电池挤压针刺一体机

电池挤压针刺试验机

用途：用于锂原电池和其它原电池、以及锂离子电池（用于移动电话、笔记本电脑、摄像机等数码电子产品）、镍氢、镍镉以及铅酸电池（用于电动工具、玩具、电动自行车等产品）的挤压、针刺试验项目

技术规格要求：

1 适用范围、设备规格及要求

1.1 适用标准

电池挤压试验装置符合GB 31241-2014、GB8897.4-2002、GB/T18287-2000、IEC60086-4: 2000、IEC62133: 2002、UL1642: 2006、SN/T1413-2004、SN/T1414.3-2004等标准中挤压、针刺试验的规定要求。

1.2设备规格

1、规格数量：针刺试验机挤压一体机

2、能够完成对0.1~20Ah小型电池单体的针刺挤压实验。

1.3试验要求

上述标准中，对于电池挤压试验的规定要求略有不同，电池挤压试验装置需要满足以下全部的试验要求：

1）电池在两个平面间进行挤压，挤压力通过伺服电机和涡轮丝杆升降机，施加的力为13kN，当达到大压力后泄压。

2）挤压设备在电池的全部测试表面上应能提供13000±20N的挤压力。根据客户要求设计：挤压方式：A:底面为平板，顶面为端部R7.9钢质结构沿径向挤压电池，圆面与电池轴线垂直，挤压至电池厚度为试验电池直径的1/4为止；B:底面为平板，顶面为钢质平板垂直挤压电池达到13±0.78KN为止.将电池放置在底面和顶面之间进行挤压。

2 主要技术参数与功能

2.1 主要技术参数

1）大挤压压力：0.5—20KN可调

   力值误差：±0.5%FS

   力值精度：0.001KN

2）大相对挤压行程（可调节）：≤300 mm

   行程误差：±0.5%FS

   行程精度：0.1mm

3) 针刺速度：10—50±5 mm/s±0.1s可调，从垂直于蓄电池极板的方向贯穿刺入电池后，（针停留在电池中0~9999秒，时间可控）自动从电池中拔出，易卸易装。

速度误差：±0.2mm

    速度精度：0.1mm/s

4） 针刺动力：伺服驱动；                  

5） 针刺力：0.5—20KN可调；                      

6）速度调节：手动可调 ；                                              

7）挤压保持时间：0~99小时99分钟99秒；         

8）耐高温钨钢针：φ3mm ~ φ8mm；  (各2套)                   

9）外形尺寸：1250*850*1900（长宽高）

10) 大的试验样品尺寸：300*300*200mm

11)测试空间（长×宽×高）：不小于600×600×600mm。

12)视窗尺寸：450╳450mm（8-10mm厚双层防爆玻璃）；

13)排气风扇口: 直径200mm(箱体后侧装有排气扇)；

14)补风口：箱体左侧开有两个直径50mm补风口(也可用于测量电压等)                     

15)穿刺深度：为电池厚度+60mm(电池完全刺穿情况下)。精度±0.1mm。

16) 穿刺速度：以10~50mm/s±0.1mm/s的速度（可调），从垂直于蓄电池极板的方向贯穿刺入电池后，（针停留在电池中0~9999秒，时间可控）自动从电池中拔出，易卸易装。

17) 数据采集：钨钢针刺在电池里时（从实验开始至结束），采集电池的温度波动和电池的电压，1路温度采集、1路电压采集，数据输出频率≥2 次/秒

18) 电压测试：测试范围：0-10V； 测试精度（测试误差）：±0.5%F.S； 数据采集频率：≥100 次/秒；

19) 数据显示与导出：实时电压、温度与针刺挤压力的试验数据可通过试验设备上的西门子触摸显示屏。试验数据以TXT形式存储，可通过USB插口导出。

满足以下试验停止条件：

1）施加的力量达到13千牛顿±0.78千牛顿；（）

2）电池的电压下降至少100毫伏；或

3）电池变形达原始厚度的50%或以上

2.2 主要功能

1）电池挤压针刺试验机采用全封闭的箱体结构，挤压针刺工作腔与设备本体的机械部分、电气线路等部分隔离。

2）挤压针刺工作腔具有隔爆和排气功能，能够瞬间释放试样爆炸产生的压力，并排出爆炸产生的烟尘。

3）电池挤压针刺试验机的工作腔具有适度的耐腐蚀和便于清洁的功能，能够经受电池爆炸产生的腐蚀性液体的侵蚀，便于清洗。

4）电池挤压针刺试验机采用德国西门子触摸屏的控制方式，压力值大小和保持时间可编程，完全符合第1.2条中规定的试验要求。

5）挤压针刺工作腔安装具有防弹功能的观察窗，以便对冲击过程进行监控；

6）挤压针刺工作腔具有压力监控和声光报警功能，以对爆炸发生与否进行判断和报警。

7）控制系统：西门子触摸屏，数据准确，操作简单；

2.3机箱特点

1.本装置采用全封闭的框架加绝缘板的箱体结构，内胆材质采用304不锈钢板δ1密封构造设计，整体上分为挤压工作腔和设备本体其它部分，外壳工艺采用冷轧钢板δ1.2烤漆工艺。

2.挤压针刺工作腔内胆材料选用耐腐蚀的绝缘材料，工作腔边角设计上全部采用圆角形线，边角部位无拼缝联接。工作腔带排水孔和滤网，便于清洗。工作腔内胆整体可拆卸，便于维护时更换。

3挤压针刺工作腔具有隔爆和排气功能。由于电池试验过程中可能会出现着火、甚至爆炸等情况，单体电池爆炸释放能量：52078J。模块电池爆炸释放能量：≥781170 J。如果爆炸，在试验过程中可能伤及周围人与事物，根据上述爆炸释放能量情况要求防爆箱应能满足此防爆要求。通过与设备本体其它部分相对隔离，实现隔爆功能；通过工作腔预定设计的机械强度薄弱环节，实现爆炸压力的瞬时释放（如破坏性薄板翻板结构）；通过启动设备强排烟管道，实现有害性烟尘的排放。

4.提供可观察试验过程的观察窗口和工作腔内置防爆照明灯。观察窗口选用双层玻璃结构，内层为钢化玻璃，中间空气隔离，外层为防弹玻璃。内层的钢化玻璃便于更换。

5.电池挤压针刺试验机底部安装四只角轮（万向和定向各两只），另外加装高度可调的固定支脚。

6.电池挤压针刺试验机的箱体颜色标准色为银灰色，亦可按双方约定（或由需方提供色板）。

3 安装要求

需方提供排气烟道。

或，根据具体要求，供方另行单设计、制造、安装废气处理机组及排烟管路。

4 配置清单