不(bu)同(tong)電池(chi)類型(xing)如(ru)何通(tong)過擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)測試(shi)?
發(fa)布日期(qi):2025-05-05 點(dian)擊(ji):468
電池(chi)擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)壹(yi)體(ti)機(ji)適用(yong)於多(duo)種(zhong)類型(xing)的電池(chi),主(zhu)要依據電池(chi)的化(hua)學體(ti)系(xi)、外(wai)形結(jie)構(gou)、應(ying)用場(chang)景等維(wei)度劃(hua)分,以(yi)下從不(bu)同(tong)分類標(biao)準(zhun)詳細(xi)說(shuo)明(ming)其適用(yong)範(fan)圍:
壹、按(an)化(hua)學(xue)體(ti)系(xi)劃(hua)分
1. 鋰離(li)子(zi)電池(chi)
三(san)元(yuan)鋰電池(chi)(NCM/NCA):能(neng)量密(mi)度高,但(dan)熱穩(wen)定性(xing)相對(dui)較(jiao)差,在(zai)擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)測試(shi)中(zhong)易發(fa)生(sheng)熱(re)失(shi)控(kong)。壹(yi)體(ti)機(ji)可評(ping)估(gu)其安全(quan)閾值(zhi),為(wei)電池(chi)結(jie)構(gou)設(she)計(如(ru)隔(ge)膜(mo)強度、電解(jie)液(ye)添(tian)加(jia)劑(ji))提供優化(hua)依據。
磷(lin)酸鐵鋰電池(chi)(LFP):熱(re)穩(wen)定性(xing)好,但(dan)低溫(wen)性能(neng)受限(xian)。測試(shi)可驗證(zheng)其機(ji)械濫(lan)用(yong)下(xia)的安(an)全(quan)性,如電動汽(qi)車(che)碰(peng)撞(zhuang)場(chang)景中電池(chi)的抗(kang)擠(ji)壓(ya)能(neng)力。
鈦酸鋰電池(chi)(LTO):循環(huan)壽(shou)命(ming)長(chang),安全(quan)性高。測試(shi)可進壹步(bu)確(que)認(ren)其針刺(ci)後(hou)的熱(re)失控(kong)風險,適用(yong)於對(dui)安(an)全(quan)要求嚴(yan)苛的儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)。
2. 鈉離子電池(chi)
鈉資(zi)源(yuan)豐(feng)富,成本(ben)低(di),但(dan)能(neng)量密(mi)度低於鋰電池(chi)。測試(shi)可評(ping)估(gu)其機(ji)械穩(wen)定性(xing),為鈉離子電池(chi)在(zai)低速電動車、儲能(neng)電站(zhan)等場(chang)景的應(ying)用提供安全(quan)保障(zhang)。
3. 固(gu)態(tai)電池(chi)
采(cai)用固(gu)態(tai)電解(jie)質(zhi),熱穩(wen)定性(xing)提升,但(dan)界面(mian)問(wen)題(ti)可能(neng)導致局部(bu)過熱(re)。壹(yi)體(ti)機(ji)可測試(shi)固(gu)態(tai)電池(chi)在(zai)針刺(ci)下的熱(re)失控(kong)風險,推動其商(shang)業(ye)化(hua)進程。
4. 鉛酸蓄電池(chi)、鎳(nie)氫電池(chi)等傳(chuan)統體(ti)系(xi)
鉛酸電池(chi)成(cheng)本(ben)低(di),但(dan)能(neng)量密(mi)度低;鎳(nie)氫電池(chi)循環(huan)壽(shou)命(ming)長(chang)。測試(shi)可驗證(zheng)其機(ji)械濫(lan)用(yong)下(xia)的安(an)全(quan)性,適用(yong)於備用(yong)電源(yuan)、混合(he)動力汽(qi)車(che)等場(chang)景。


二、按(an)外(wai)形結(jie)構(gou)劃(hua)分
1. 圓柱電池(chi)
