一、概述：

電腦控制電池強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)機(jī)根據(jù)IEC62133等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制做，綜合測(cè)試電池形變、測(cè)試電壓、壓力采集三項(xiàng)參數(shù)；采用日本松下伺服電腦軟件控制。

二、符合標(biāo)準(zhǔn)：

JISC 8714:2007

IEC? 62133-2012

三、溫控箱主要技術(shù)參數(shù)：

1.???? 設(shè)備型號(hào)：HE-200KG-225L

2.???? 溫度范圍：-10℃ ～ +100℃；

3.???? 解析精度：溫度：±0.01℃；

4.???? 溫度波動(dòng)度：±0.5℃；

5.???? 空載溫度精度：±2.0℃；

6.???? 極限低溫：-10℃；

7.???? 升溫速率：從-10℃升到+100℃ 小于40min(非線性空載）；

8.???? 降溫速率：從+20℃降到-10℃? 小于40min(非線性空載）；

9.???? 內(nèi)箱尺寸：W600×H750×D500 MM;

10.? 內(nèi)箱材質(zhì): 鏡面不銹鋼板,底部補(bǔ)強(qiáng) ；

11.? 外箱尺寸：W1170×H1850×D1020MM;

12.? 外箱材質(zhì): 冷軋鋼烤漆處理；

四、壓力試驗(yàn)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：

1.???? 最大載荷：200KG

2.???? 力值解析度：1/10000;

3.???? 力值精度：≤0.5％;

4.???? 位移解析度：1/1000;

5.???? 位移準(zhǔn)確度：≤0.5％;

6.???? 速度范圍：1 ～ 200mm/min;

7.???? 有效行程：150MM（不含夾持器）;

8.???? 測(cè)試最大平面：200×200MM（特殊測(cè)試寬度亦可依客戶需求定制）;

9.???? 電壓采集范圍：0 ～ 10V;

10.? 電壓分辨率：1mv;

11.? 電壓采集頻率：100HZ;

12.? 使用電源：220V 50HZ 3KW;

五、溫度循環(huán)系統(tǒng)：

1.? 加熱系統(tǒng)：鰭片散熱管形不銹鋼電熱器；

2.? 循環(huán)系統(tǒng)：特殊防潮兼散熱設(shè)計(jì)，不銹鋼加長(zhǎng)軸心循環(huán)馬達(dá)，配耐高、低溫鋁合金多翼式扇葉；

3.? 導(dǎo)風(fēng)板設(shè)計(jì)：可上、下、左、右調(diào)整，以保證溫、濕度均勻分布；

4.? 控制方式：平衡調(diào)溫控制系統(tǒng)(BTHC)，以P.I.D.方式控制SSR，使系統(tǒng)之加熱量等于熱損耗量，故能長(zhǎng)期穩(wěn)定的使用。

5.? 冷凍系統(tǒng):歐美高效率省電型超低溫冷凍系統(tǒng)（風(fēng)冷式散熱方式）；

6.? 冷熱交換系統(tǒng)：超高效率SWEP冷媒冷熱交換設(shè)計(jì)（環(huán)保冷媒R404A）；

7.? 發(fā)熱負(fù)載調(diào)節(jié)：自動(dòng)調(diào)整冷媒流量，有效帶走發(fā)熱負(fù)載散發(fā)的熱量；

8.? 冷凝器: 鰭片式附散熱馬達(dá)；

9.? 蒸發(fā)器: 鰭片式多段式自動(dòng)負(fù)載容量調(diào)整；

10.? 其它附件: 干燥劑,冷媒流量窗口，修理閥；

11.? 膨脹系統(tǒng)：容量控制之冷凍系統(tǒng)。

一、電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)試驗(yàn)的起源：

? 單電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)，是由日本有關(guān)方面zui先提出的。提出此測(cè)試項(xiàng)目的原因是在2004年，日本某公司生產(chǎn)的筆記本電池發(fā)生起火，在詳細(xì)研究分析了電池起火的原因后，認(rèn)為是在生產(chǎn)過程中，由于工藝控制疏漏，在鋰離子電池內(nèi)部混入了極微小的金屬微粒，在電池使用中由于溫度變化或各種撞擊，金屬微粒刺穿正、負(fù)極之間的隔膜，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，從而造成大量發(fā)熱引發(fā)電池起火。由于在生產(chǎn)過程中混入金屬微粒屬于偶然事件，很難完全放置這種事情的發(fā)生。因此，試圖通過“強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)”模擬這種金屬微粒刺穿隔膜造成內(nèi)部短路的情況，如果鋰離子電池能保證在試驗(yàn)過程中不出現(xiàn)起火、爆炸危險(xiǎn)，則可以有效保證即使在生產(chǎn)過程中電池內(nèi)部混入了金屬微粒，也無法刺穿正負(fù)極之間的隔膜；或者即使刺穿隔膜并造成了內(nèi)部短路，仍然不會(huì)產(chǎn)生危機(jī)人身安全的起火、爆炸危險(xiǎn)。

二、電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)試驗(yàn)條件：

? 單電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)的樣品量為10pcs，上、下限試驗(yàn)條件個(gè)5pcs。試驗(yàn)步驟：

