Thử nghiệm thả rơi

Tiêu chuẩn quốc gia GB31241GB/T18287 yêu cầu: pin lithium-ion sạc đầy pin vuông sáu mặt mỗi mặt rơi một lần, rơi xuống đất xi măng, tổng cộng sáu lần rơi với chiều cao 1 mét; Các cực dương và cực âm của pin tròn mỗi lần rơi một lần và bề mặt xi lanh rơi bốn lần xuống đỉnh của tấm ván 1 mét. Sau khi kết thúc rơi tự do, sau nửa giờ đặt, hãy kiểm tra điện áp và điện trở bên trong, điện áp mạch hở không nhỏ hơn 90% điện áp ban đầu, không rò rỉ, không cháy và không nổ. Thử nghiệm thả rơi kiểm tra các lần rơi có thể xảy ra trong môi trường vận chuyển hoặc trong quá trình sử dụng của khách hàng; Theo quan điểm an toàn, đó là để phát hiện hiệu suất hàn kín của pin. Sử dụng phương pháp thử nghiệm này, hãy tăng điện áp, điện trở bên trong và chất lượng trước khi thử nghiệm rơi; Sau 6 lần rơi, hãy đo lại điện áp, điện trở bên trong và chất lượng theo điện áp, điện trở bên trong và chất lượng để xác định xem có đủ điều kiện hay không: nếu điện trở điện áp thay đổi lớn, khả năng xảy ra đoản mạch bên trong cao hơn; Nếu chất lượng thay đổi lớn và phát ra mùi, chất điện phân bị rò rỉ. Tiêu chuẩn quốc gia GB31241GB/T18287 yêu cầu chất lỏng không được rò rỉ; EUCAR quy định rằng rò rỉ phải nhỏ hơn 50% và mức độ an toàn của nó có thể chấp nhận được miễn là nó không phát nổ trong ngọn lửa. Tuy nhiên, sau khi thử nghiệm thả rơi, nếu chất điện phân chỉ bị rò rỉ nhẹ, do có sự bảo vệ của pin PTC, pin bị đoản mạch ở trạng thái đóng trong thời gian ngắn, pin không có điện áp và không có sự thay đổi bất thường về điện trở bên trong; Chất điện phân rò rỉ được bám vào bề mặt của pin và chất lượng không thay đổi bất thường, điều này có thể khó xác định được nó có đủ tiêu chuẩn hay không. Khi chất điện phân bị rò rỉ nhẹ, đối với chất điện phân thông thường là lithium hexafluorophosphate, Trong không khí do tác động của hơi nước và hydro fumisolated trắng được giải phóng nhanh chóng. Các phản ứng xảy ra sau khi tiếp xúc với không khí là:

Khói trắng hydro florua có thể phản ứng với các kim loại thông thường như dây và miếng đệm của bảng mạch in, và giải phóng hydro để tạo thành hỗn hợp nổ với không khí; Hydro florua phản ứng với hợp chất silicon rắn (các) của PCB để tạo thành tetrafluoride silicon dạng khí (g), chất được tạo ra
có thể tiếp tục tương tác với HF dư để tạo ra dung dịch axit fluorosilicic, đây là một axit mạnh nhị phân tiếp tục ăn mòn bảng mạch; Do phản ứng rò rỉ nhẹ để tạo ra HF và sau đó ăn mòn các miếng đệm dây của bảng mạch, v.v., một dung dịch silicat điện phân dẫn điện đã dần được tạo ra. Chất điện phân rò rỉ rất ít, hydro florua được tạo ra có thể bay hơi nhanh chóng, kim loại ăn mòn ít hơn và không khí điện phân khô và pin có thể hình thành trạng thái tự phóng điện chậm ở giai đoạn sau. Nếu rò rỉ chất điện phân vượt quá một lượng nhất định, phản ứng ghép nối tiếp theo sẽ xảy ra gây ra hiện tượng đoản mạch cục bộ trên bảng mạch in bên ngoài của pin, phản ứng này kéo dài trong thời gian dài (12h) Độ dẫn điện của dung dịch chất điện phân ở giai đoạn đầu yếu, và sự ăn mòn của dung dịch chất điện phân bị rò rỉ theo thời gian phản ứng làm tăng độ dẫn điện của các ion kim loại, độ dẫn điện được tăng cường tạo thành hiện tượng tương tự như đoản mạch bên ngoài, pin sẽ nóng lên nhanh chóng và có nguy cơ cháy nổ. Do đó, trong quá trình thử nghiệm, pin được đặt ở nơi an toàn trong 12 giờ và sau đó quan sát lại để tìm bất thường; Sau đó, một Tỷ lệ C nhất định sẽ kiểm tra hiệu suất như dung lượng.

