如何通过锂电池试验箱进行安全性能测试？

新能源锂电池在生产和使用过程中，为确保其安全性，需要进行一系列的安全性能试验。这些试验旨在评估电池在各种条件下的反应，以确保其在实际应用中不会发生起火、爆炸等安全事故。以下是一些常见的锂电池安全性能试验：

一、热滥用试验

• 目的：评估电池在高温条件下的热稳定性和安全性。

• 方法：将充满电的电池放入试验箱，以一定速率升温（如5℃±2℃/min），当温度达到特定值（如130±2℃）后恒温持续一段时间（如30min）。
  
  

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二、低气压试验

• 目的：模拟空运等过程中的低气压环境，评估电池在低气压条件下的安全性。

• 方法：将充满电的电池放置于特定温度（如20℃±5℃）的真空箱中，降低箱内压强至模拟的高海拔环境（如11.6kPa，模拟海拔15240m），并保持一段时间（如6h）。

三、短路试验

• 目的：评估电池在短路条件下的安全性。

• 方法：将充满电的电池放入试验箱，置于特定温度（如55℃±5℃）的环境中，待电池表面达到该温度后，用导线连接正负，并确保全部电阻在一定范围内（如80±20mΩ）。也可用电阻不大于50mΩ的导线将电池正负极短接，测试电池表面温度变化。

四、跌落试验

• 目的：评估电池在跌落过程中的安全性。

• 方法：按一定高度（如1m或1.5m）自由跌落到混凝土或水泥地面上，检测电池是否发生破裂、起火或爆炸。

五、燃烧试验

• 目的：评估电池在火焰加热条件下的安全性。

• 方法：将充满电的电池放入试验箱，用火焰加热电池，当出现电池爆炸、电池燃烧或持续一定时间（如30min）电池未起火、爆炸时停止加热。

六、重物冲击试验

• 目的：评估电池在受到重物冲击时的安全性。

• 方法：将充满电的电池放置在平坦表面上，用一定重量（如9.1kg）的重物从一定高度（如610mm）自由落到电池上方的钢柱上，检测电池是否起火或爆炸。

七、机械冲击试验

• 目的：评估电池在机械冲击条件下的安全性。

• 方法：将充满电的电池固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击实验。在特定的时间（如开始的3ms内）内，施加一定的平均加速度（如75g）和峰值加速度（如150g±25g），脉冲持续一定时间（如6ms±1ms），电池每个方向进行多次（如三次）加速度冲击试验。

八、过充试验

• 目的：评估电池在过充条件下的安全性。

• 方法：用一定电流（如1C）充满电后，按照一定条件（如3C过充10V）进行过充测试，观察电池电压和温度的变化，以及是否发生起火或爆炸。

九、强制放电试验

• 目的：评估电池在强制放电条件下的安全性。

• 方法：将电池串联一定电压（如12V）的直流电源，以放电电流进行强制放电，观察电池的反应。

十、针刺测试

• 目的：模拟外力穿刺的情况，观察电池在被尖锐物体刺穿后的反应，以评估其安全性。

• 方法：将充满电的电池放在平面上，用一定直径（如3mm）的钢针径向刺入电池。

十一、挤压测试

• 目的：评估电池在受到挤压力时的安全性。

• 方法：将充满电的电池放在平坦的表面上，用液压缸施加一定挤压力（如13+1KN），用一定直径（如32mm）的钢棒挤压电池，挤压压力达到最大值后停止挤压。

十二、温度循环试验

• 目的：评估电池在温度变化条件下的稳定性。

• 方法：通过反复的高温和低温循环，观察电池在极限温度中的存放时间、高低温转换时间以及室温存放时间后的性能变化。

十三、振动试验

• 目的：评估电池在振动条件下的安全性。

• 方法：在特定时间内（如15min内）从一定频率（如7Hz）至另一频率（如200Hz）完成一次往复对数扫频正弦振动，在更长时间内（如3h内）完成三维方向的多次振动。

这些试验涵盖了电池在多种条件下的安全性评估，包括高温、低温、低气压、短路、跌落、重物冲击、机械冲击、过充、强制放电、针刺、挤压、温度循环和振动等。通过这些试验，可以确保锂电池在实际应用中的安全性和可靠性。