?（1）試驗(yàn)樣品的充電步驟；（2）拆解電池放置小鎳片；（3）包卷回電池并使電池達(dá)到試驗(yàn)溫度；（4）施壓步驟。

1、試驗(yàn)樣品的充電步驟：

? 單電池強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)是針對(duì)充滿電的單電池進(jìn)行試驗(yàn)，其充電條件為：分別在上限試驗(yàn)溫度及下限試驗(yàn)溫度下穩(wěn)定1-4小時(shí)后，使用上限充電電壓及zui大充電電流，充電至0.05C為止。上下限試驗(yàn)溫度表示電池可使用上限充電電壓及zui大充電電流時(shí)，電芯表面的zui高溫度和zui低溫度，之所以選在上、下試驗(yàn)溫度條件下充電，是根據(jù)鋰電池的材料特性制定出來的。JIS C 8714提出的上、下限溫度分別為45℃和10℃，上限充電電壓為4.25V，該條件是根據(jù)目前市面上比較普遍的鋰離子電池（鈷酸鋰負(fù)極-碳正極）材料特性制定的，并不代表所以的鋰電池。

? 如果采用新的上下限試驗(yàn)溫度和上限充電電壓，則需要進(jìn)行一定的試驗(yàn)并補(bǔ)充資料依據(jù)。確定新上限充電電壓的考察內(nèi)容包括：正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、負(fù)極材料的鋰吸納性和電解液的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等材料特性；確定新的上、下限試驗(yàn)溫度時(shí)考察內(nèi)容包括：正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電解液的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等材料特性，需要保證在新上限試驗(yàn)溫度下的已充電電池的安全性，并在新上限試驗(yàn)溫度中加上5℃適用JIS C 8714 第5.1款的充電條件，且符合5.2~5.5款的試驗(yàn)要求?；谪?fù)極材料的鋰離子吸納性、電解液的鋰離子移動(dòng)度等（與溫度相應(yīng)），需保證在新下限試驗(yàn)溫度下的已充電電池的安全性，并且在新下限試驗(yàn)溫度中加上-5℃適用5.1款的充電條件，且符合5.2~5.5的試驗(yàn)要求。

2、拆解單電池并放置小鎳片：

? 在周圍溫度20℃±5℃、結(jié)露點(diǎn)低于-25℃的環(huán)境下拆解單電池，并在正極活性物質(zhì)與負(fù)極活性物質(zhì)，以及正極鋁箔和負(fù)極活性物質(zhì)之間放置下圖所示的小鎳片。之所以選在結(jié)露點(diǎn)低于-25℃的環(huán)境下拆解單電池，是為了防止水汽影響電池的內(nèi)部化學(xué)環(huán)境。本步驟應(yīng)該盡可能快的完成，以盡可能減少拆解過程中電解液的蒸汽及水汽對(duì)電池特性的影響。

3、包卷回電池并使電池達(dá)到試驗(yàn)溫度：

? 將放置完小鎳片的單電池包卷好，包卷時(shí)應(yīng)避免松弛，應(yīng)一邊拉緊一邊回卷，并在鎳片的放置位置做好標(biāo)記，然后放入密封的聚乙烯袋中，并將封口后的聚乙烯袋裝入到鋁箔片制成的密封袋中，分別在上限（下限）試驗(yàn)溫度加上（減去）5℃的條件下放置（45±15）min。此步驟是為了恢復(fù)電極體在解體前的狀態(tài)，并為接下來的假牙試驗(yàn)做準(zhǔn)備。之所以要將包卷好的單電池放入密封袋中，主要是防止電解液的蒸發(fā)和自然環(huán)境對(duì)電池化學(xué)狀態(tài)的影響，因此應(yīng)選用容積盡可能小的密封袋。另外，在上限（下限）試驗(yàn)溫度加上（減去）5℃放置（45±15）min是為了使電極體達(dá)到加壓試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)溫度。如果拆解完電池后不能馬上進(jìn)行施壓試驗(yàn)，則包卷好的單電池在鋁箔密封袋中保存的時(shí)間應(yīng)控制在12小時(shí)以內(nèi)。

4、施壓步驟：

? 在上、下限溫度條件下，使用下圖中的加壓工裝，以0.1mm/s的速度對(duì)單電池放置有小鎳片的部位進(jìn)行施加壓力，同時(shí)利用電壓表監(jiān)測(cè)單電池輸出端電壓的變化，當(dāng)觀測(cè)到有大于50mV的電壓降時(shí)，或者當(dāng)施加壓力達(dá)到要求（圓柱形電池800N，方形電池400N）時(shí)，即停止降低加壓工具并保持30s，然后撤出壓力。采用0.1mm/s如此慢的施壓速度，能更好的控制內(nèi)部短路時(shí)間和嚴(yán)酷等級(jí)。當(dāng)施壓過程中出現(xiàn)50mV電壓降時(shí)，說明放入單電池內(nèi)部的小鎳片已經(jīng)在壓力作用下刺破電池隔膜而致使單電池發(fā)生了內(nèi)部短路，此時(shí)即無需繼續(xù)施壓；如果施加壓力達(dá)到800N（方形電池施壓400N）時(shí)仍沒有電壓降出現(xiàn)，說明單電池的隔膜可以有效防止小鎳片的刺穿，這樣也能防止單電池混入金屬小微粒后內(nèi)部短路情況的發(fā)生。

三、電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)試驗(yàn)要求：

試驗(yàn)要求：電池在試驗(yàn)過程中不起火。?

在此試驗(yàn)中，鎳片的放置這個(gè)步驟顯得尤為重要。下面介紹兩種類型電池的鎳片放置位置，見如下：

a、正極活性物質(zhì)-負(fù)極活性物質(zhì)之間；

b、正極鋁箔-負(fù)極活性物質(zhì)之間；

當(dāng)正極鋁箔和負(fù)極活性物質(zhì)之間沒有相對(duì)面時(shí)，則僅對(duì)正-負(fù)活性物質(zhì)之間放置鎳片進(jìn)行試驗(yàn)。