【实验探究】锂电池原位膨胀力测试,为安全出行保驾护航
随着科技的飞速发展,锂电池在新能源汽车、电动工具、移动电源等领域得到了广泛应用。
然而,锂电池在使用过程中,由于各种原因,可能会导致膨胀现象,影响电池性能,甚至引发安全事故。
本文将为大家介绍锂电池膨胀测试的重要性,以及如何确保锂电池安全可靠地服务于我们的生活。
一、锂电池膨胀现象解析
锂电池膨胀,是指电池在充放电过程中,由于内部化学反应、温度变化等原因,导致电池体积增大的一种现象。
锂电池膨胀的原因主要有以下几点:
01、充放电过程中,电池内部化学反应产生气体,导致内部压力增大,从而使电池膨胀。
02、电池内部温度升高,导致电池材料膨胀系数增大,进而引起电池整体膨胀。
03、电池制造过程中,工艺不良、材料选用不当等因素,可能导致电池内部结构不稳定,容易引发膨胀。
04、电池使用过程中,过充、过放、短路等异常情况,也可能导致电池膨胀。
二、锂电池膨胀引发危害
锂电池膨胀的危害主要体现在以下几个方面:
① 影响电池外观,降低产品品质。
② 导致电池内部结构损坏,缩短电池寿命。
③ 严重时,可能引发电池短路、起火等事故。
三、锂电池膨胀测试重要性
为确保锂电池在使用过程中的安全性,对锂电池进行膨胀测试具有重要意义。以下是锂电池膨胀测试的几个关键点:
1、评估电池安全性
通过膨胀测试,可以了解电池在特定条件下的膨胀程度,从而判断电池的安全性。
2、优化电池设计
根据膨胀测试结果,对电池结构、材料等进行优化,提高电池抗膨胀能力。
3、检测生产工艺
膨胀测试可以检验电池生产工艺是否稳定,及时发现潜在问题,提升产品质量。
4、为用户提供参考
膨胀测试结果可以作为消费者选购锂电池的重要参考依据,确保用户安全使用。
四、锂电池膨胀测试方法
目前,锂电池膨胀测试主要采用尺寸压力测试法,即“恒压力”和“恒间距”两种测试模式。
测试设备:原位膨胀力测试仪
测试样品:方壳电芯,尺寸148*95*27 mm,标称容量40 Ah,三元锂
充放电条件:恒流充电1 C,恒压充电4.2 V,恒流放电1 C
恒压力模式:预压力100 kg(980 N)
恒间距模式:预压力150 kg(1470 N)
两组实验数据分析:
在恒压力测试模式下,可见在充放电循环过程中,电芯外壳厚度尺寸存在同步的周期性可逆变化。在预压100 kg条件下,该样品外壳存在约500 μm的尺寸变化。
在恒间距测试模式下,可见在充放电循环过程中,电芯外壳厚度尺寸存在同步的周期性可逆变化。在预压150 kg并约束压板间距条件下,该样品外壳存在约2000 N(约205 kg)的膨胀力。
锂电池膨胀测试是保障电池安全性的重要手段。通过了解锂电池膨胀原因、测试方法及预防措施,我们可以更好地使用锂电池,为绿色出行、安全生活保驾护航。
同时,企业也应承担起责任,不断提升锂电池产品质量,为消费者提供安全、可靠的能源解决方案。
测试 器档案
品名:原位膨胀力测试仪
型号:DC SFT-3100
英文:Swelling Force Tester
应用:电池材料评估、析锂分析、电芯结构评估、工况评估
技术特点
· 适用于多种电池形态(软包电池/方壳电池/圆柱电池/单片电池/模型扣式电池/固态电池等)、多种测试模式(恒压力/恒间距/脉冲压力/间歇压力/线性压力等)、多种电池夹具
· 配合充放电系统实现原位测量
· 配合阻抗测试仪评估电池系统
· 集成化软件系统实现多参数耦合测量
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