18650/21700/4680等型(xing)號(hao):廣(guang)泛用於消費電子(zi)、電動汽(qi)車(che)。壹(yi)體(ti)機(ji)需配(pei)備(bei)適(shi)配不(bu)同(tong)直徑(jing)的夾(jia)具(ju),測試(shi)其殼體(ti)抗(kang)擠(ji)壓(ya)能(neng)力及內部(bu)卷繞結(jie)構(gou)的穩(wen)定性(xing)。
測試(shi)重點(dian):殼(ke)體(ti)變(bian)形對(dui)正(zheng)負(fu)極(ji)短(duan)路的影響,針(zhen)刺(ci)後(hou)電解(jie)液(ye)泄(xie)漏風險。
2. 方形電池(chi)
軟(ruan)包/鋁(lv)殼(ke)結(jie)構(gou):應(ying)用於電動汽(qi)車(che)、儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)。測試(shi)需(xu)評(ping)估(gu)鋁殼的抗(kang)擠(ji)壓(ya)強度及軟(ruan)包電池(chi)的封裝完整性(xing)。
測試(shi)重點(dian):鋁(lv)殼電池(chi)的變(bian)形閾值(zhi),軟(ruan)包電池(chi)的封裝層破(po)裂(lie)風險。
3. 軟包電池(chi)
層(ceng)疊(die)式(shi)結(jie)構(gou):能(neng)量密(mi)度高,但(dan)封裝層易受(shou)損(sun)。測試(shi)需(xu)驗證(zheng)其在針(zhen)刺下的熱(re)失控(kong)風險及封裝層破(po)裂(lie)後(hou)的電解(jie)液(ye)泄(xie)漏情況。
測試(shi)重點(dian):封裝層材料(liao)(鋁(lv)塑(su)膜(mo))的機(ji)械強度,針刺(ci)後(hou)的熱(re)失控(kong)延(yan)遲時(shi)間(jian)。
三(san)、按(an)應(ying)用場(chang)景劃(hua)分
1. 消費電子(zi)電池(chi)
手(shou)機(ji)、筆記本(ben)、可穿(chuan)戴設(she)備(bei)電池(chi):體(ti)積小,能(neng)量密(mi)度高。測試(shi)需(xu)驗證(zheng)其在跌落、擠(ji)壓(ya)等場(chang)景下的安(an)全(quan)性,防止起(qi)火(huo)爆炸(zha)。
測試(shi)標(biao)準:如(ru)IEC 62133、UN 38.3等。
2. 動力電池(chi)
電動汽(qi)車(che)、電動工具電池(chi):高(gao)能(neng)量密(mi)度,高功(gong)率輸(shu)出(chu)。測試(shi)需(xu)評(ping)估(gu)其在碰(peng)撞(zhuang)、穿刺(ci)等場(chang)景下的安(an)全(quan)性,防止熱失控(kong)引(yin)發(fa)火災(zai)。
測試(shi)標(biao)準:如(ru)GB 38031、ISO 12405等。
3. 儲(chu)能(neng)電池(chi)
電網儲(chu)能(neng)、家庭(ting)儲能(neng)電池(chi):大(da)容量,長(chang)壽命(ming)。測試(shi)需(xu)驗證(zheng)其在長(chang)期(qi)機(ji)械應(ying)力下(xia)的安(an)全(quan)性,防止熱失控(kong)擴(kuo)散(san)。
測試(shi)重點(dian):模(mo)塊化電池(chi)組(zu)的擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)連鎖反(fan)應(ying),熱失(shi)控(kong)後(hou)的滅火措(cuo)施。
四、按(an)測試(shi)需(xu)求劃(hua)分
1. 研(yan)發驗證(zheng)
新(xin)型(xing)電池(chi)材料(liao)、結(jie)構(gou):通(tong)過擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)測試(shi)評(ping)估(gu)安全(quan)性能(neng),優化設計參(can)數(如隔(ge)膜(mo)厚(hou)度、電解(jie)液(ye)添(tian)加(jia)劑(ji))。
示(shi)例(li):固(gu)態(tai)電池(chi)電解(jie)質(zhi)界面(mian)穩(wen)定性(xing)測試(shi),鈉離子電池(chi)殼(ke)體(ti)材料(liao)選(xuan)擇(ze)。
2. 生產(chan)質檢
