18650鋰離子電池的安全性試驗(yàn)有哪些?
先說(shuō)18650鋰離子電池的一些性能和安全性試驗(yàn)。
基本規(guī)格及參數(shù)
標(biāo)稱(chēng)容量、標(biāo)稱(chēng)電壓、電池內(nèi)阻、放電終止電壓、充電上限電壓、標(biāo)準(zhǔn)充電電流、快速充電電流、標(biāo)準(zhǔn)放電電流、 最大持續(xù)放電電流、 最大瞬間放電電流2C、電池重量、 最大尺寸、工作溫度及貯存溫度等,一般規(guī)格書(shū)中會(huì)給出。
電性能
1,循環(huán)壽命
測(cè)試方法:在環(huán)境溫度25±2℃的條件下,以0.5C 先恒流充電至上限電壓4.20V,再恒壓充電至0.02C 的截止電流;擱置10min后以0.5C 放電至3.0V,放電結(jié)束后擱置10min 后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán),直至連續(xù)兩次放電容量為首次的80%,則認(rèn)為壽命終止(通常≥300 次)。
2,倍率性能
測(cè)試方法:在環(huán)境溫度25±2℃的條件下,以0.5C 先恒流充電至上限電壓4.20+/-0.05V,再恒壓充電至充電電流≤0.02C;擱置10min后以不同電流放電至3.0V(通常0.5C放電電量=100%,1C放電電量≥90%,2C放電電量≥80%)。
3,高溫性能
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。在55℃±2℃的高溫條件下,擱置5H,然后以1 C 恒流放電至2.75V 電壓截止,所測(cè)容量與25 ±
2 ℃溫度放電容量對(duì)比(通常容量≥90%)。
4,低溫性能
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。在-20℃±2℃的低溫條件下,擱置24H,然后以1C 恒流放電至2.5V 電壓截止,所測(cè)容量與25 ± 2 ℃溫度放電容量對(duì)比(通常容量≥70%)。
5,室溫荷電保持及恢復(fù)
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。在溫度25 ±2 ℃的環(huán)境下放置28 天,然后在25 ± 2 ℃的環(huán)境下,以1C放電至2.75V,計(jì)算保持容量,再按4.1 充滿電后,以1C 放電至2.75V,計(jì)算恢復(fù)容量(通常容量保持≥90%容量恢復(fù)≥95%)。
6,高溫荷電保持與恢復(fù)
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。在溫度45 ±2 ℃的環(huán)境下放置28 天,然后在25 ± 2 ℃的環(huán)境下,以1C放電至2.75V,計(jì)算保持容量,再按4.1 充滿電后,以1C 放電至2.75V,計(jì)算恢復(fù)容量。(通常容量保持≥90%容量恢復(fù)≥95%)。
安全性能
1,常溫外部短路
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。在20±5℃環(huán)境中,待電池表面溫度達(dá)到此溫度后,放置30min,用導(dǎo)線連接電池的正負(fù)極端,并確保全部外部電阻為(80±20)mΩ,實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)溫度變化。當(dāng)短接時(shí)間達(dá)到24h,或電池溫度下降到比峰值低20%時(shí),測(cè)試終止。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸,最高溫度不超過(guò)150℃。
2,高溫外部短路
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。在55±5℃環(huán)境中,待電池表面溫度達(dá)到此溫度后,放置30min,用導(dǎo)線連接電池的正負(fù)極端,并確保全部外部電阻為(80±20)mΩ,實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)溫度變化。當(dāng)短接時(shí)間達(dá)到24h,或電池溫度下降到比峰值低20%時(shí),測(cè)試終止。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸,最高溫度不超過(guò)150℃。
3,過(guò)充
測(cè)試方法:以0.2C 恒流放電至3.0V 電壓截止,先用3C 電流恒流充電至4.6V,然后對(duì)電池進(jìn)行恒壓充電。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)電池溫度變化。當(dāng)持續(xù)時(shí)間達(dá)到7h,或電池溫度下降到比峰值低20%,結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸
4,過(guò)放
測(cè)試方法:以0.2C 恒流放電至3.0V 電壓截止,以1C電流反向充電90min。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸
5,低氣壓測(cè)試
