Фон

Выпущена новая версия UL 1642. Для аккумуляторных ячеек добавлена ​​альтернатива тяжелым испытаниям на удар. Конкретные требования таковы: Для аккумуляторных батарей емкостью более 300 мАч, если они не прошли тяжелое испытание на удар, они могут быть подвергнуты испытанию на экструзию круглого стержня Раздела 14А.

Пакетный элемент не имеет жесткого корпуса, что часто приводит к разрыву элемента, разрушению метчика, вылетанию мусора и другим серьезным повреждениям, вызванным неудачей в тяжелых испытаниях на удар, а также делает невозможным обнаружение внутреннего короткого замыкания, вызванного дефектом конструкции или технологическим дефектом. . С помощью испытания на раздавливание круглого стержня можно обнаружить возможные дефекты в ячейке, не повреждая структуру ячейки. Пересмотр был сделан с учетом этой ситуации.

Процесс тестирования

• Образец полностью заряжен в соответствии с рекомендациями производителя.
• Поместите образец на плоскую поверхность. Поместите круглый стальной стержень диаметром 25 см.±1 мм в верхней части образца. Край стержня должен быть совмещен с верхним краем ячейки, при этом вертикальная ось должна быть перпендикулярна выступу (РИС. 1). Длина стержня должна быть как минимум на 5 мм шире каждого края испытуемого образца. Для ячеек с положительными и отрицательными выступами на противоположных сторонах необходимо проверить каждую сторону выступа. Каждую сторону вкладки следует протестировать на разных образцах.
• Измерение толщины (допуск±0,1 мм) для элементов должны быть выполнены перед испытанием в соответствии с Приложением А МЭК 61960-3 (Вторичные элементы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты. Переносные вторичные литиевые элементы и батареи. Часть 3. Призматические и цилиндрические литиевые вторичные батареи). элементы и батарейки)
• Затем на круглый стержень прикладывают сжимающее давление и фиксируют смещение в вертикальном направлении (рис. 2). Скорость перемещения прижимной пластины не должна превышать 0,1 мм/с. Когда деформация клетки достигает 13±На 1% от толщины ячейки или давление достигнет силы, указанной в таблице 1 (различная толщина ячейки соответствует разным значениям силы), прекратите смещение пластины и удерживайте его в течение 30 с. Тест заканчивается.
• Отсутствие возгорания или взрыва образцов.

Экспериментальный анализ

• Выбор положения экструзии: область выступа полюса обычно является слабым местом ячейки пакета, а положение выступа подвергается наибольшему напряжению при сжатии. Причины:

а) Неравномерное распределение толщины (неравномерная толщина между язычком полюса и окружающим активным веществом приводит к неравномерному распределению напряжений)

б) Следы сварки в зоне выступа (распределение напряжений в точке сварки и в точке сварки)

• Выбор круглого стержня: Диаметр круглого стержня составляет 25 мм. Это значение выбрано для покрытия всей площади вывода полюса в ячейке (особенно области, покрывающей паяное соединение вывода полюса).
• 13±Деформация 1%: в настоящее время толщина самой тонкой ячейки на рынке составляет 2 мм. Из-за влияния корпуса батареи или процесса упаковки, для сжатия паяного соединения выводов полюса требуется не менее 8% переменной типа, но если переменная типа слишком велика, это напрямую приведет к растрескиванию электрода. Значение 13±В этой версии был выбран 1%, что соответствует средней переменной 15% в тесте на экструзию в соответствии с IEC 62660-3.
• Выбор образца: следует отметить, что этот тест предназначен только для аккумуляторов емкостью более 300 мАч, которые не подвергались ударам тяжелыми предметами. Требуется 5 образцов. Цилиндрические или призматические ячейки и ячейки-мешочки, ударяющиеся тяжелыми предметами, не'Это необходимо учитывать при проведении этого теста.

Краткое содержание

Новый тест на экструзию круглого стержня отличается от исходного теста на экструзию по UL 1642. В оригинальном тесте на экструзию используется плоская экструзия и приложение постоянной силы 13 кН без времени выдержки. Это применимо ко всем типам клеток. В ходе этого испытания исследуется механическая прочность элемента в целом (включая корпус) и его способность противостоять механическим воздействиям; в то время как экструзия круглого стержня проверяет только часть ячейки, меньшая площадь индентора приведет к концентрации внутреннего напряжения, что легко приведет к внутреннему короткому замыканию. В частности, положение экструзии выбирается в слабой зоне сварки опорного выступа, что позволяет лучше исследовать показатели безопасности ячейки.

В настоящее время этот метод круглого стержня также используется при тестировании на экструзию пакетной ячейки в GB 31241. Компания MCM имеет богатый опыт испытаний в этой операции.