锂离子电池的安全性能丨锂离子电池
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锂离子电池在使用过程中不可避免地存在各种使用不当的情况,根据电池不同的使用情况制定了许多安全标准和测试方法,以保证电池在电化学作用、机械作用、热作用和环境作用等条件下的安全性能。
电化学作用包括过充电、过放电、外部短路和强制放电等。例如,过充电测试方法和标准:将电池放完电后,先恒流充电至试验电压(4.8V),再恒压充电一段时间,要求电池不起火、不爆炸。短路测试方法和标准:电池完全充满电后,将电池放置在恒温(20℃±5℃)环境中,用导线连接电池正负极端,短接一定时间(24h),要求电池不起火、不爆炸,最高温度不超过规定值(℃)。
机械作用包括跌落、冲击、钉刺、挤压、振动和加速等。例如,针刺测试方法和标准:用耐高温钢针以一定速度(10~40mm/s),从垂直于电池表面方向贯穿,要求电池不爆炸、不起火。振动测试方法和标准:将电池充满电后,将电池紧固在振动试验台上,进行振动测试(正弦测试:每个方向进行12个循环,各方向循环时间共计3h的振动),电池不起火、不爆炸、不漏液。
热作用包括焚烧、沙浴、热板、热冲击、油浴和微波加热等。例如,热安全测试方法和标准:将电池充满电后放入试验箱中,试验箱以一定温升速率(5℃/min)升温到一定温度(℃)后恒温一定时间(30min),要求电池不起火、不爆炸。
环境作用包括减低气体压力、浸没于不同液体中、处于不同高度和处于多菌环境等。例如,低气压测试方法和标准:将电池充满电后,放置于恒温(20℃±5℃)真空箱中,抽真空将压强降至一定压强(11.6kPa),并保持一定时间(6h),要求电池不起火、不爆炸、不漏液。
随着锂离子电池行业的发展和技术进步,上述测试方法和标准的具体参数会更加严格。