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池置入20±5℃的低氣壓箱中,調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱中氣壓為11.6kPa,靜置6 小時(shí),觀察1 小時(shí)。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸、不漏液
6,溫度循環(huán)
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池置入20±5℃溫度箱內(nèi)。將溫度箱溫度至75±2℃,保持6h;后將試驗(yàn)箱溫度降為-40±2℃,并保持6h,溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于30min;再次將實(shí)驗(yàn)箱溫度升為75±2℃,溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于30min。重復(fù)以上溫度循環(huán)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行10次。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸、不漏液
7,擠壓
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池按軸向平行于擠壓板的方向放置于兩個(gè)平面內(nèi),垂直于極板方向進(jìn)行擠壓,兩平板間施加13.0±0.78kN的擠壓力。擠壓力達(dá)到最大值即可停止擠壓。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸
8,熱濫用
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池置于熱箱中,溫度以(5±2℃)/min 的速率升至(130±2)℃并恒溫30 分鐘。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸
9,重物沖擊
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池置于平面臺(tái)上,使其縱軸向與重物表面平行,金屬棒與電池縱軸方向垂直。將直徑為15.8±0.8mm 的金屬棒橫置在電池幾何中心表面,采用質(zhì)量為9.1±0.1kg 的重物從610±25mm 的高處自由下落撞擊到放有金屬棒的電池表面,觀察6h。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火、不爆炸
10,燃燒噴射
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池放置在試驗(yàn)工裝的鋼絲網(wǎng)上(鋼絲網(wǎng)距離火焰上方約38mm),平臺(tái)上方圍有一圈八角形、金屬絲直徑為0.2mm 的鋁絲網(wǎng),目數(shù)為16~18。用火焰加熱電池,當(dāng)出現(xiàn):1)電池爆炸;2)電池完全燃燒;3)持續(xù)加熱30min,但電池未起火、未爆炸;以上三種情況中的任意情況時(shí),測(cè)試停止。
標(biāo)準(zhǔn):電池組件或電池整體不得穿透鋁
機(jī)械性能
1,振動(dòng)
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。將電池緊固在振動(dòng)臺(tái)面上,按如下參數(shù)進(jìn)行正弦振動(dòng)測(cè)試:1)在X 軸向上,起始頻率由7Hz 以1ga 的加速度增加至17.62Hz,對(duì)數(shù)掃頻循環(huán)時(shí)間為15min,循環(huán)12 次;2)在Y 軸向上,由17.62Hz 的頻率增加至49.84Hz,振幅保持在0.8mm,對(duì)數(shù)掃頻循環(huán)時(shí)間為15min,循環(huán)12次;3)在Z 軸向上,頻率由49.84Hz 增加至200Hz,加速度為8ga,對(duì)數(shù)掃頻循環(huán)時(shí)間為15min,循環(huán)12 次。對(duì)徑向和軸向兩個(gè)方向分別作如上步驟的振動(dòng)測(cè)試。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火,不爆炸、不漏液。
2,自由跌落
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。由高度為(最低點(diǎn)高度)1m 位置從高處自由跌落到水泥地面上。正負(fù)極端子向下各跌落一次,圓柱面方向跌落兩次。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火,不爆炸。
3,加速度沖擊
測(cè)試方法:以0.2C 恒流恒壓充電(CC/CV)至上限電壓4.20+/-0.05V,然后以0.02C 電流截止。固定在沖擊臺(tái)上,進(jìn)行半正弦脈沖沖擊試驗(yàn)。在初始3s 內(nèi),最小平均加速度為75ga,峰值加速度為150±25ga,脈沖持續(xù)時(shí)間為6±1ms。在電池的軸向和徑向方向各進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)準(zhǔn):電池不起火,不爆炸、不漏液。
補(bǔ)充一下,動(dòng)力電池常用的:GBT31485、UN38.3
儲(chǔ)能用的:IEC62619、UL1642
