Thử nghiệm lạm dụng nhiệt

Sạc đầy pin, sau đó đặt pin vào buồng , làm nóng với tốc độ 3 °C/phút theo tốc độ đồng đều, nhiệt độ tăng lên 130 °C để ngừng giữ trong nửa giờ. Trong thời gian yêu cầu pin không cháy và không nổ. Khi nhiệt độ tăng khi hệ thống pin bất thường, để ngăn ngừa nguy hiểm, màng ngăn cách nhiệt dẻo nóng chảy (120 °C ~ 140 °C) Các lỗ nhỏ của màng cách ly đóng lại và trở thành chất cách điện để ngăn chất điện phân đi qua, để đạt được mục đích chặn dòng điện. Ở nhiệt độ cao, màng cách điện bên trong của pin bị co nhiệt quá lớn, dẫn đến đoản mạch giữa các mảnh điện cực dương và âm bên trong, pin chịu tác động liên tục của khoang nguồn nhiệt bên ngoài, trong khi dòng điện ngắn mạch pin bên trong Q hai loại nhiệt để thúc đẩy màng cách điện pin tiếp tục co lại gây ra nhiều đoản mạch bên trong hơn, vòng luẩn quẩn của nhiệt bên trong pin cho thấy sự gia tăng theo cấp số nhân, vì lớp cách điện của khoang trong 30 phút Pin không thể tản nhiệt nhanh chóng tích tụ nhiệt và cuối cùng dẫn đến pin bị mất kiểm soát nhiệt. Trong điều kiện lạm dụng nhiệt, sau khi pin phát nổ, cell pin bị hỏng và rất khó để phân tích nguyên nhân gây ra vụ nổ. Do đó, trong thử nghiệm này, cần phải phát hiện nhiệt độ bề mặt của một pin duy nhất để phát hiện sự thay đổi nhiệt độ của pin. Đồng thời, trong hộp nhiệt kín, nếu có nhiều pin để thử nghiệm cùng một lúc, một lượng nhiệt tản ra lớn sau khi pin phát nổ, trong không gian nhỏ của buồng, một khoảng thời gian ngắn để thu thập nhiệt, có thể ngay lập tức làm tăng nhiệt độ của buồng, vượt xa 130 ° C, gây ra phản ứng cháy nổ của các pin thông thường khác. Để ngăn ngừa sự biến dạng thí nghiệm, tốt nhất là treo pin trong buồng; Tốt hơn là chỉ đặt một pin trong buồng tích hợp cho mỗi lần thí nghiệm.

Phần kết luận

Với yêu cầu của người dùng về mật độ năng lượng của pin lithium-ion, hiệu suất an toàn của pin lithium đang phải đối mặt với những thách thức ngày càng tăng. Để đạt được mục đích này, các doanh nghiệp nghiên cứu các biện pháp an toàn chủ động như chất chống cháy mới và dung môi mới, cũng như các biện pháp an toàn thụ động như làm yếu cục bộ vỏ và vỏ vật liệu mới. Mức độ hiệu quả của các biện pháp mới này và các thử nghiệm giới hạn có liên quan được thực hiện, giúp các công ty sản xuất ra các sản phẩm an toàn hơn. Kết hợp với các tiêu chuẩn quốc gia, một số phương pháp thử nghiệm an toàn được thảo luận và các nguyên tắc liên quan của thử nghiệm lạm dụng nhiệt rơi kim châm chủ yếu được phân tích, các điều kiện thử nghiệm và phương pháp thử nghiệm có thể ảnh hưởng đến kết quả trong thử nghiệm thực tế được thảo luận và một số yếu tố tiềm ẩn gây ra sự cố của thử nghiệm được đề xuất. Nó có thể cung cấp tài liệu tham khảo cho các doanh nghiệp sản xuất và đơn vị thử nghiệm để phân tích các chế độ hỏng sản phẩm, sau đó giúp các doanh nghiệp ngăn ngừa các tình huống cực đoan như cháy nổ pin, sản xuất các sản phẩm an toàn hơn và thúc đẩy sự phát triển ổn định của pin lithium và các sản phẩm phái sinh.