電池強(qiáng)制短路試驗(yàn)機(jī)是模擬電池在一定環(huán)境溫度條件下進(jìn)行強(qiáng)制內(nèi)部短路測試,測試箱為不銹鋼材質(zhì),溫度均勻性好,具有排風(fēng)功能(即試驗(yàn)完成后排放測試廢氣)。試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)為PLC觸摸屏菜單式操作,采集數(shù)據(jù)頻率可達(dá)100次/秒,同時(shí)通過PLC編程設(shè)定試驗(yàn)壓力,壓力保持時(shí)間,實(shí)測壓力,電池電壓,電池溫度,壓降速度等。
電池強(qiáng)制短路試驗(yàn)機(jī)既可以應(yīng)用在18650,21700等圓柱形電池,也可以應(yīng)用于方形軟包電池。測試前,需要在規(guī)定環(huán)境的手套箱中對電池進(jìn)行拆解,在混入模擬微小金屬顆粒的標(biāo)準(zhǔn)金屬鎳片后對電池進(jìn)行封裝。在達(dá)到規(guī)定的溫度和時(shí)間條件后,放置于強(qiáng)制內(nèi)短路測試系統(tǒng)中以0.1mm/s的速度對電池放置鎳片的位置進(jìn)行施壓,在勻速達(dá)到規(guī)定的壓力同時(shí),實(shí)時(shí)監(jiān)測鋰電池壓力的變化和表面溫度的變化。當(dāng)觀測到電壓發(fā)生50mV壓降或者當(dāng)施壓載荷達(dá)到400N(方形電池)或800N(圓柱形電池)時(shí),停止加壓并保持30s,然后撤壓。
如果在達(dá)到規(guī)定的壓力前發(fā)生50mV壓降,說明此電池未達(dá)到強(qiáng)制內(nèi)短路測試的安全標(biāo)準(zhǔn);如果當(dāng)壓力達(dá)到400N或800N而為發(fā)生電壓降,說明此電池可大程度的避免因外部顆粒原因造成內(nèi)短路現(xiàn)象。
而一套高精度的強(qiáng)制內(nèi)短路測試系統(tǒng),需要一臺高精度、高采樣率載荷施加系統(tǒng),此系統(tǒng)需同時(shí)監(jiān)測和記錄鋰電池微量的電壓變化和溫度變化,并可以靈活的設(shè)定試驗(yàn)條件以滿足更為嚴(yán)苛的測試和研發(fā)需求。
在載荷量的施加與記錄方面,該試驗(yàn)機(jī)可實(shí)現(xiàn)0.5%讀數(shù)級的載荷精度,并以1000Hz的采樣率記錄載荷的變化。此系統(tǒng)采用32位A/D轉(zhuǎn)換,具有高力值分辨率。在達(dá)到載荷精度和分辨率的同時(shí),其電壓和溫度記錄也可高達(dá)250Hz。