以下是一些常见的钠离子电池安全性正确测试方法:
- 过充测试1:
- 测试目的:检验钠离子电池在过度充电情况下的安全性,查看电池是否能承受过充状态且不发生危险。
- 操作步骤:将钠离子电池用标准的充电电流(如 1C)充满电后,继续以高于正常充电电流的倍率(如 2C、3C 等)对电池进行充电,并将充电电压提高到超出其正常充电截止电压的较高值(具体电压值需根据电池规格和测试要求确定)。在整个过充过程中,持续监测电池的电压、电流、温度等参数的变化以及电池的外观和状态。
- 合格标准:电池在过充过程中,电压上升到一定程度后应能保持相对稳定,且在达到设定的安全阈值或经过一定时间后,电池应启动过充保护机制,如电池内部的电路切断充电电流等。电池不能出现起火、爆炸、漏液等危险情况。
- 短路测试:
- 测试目的:模拟电池内部短路的异常情况,评估电池在短路状态下的安全性1。
- 操作步骤:把充满电的钠离子电池放在特定的测试环境中,使用电阻极小(通常不大于 50mΩ)的导线将电池的正负极直接短接。记录短路瞬间以及短路后一段时间内电池的电流、电压、温度等参数的变化情况。
- 合格标准:电池在短路后应能在短时间内(一般几秒到几十秒)启动短路保护机制,例如电池内部的保险丝熔断或电路断开等,以阻止过大的电流通过。电池不能出现起火、爆炸等严重的安全问题,且在短路解除后,电池的基本性能应能在一定程度上恢复。
- 针刺测试:
- 测试目的:模拟电池在受到尖锐物体穿刺时的内部短路情况,考察电池的安全性24。
- 操作步骤:将充满电的钠离子电池放在一个固定的平台上,使用直径为规定尺寸(如 3mm 左右)的钢针,以一定的速度和角度沿径向将电池刺穿。观察电池在针刺过程中和针刺后的反应,包括是否有冒烟、起火、爆炸等现象,以及电池的电压、温度等参数的变化2。
- 合格标准:电池在针刺后应能保持相对稳定,不能出现起火、爆炸等危险情况,且电池的温度上升应在一定的安全范围内4。
- 挤压测试:
- 测试目的:检验电池在受到外部挤压等机械应力作用下的安全性。
- 操作步骤:把钠离子电池放在一个挤压测试设备中,通过液压或机械装置对电池施加规定大小的挤压力(如 10kN – 20kN 不等,具体压力值根据测试标准和电池类型确定)。可以选择不同的挤压方向和挤压速度进行测试。在挤压过程中,监测电池的外观变化、电压、电流、温度等参数。
- 合格标准:电池在挤压过程中不能出现起火、爆炸等危险情况,并且在挤压结束后,电池的外壳不能有严重的破裂、变形等损坏,电池的内部结构应保持相对完整。
- 温度循环测试:
- 测试目的:评估电池在温度快速变化和极端温度条件下的安全性和性能稳定性。
- 操作步骤:将钠离子电池放置在温度循环试验箱中,按照设定的温度变化曲线(如在高温和低温之间快速循环切换,如从 – 40℃到 80℃,每个温度阶段保持一定的时间,如 30 分钟到 1 小时不等)对电池进行多次循环测试。在测试过程中,定期对电池进行充放电操作,以检测电池在不同温度下的充放电性能,并监测电池的电压、电流、温度等参数。
- 合格标准:电池在经过多次温度循环测试后,应能保持正常的充放电功能,电池的容量衰减应在规定的范围内。同时,电池不能出现漏液、起火、爆炸等安全问题。
- 热失控测试1:
- 测试目的:通过模拟电池内部的热失控情况,评估电池的热稳定性和安全性。
- 操作步骤:首先将钠离子电池充满电,然后使用加热装置或其他方式对电池进行局部加热,使电池内部的温度逐渐升高。监测电池在加热过程中的温度变化、电压变化、气体释放等情况,以及电池是否会发生热失控现象,即电池内部的化学反应不受控制地加速进行,导致温度急剧上升、冒烟、起火、爆炸等。
- 合格标准:电池在热失控测试中应具有一定的热稳定性,能够在一定的温度范围内保持相对安全的状态,或者在热失控发生时,能够及时启动相应的安全保护机制,如释放气体、切断电路等,以防止危险情况的进一步扩大。
- 振动测试:
- 测试目的:评估电池在运输、使用过程中可能受到的振动和冲击影响下的安全性和结构完整性。
- 操作步骤:将钠离子电池固定在振动测试台上,按照规定的振动频率、振幅和振动时间等参数对电池进行振动测试。可以选择不同的振动方向和振动模式,如正弦振动、随机振动等。在振动测试过程中,对电池的外观、电压、电流、温度等进行监测。
- 合格标准:电池在振动测试后,应能保持正常的工作状态,电池的外壳和内部结构不能有明显的损坏或松动,电池的各项性能参数应在规定的范围内。
- 海水浸泡测试:
- 测试目的:检验电池在潮湿、浸水等恶劣环境下的安全性和防护性能。
- 操作步骤:将钠离子电池完全浸没在一定浓度(如 5%)的盐水中,保持规定的浸泡时间(如 24 小时或更长时间)。浸泡结束后,取出电池并进行干燥处理,然后对电池的外观、电压、电流、内阻等参数进行检测。
- 合格标准:电池在海水浸泡后,应能正常工作,电池的各项性能参数应与浸泡前相比没有明显的变化,且电池不能出现漏液、短路等安全问题。