電池(chi)壹(yi)致性檢測:抽(chou)樣(yang)測試(shi)驗證(zheng)生產(chan)批次(ci)的安(an)全(quan)性,防止不(bu)合(he)格(ge)品(pin)流(liu)入市(shi)場(chang)。
示(shi)例(li):動力電池(chi)生(sheng)產(chan)線每1000塊抽檢5塊,確(que)保符(fu)合(he)GB 38031標(biao)準(zhun)。
3. 標(biao)準認證
國內(nei)外(wai)安全(quan)認證:如(ru)UN 38.3(運(yun)輸安(an)全(quan))、IEC 62133(國際安(an)全(quan))、GB 38031(中國電動汽(qi)車(che)安(an)全(quan))。
示例:出(chu)口(kou)歐洲的儲(chu)能(neng)電池(chi)需(xu)通(tong)過IEC 62619認(ren)證(zheng),包含(han)擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)測試(shi)。
五、特殊應(ying)用場(chang)景
1. 環(huan)境電池(chi)
高(gao)低溫(wen)電池(chi):測試(shi)其在溫(wen)度下的機(ji)械穩(wen)定性(xing),如-40℃至(zhi)85℃環(huan)境中(zhong)的擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)響應(ying)。
示例(li):北極(ji)科(ke)考(kao)設(she)備(bei)電池(chi)、沙漠儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)電池(chi)。
2. 柔性(xing)電池(chi)
可穿(chuan)戴設(she)備(bei)、柔性(xing)電子(zi):測試(shi)其彎曲(qu)、折疊(die)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的針(zhen)刺安(an)全(quan)性,驗證(zheng)封裝材料(liao)的機(ji)械適(shi)應(ying)性。
示(shi)例(li):柔性(xing)鋰離(li)子(zi)電池(chi)在(zai)折疊(die)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的針(zhen)刺熱(re)失控(kong)風險。
3. 微型(xing)電池(chi)
醫(yi)療植(zhi)入設(she)備、微型(xing)傳(chuan)感器電池(chi):測試(shi)其微小尺寸下(xia)的針(zhen)刺安(an)全(quan)性,防止對(dui)精密電路(lu)的破(po)壞。
示(shi)例(li):心臟(zang)起(qi)搏器電池(chi)的針(zhen)刺測試(shi)。
總(zong)結(jie)
電池(chi)擠(ji)壓(ya)針(zhen)刺(ci)壹(yi)體(ti)機(ji)幾乎(hu)覆(fu)蓋所有(you)主流電池(chi)類型(xing),其適用(yong)性取(qu)決(jue)於以下(xia)核(he)心因素(su):
化學體(ti)系(xi):鋰離(li)子(zi)/鈉離子/固態(tai)電池(chi)等需(xu)針對(dui)性(xing)測試(shi)方案。
外(wai)形結(jie)構(gou):圓柱/方形/軟包電池(chi)需(xu)適配(pei)不(bu)同(tong)夾(jia)具(ju)。
應(ying)用場(chang)景:消費電子(zi)、動力、儲能(neng)電池(chi)的安(an)全(quan)閾值(zhi)差異顯著。
測試(shi)標(biao)準:需(xu)符合(he)國(guo)內(nei)外(wai)法(fa)規(gui)及行業標(biao)準(zhun)(如UN 38.3、GB 38031)。
實際應(ying)用建(jian)議(yi):
研(yan)發階(jie)段(duan):優先(xian)測試(shi)高(gao)能(neng)量密(mi)度、新(xin)型(xing)電池(chi)體(ti)系(xi),評(ping)估(gu)安全(quan)邊界。
生(sheng)產(chan)階段(duan):建(jian)立抽樣(yang)檢測機(ji)制,確(que)保批(pi)量產(chan)品(pin)壹(yi)致性。
認證(zheng)階段(duan):依據目標(biao)市(shi)場(chang)標(biao)準(zhun)選(xuan)擇(ze)測試(shi)設(she)備,確(que)保合(he)規(gui)性(xing)。


