众志检测仪器锂离子电池、蓄电池热失控测试解决方案详细说明

  通过对不同标准中热失控的定义对比发现，热失控更多是被描述为：电池内部发生不可控温升的现象。在电芯的实际使用过程中，其材料可逆容量、SEI阻抗、电解液组分、结构件物理指标等是一个动态变化过程，直接影响电芯充放电曲线、内阻等动态变化。如果电芯的实际使用条件（如温度限值、电压限值、电流值等）没有动态调整与之匹配，从而造成电芯内部结构加速损伤以及引发部分关键原材料加速失效的情况，称之为电芯滥用。滥用经常会最终导致电芯安全失效，即热失控。

  热失控现象的产生原因可以分为两类：内因和外因。内因主要指在电池设计及制造过程中产生的原因；外因主要指在电池运输、安装及运行维护过程中由于人员、外部条件等导致的原因。分类概括如下▼

  众志检测仪器锂离子电池、蓄电池热失控测试解决方案（加热触发、过充触发、底部针刺触发热失控形式）

  试验应在以下条件进行：

  a)本试验应在温度为0℃以上，相对湿度为15%~90%，大气压力为86~106kPa的环境中进行；
  b)试验开始前，测试对象的SOC应调至大于制造商规定的正常SOC工作范围的90%或者95%；
  c)试验开始前，所有的试验装置应都必须正常运行；
  d)试验应尽可能少地对测试样品进行改动，制造商需提交所做改动的清单；
  e)试验应在室内环境或者风速不大于2.5km/h的环境下进行。

  核心技术参数

  试验方法：

  推荐加热和针刺这两种方法作为锂离子电池系统热扩散试验的候选方法，制造商可以选择其中一种方法，也可自行选择其他方法来触发热失控。

  ●执失控触发对象：
  试验对象中的鲤离子电池单体。选择离子电池包内靠近中心位置，或者被其他理离子电池单体包围且很难产生热辐射的鲤离子电池单体。

  ●针刺触发热失控：
  刺针材料：钢；刺针直径：3mm~8mm；针尖形状：圆维形，角度为20°~60°；针刺速度：10mm/S~100mm/S；
  针刺位置及方向：选择能触发理离子电池单体发生热失控的位置和方向( 例如，垂直于极片的方向)。( 配合针刺试验机或电池包底部针刺试验机完成测试）

  ●加热触发热失控：
  使用平面状或者棒状加热装置，并且其表面应覆盖陶瓷、金属或绝缘层。对于尺寸与鲤离子电池单体相同的块状加热装置，可用该加热装置代替其中一个鲤离子电池单体，与触发对象的表面直接接触:对于  薄膜加热装置，则应将其始终附着在触发对象的表面；加热装置的加热面积都应不大于鲤离子电池单体的表面积;将加热装置的加热面与电池单体表面直接接触，加热装置的位置应与温度传感器的位置相对应；安装完成后，立即启动加热装置，以加热装置的最大功率对触发对象进行加热；

  加热装置的功率要求参见下表【加热对象能量 E(Wh)】；当发生热失控或者定义的监测点温度达到300°C时，停止触发。

  满足标准
 
  ●GB 31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》
  ●GB 8897.4-2002（idt IEC60086-4:2000）《原电池 第4部分: 锂电池的安全要求》
  ●GB 8897.5-2006（idt IEC60086-5:2005）《原电池 第5部分：水溶液电解质电池的安全要求》
  ●IEC 62133:2002《碱性或其它非酸性电解液二次单体电池和电池组 便携式密封二次单体电池和电池组的安全要求》
  ●IEC 61951-1:2003《含碱性或其它非酸性电解质的便携式密封可再充电电池和电池组 第1部分:镍镉电池》
  ●IEC 61951-2:2003《含碱性或其它非酸性电解质的便携式密封可再充电电池和电池组 第2部分:镍金属氢化物》
  ●IEC 61960:2003《碱性或其它非酸性电解液二次单体电池和电池组 便携式二次锂单体电池和电池组》
  ●UL 1642:2006《锂蓄电池组》进行热滥用（极高温）和热冲击试验项目