摘要:锂电池的温度试验是评估其安全性和可靠性的关键环节,涵盖从极端温度循环到高温滥用等多种测试类型。以下是基于国际标准、行业规范及测试方法的详细分类说明:
锂电池的温度试验是评估其安全性和可靠性的关键环节,涵盖从极端温度循环到高温滥用等多种测试类型。以下是基于国际标准、行业规范及测试方法的详细分类说明:
一、温度循环试验(Thermal Cycling Test)
目的:模拟运输或使用过程中温度剧烈变化对电池的影响,验证其结构完整性和电化学稳定性。
标准:UN 38.3、IEC 62281、GB/T 18287-2013等。
试验步骤:
温度范围:高温75±2℃,低温-40±2℃(部分标准如IEC 62281采用72±2℃至-40±2℃的循环)。
循环次数:10次循环,每次高温和低温各保持6小时(大型电池需12小时)。
转换时间:极端温度间转换不超过30分钟。
恢复条件:循环结束后,在20±5℃环境下静置24小时。
判定标准:
无质量损失、泄漏、排气、解体、破裂或燃烧。
开路电压不低于试验前的90%(完全放电状态除外)。
二、热滥用试验(Thermal Abuse Test)
目的:评估电池在极端高温下的热失控风险及安全性。
标准:IEC 62133、JIS C8712、UL 1642等。
试验步骤:
温度条件:以5℃/min的速率升温至130±2℃,保持10分钟。
测试状态:电池处于满电状态,试验中不进行充放电。
判定标准:
不起火、不爆炸。
用于电芯安全性考核,如手机、动力电池等场景。
三、高温存储试验(High-Temperature Storage Test)
目的:验证电池在高温环境下长期存储后的性能稳定性。
标准:GB/T 33978-2017、MIL-STD-202、GB/T 2423.2等。
试验步骤:
温度条件:根据应用场景选择温度(如60℃、70℃、85℃等),时间通常为7-16小时。
恢复检测:常温恢复后检查外观、电压、容量和功能。
判定标准:
外壳无变形、内部无泄漏。
电性能参数符合初始要求。
四、低温存储试验(Low-Temperature Storage Test)
目的:评估电池在低温环境下的材料耐受性和恢复能力。
标准:GB/T 2423.1、YD/T 1539-2019等。
试验步骤:
温度条件:-40±3℃,存储时间通常为12-24小时。
恢复检测:常温恢复后检查功能及外观。
判定标准:
无结构损坏、电解液凝固或性能衰减。
五、高温应力消除试验(High-Temperature Stress Relief Test)
目的:测试电池组外壳在高温下的抗形变能力。
标准:IEC 62133、EN 62133等。
试验步骤:
温度条件:70±2℃,持续7小时。
测试状态:电池组满电,不进行充放电。
判定标准:
外壳无物理形变,内部组件未暴露。
六、快速温度变化试验(Rapid Temperature Change Test)
目的:模拟快速温变环境对电池的冲击。
标准:GB/T 2423.22等。
试验步骤:
参数范围:温度变化速率可达1-3℃/min,极端温度范围覆盖-70℃至+150℃。
设备要求:使用高低温循环试验箱,确保温控精度(±0.5℃波动,±2℃均匀度)。
判定标准:
无性能衰减或结构损伤。
七、其他相关试验
高低温工作试验:
电池在高温(如55℃)或低温(如-10℃)下通电运行,检测输出稳定性。
温度冲击试验(Thermal Shock):
短时间内在极高温和低温间切换,验证材料热膨胀系数匹配性(部分标准与温度循环试验合并)。
总结与标准对比
注:不同应用领域(如消费电子、电动汽车、航空航天)可能对试验参数有特定调整,需结合实际标准选择测试方案。试验设备推荐快速升降温设备(如ACTBOX锂电池快速温度变化试验箱)以提高效率。
通过上述多维度的温度试验,可全面评估锂电池在极端环境下的安全性和可靠性,为产品设计、生产及认证提供科学依据。
来源:宝藏王老师讲科学