熱濫用試驗箱的試驗介紹
2023-02-08
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鋰離子電池的安全問題主要表現(xiàn)為由熱失控引起起火、爆炸等現(xiàn)象。
在外部溫度不斷升高的條件下，電池內(nèi)部溫度也不斷升高，升高到一定溫度后，隔膜會發(fā)生熱閉合而使正負(fù)極隔離，起到安全防護(hù)的功能。然而若隔膜未能有效閉合，或者隔膜發(fā)生融化破裂，又或者電池內(nèi)部同時發(fā)生了其他的放熱反應(yīng)而使電池溫度繼續(xù)升高，就有可能引起安全問題。
例如對于鈷酸鋰體系電池，當(dāng)溫度超過安全限值（如150℃）時，由于隔膜的熱穩(wěn)定性及電解液和正極劇烈的氧化反應(yīng)等原因，極易造成電池起火或爆炸。
目前，鋰電池在UL認(rèn)證、CB認(rèn)證、CQC認(rèn)證里都需要做熱濫用試驗。
測試方法見下表。
| 認(rèn)證項目 | 熱濫用測試要求 |
| CB認(rèn)證 (IEC 62133-2:2017 7.3.4)CQC認(rèn)證(GB 31241-2014 7.8) | 將充滿電的電芯，放置于烤箱中以5±2℃/min的速率將溫度升至130±2℃，并在該溫度下保持30分鐘。通過結(jié)果：不起火，不爆炸。 |
| UL認(rèn)證 (UL1642: 2020 cl.17) | 將測試樣品放在一個空氣對流的烤箱中加熱，烤箱初始溫度為20±5℃，烤箱溫度以5±2℃/min的速率將溫度升至130±2℃，并在該溫度下保持10分鐘。待樣品回到室溫(20±5℃)后進(jìn)行檢查。若電芯規(guī)定的使用溫度有超過100℃，烤箱的溫度需要升到制造商規(guī)定的溫度再加30℃±2℃（例如，規(guī)定的溫度是105℃，那么烤箱的溫度就要升到135℃±2℃）。若是鋰金屬電芯，烤箱的溫度需要升到170±2℃。通過結(jié)果：不起火，不爆炸。 |
從表中可以看出，影響試驗結(jié)果的關(guān)鍵因素是試驗溫度和高溫保持時間。
130℃是熱濫用考核的最基本試驗溫度，同時也可以根據(jù)電池不同的使用場合提高試驗溫度進(jìn)行加嚴(yán)，以進(jìn)一步考核鋰離子電池的安全性。
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