时间8H,循环次数5次。

        电池的安全性应该还应包括后处理问题,即电池用完后不会造成严重的环境污染。

source:http://www.juda.cn/news/86177.html

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