锂电池安全检测

锂电池安全检测

总锂量 aggregate lithium content

一个电池中包含的所有单体电池的总的锂含量。

原电池 primary battery

装配有使用所必需的装置(如外壳、极端、标志及保护装置)的、由一个或多个单体原电池构成的电池。

扣式单体电池button cell

总高度小于直径的圆柱形单体电池，形似纽扣或硬币。

厂单体原电池primary cell

按不可以充电设计的，直接把化学能转变为电能的电源基本功能单元由电极、电解质、容器、极端、通常还有隔离层组成。

单元电池component cell

装入一个电池内的单体电池。

圆柱形单体电池cylindrical cell

总高度等于或大于直径的圆柱形单体电池。

放电深度depth of discharge

电池放出的容量占额定容量的百分比。

完全放电fully discharge

电池放电深度为100%时的荷电状态。

伤害 harm

对人体健康的损伤或危害，或对财产或环境的损害。

危害性 hazard

造成伤害的潜在源。

预期的使用intended use

按供方提供的信息对产品、过程或服务的使用。

大电池large battery

总锂量超过500g的电池。

单体大电池large cell

总锂量超过12g的单体电池。

单体锂电池lithium cell

负极为锂或含锂的非水电解质单体电池。

标称电压nominal voltage

用来标识某单体电池、电池或电化学体系的一个适当的电压近似值。

矩形的prismatic

描述各面均为矩形的平行六面体形状的电池。

保护装置protective devices

诸如保险丝、二极管或其他电气或电子的限流装置，用来切断电流、阻断某个方向的电流或限制电路中电流。

额定容量rated capacity

在规定的条件下测得的并由制造商声明的电池容量。

一、安全要求

1.设计

锂电池按其化学组成(阳极、阴极和电解质)内部结构(碳包式和卷绕式)以及实际形状(圆柱形、扣式、矩形)来分类。在电池的设计阶段就必须考虑各个方面的安全问题，要认识到不同的锂体系、不同的容量和不同的电池结构其安全性有很大的差异。

以下有关安全的设计理念对所有的锂电池均适用:

a)通过设计防止温度异常升高超过制造商规定的临界值;

b)通过设计限制电流，从而控制电池的温度升高;

c)锂电池应设计成能释放电池内部过大的压力或能排除在运输、预期的使用和可合理预见的误使用情况下的严重破裂。

2.质量计划

制造商应制定质量计划，规定在生产过程中对材料、零配件、单体电池和电池的检验程序，并在电池生产的整个过程中加以实施。

3.环境温度

除非另有规定，检验均在环境温度为(20士5)℃下进行。

4.参数测量误差

所有控制值的准确度(相对规定值而言)或测量值准确度(相对实际参数而言)应在以下误差范

围内:

a)电压: ±1%;

b)电流:±1%;

c)温度: ±2℃;

d)时间: ±0.1%;

e)尺寸: ±1%;

f)容量: ±1%。

以上的误差由测量仪器、所采用的测量技术以及检验过程中所有其他的误差综合组成。

5.预放电

当检验要求进行预放电时，应采用能获得其额定容量的电阻性负载、或采用制造商规定的电流将受检电池放电至相应的放电深度。

6.附加电池

当检验需要附加电池时，应使用和受检电池同类型的，而目最好是同批次的电池。

7.检验结果的判定标准

（1）短路

电池在检验后开路电压低于检验前开路电压的90%的情况。此要求不适用于完全放电态的受检电池。

（2）过热

在检验中电池的外壳温度升高到170℃以上。

（3）泄漏

在检验中电池以非设计预期的形式漏出电解质、气体或其他物质。

（4）泄放

在检验中,电池通过专门设计的功能部件泄出气体以释放内部过大的压力。气体中可能裹挟着各种物质。

（5）着火

在检验中被检电池发出火焰。

（6）破裂

在检验中,由于单体电池的容器或电池外壳的损坏，导致气体排出、液体溢出或固体的喷出，但未发生爆炸。

二、预期的使用检验

1.检验A:高空模拟

a)目的：模拟低气压环境下的空运。

b) 检验方法

在环境温度下,被检白池在不大干116kPa的压力下至少放置6h

c) 要求:电池在检验中应无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火。

2.检验B:热冲击

a)目的

通过温度循环的方法来评价电池的整体密封性能和内部的电连接性能。

b)检验方法

被检电池在温度为75℃的环境下至少放置6h然后在-40℃的环境下至少放置6h。不同温度的转换时间应不超过30min。每个被检电池进行10个循环后，在环境温度下至少放置24 h。

大电池在检验温度下的存放时间应至少为12h而非6h。用做过高空模拟检验的电池来进行该项检验。

3.检验C:振动

a)目的

模拟在运输中的振动。本检验条件基所规定的振动范围。

b) 检验方法

以能如实传递振动但不致电池变形的方式将被检电池牢牢地固定在振动设备的振动平台上。在三个相互垂直固定的方位上每个方位各进行12次循环,每个方位循环时间共计3h。其中的一个方位应垂直于电池的极端面。

用做过热冲击检验的电池做该项检验。

三、可合理预见的误使用检验

1.检验E:外部短路

a)目的

模拟导致外部短路的条件。

b)检验方法

在被检单体电池或电池的外壳温度稳定在55℃后,在此温度下对电池进行外部短路，外电路的总阻值应小于0.1Ω,持续短路至电池外壳温度回落到55℃后至少再继续短路1h。继续观察被检样品6h。

用做过冲击检验的电池进行该项检验。

c)要求     

电池在检验之中以及在6h的观察期内应不过热、不破裂、不爆炸、不着火。

2.检验F:重物撞击

a)目的     

模拟电池内部短路。

b)检验方法

将被检的单体电池或单元电池放在一平板上,在样品中央横放一根直径为15.8 mm的钢棒，使一9.1kg的重物从61cm±2.5cm的高度落在此钢棒上。

圆柱形或矩形电池在经受重物撞击时，其纵轴应平行于平板，同时又垂直于放在样品上中央位置的钢棒的纵轴。矩形电池还应绕其纵轴旋转 90°，以保证其宽、窄两面均经受重物撞击。扣式电池在经受重物撞击时,其扁平面应平行于平板,钢棒横放在电池的中心。每个被检的单体电池或单元电池只经受一次重物撞击。

继续观察被检样品6h。

用未做过其他检验的单体电池或单元电池进行该项检验。

当此项检验不适合模拟电池内部短路时，则不应进行此项检验。要求

电池在检验之中以及在6h的观察期内应不过热、不爆炸、不着火。

3.检验G:挤压

a)目的

模拟电池内部短路。

b)检验方法

通过台钳或具有圆柱形活塞的液压油缸施加压力，使受检的单体电池或单元电池在两个平面之间被挤压。从最初的接触点开始，以约1.5cm/s的速度持续进行挤压，直至挤压力达到大约为13 kN立即释压。

对于圆柱形电池,挤压时电池的长轴应平行干挤压装置的挤面对干矩形电池，挤压力应施加

于垂直于电池长轴的两个轴向中的一个，下次再挤压另一轴向;对于扣式电池，则挤压其平面。每一个单体电池或单元电池只挤压一次。

观察电池至少6h以上。

用未做过其他检验的单体电池或单元由池进行该项检验。

只有当检验F:重物撞击不适用于模拟电池内部短路时，才进行该项检验。

4.检验K:热滥用

a)目的     

模拟电池遭受极端高温的情形。

b)检验方法

将检验电池置于烘箱内，以5℃/min的速度升温至130℃并在此温度下保持10min

c)要求     

电池在检验中不爆炸，不着火。