产品型号：LSK-ZC
电池针刺试验机用于锂离子电池、电芯及电池模块的针刺穿刺安全试验，通过规定针具以设定速度刺入样品，评价电池受到机械穿刺后的安全状态。LSK-ZC针刺速度10～50mm/s可调，针刺力10～50kN，液压缸行程0～500mm，可实时采集力值、位移、电压和温度，并配置防爆观察、排烟、监控及安全保护系统。
电池针刺试验机又称锂电池针刺试验机、电池针刺测试机、电池穿刺试验机、电芯针刺试验机或电池针刺试验装置。
测试时将样品固定在防爆试验空间内，通过耐高温钢针对电池指定位置进行针刺，使电池内部极片、隔膜等结构受到机械破坏，从而模拟电池在异常机械损伤情况下可能发生的内部短路。
设备可对针刺速度、针刺力、行程及保持时间进行控制，并同步记录电池电压、温度、压力和位移变化，为电池机械安全性能评价和失效分析提供数据支持。
| 项目 | 技术参数 |
|---|---|
| 工作室尺寸 | 不小于600 × 600 × 600 mm |
| 最大参考样品尺寸 | 500 × 500 × 500 mm |
| 针刺速度 | 10～50 mm/s可调 |
| 驱动方式 | 电液伺服驱动 |
| 针刺力 | 10～50 kN可调 |
| 液压缸行程 | 0～500 mm |
| 试验平台 | 可升降调节，适应不同样品高度 |
| 钢针规格 | 耐高温钨钢针，直径Φ2.5～Φ10 mm，可根据测试要求更换 |
| 中间承重板 | 配置300 mm厚度中间承重板，适用于较小尺寸样品 |
| 控制方式 | 本地控制＋PLC/电脑远程控制 |
| 控制模式 | 力控制、位移控制，可进行多阶段保持和程序控制 |
| 停止条件 | 压力截止、针刺深度截止、电压截止等可设置 |
| 数据采集 | 电压、温度、压力、速度、位移、时间同步采集 |
| 电压/温度通道 | 不少于8通道 |
| 电压显示范围 | 0～200 V |
| 温度显示范围 | 0～1200 ℃ |
| 力控制精度 | ±1% |
| 位移控制精度 | ±1% |
| 速度控制精度 | ±0.1 mm/s |
| 电压测量精度 | 测量值的±0.5% |
| 温度测量精度 | ±1 ℃，显示分辨率0.1 ℃ |
| 数据采集频率 | 不小于100次/秒 |
| 针刺保持时间 | 可调 |
| 数据处理 | 实时显示参数和曲线，可导出Excel格式试验数据 |
设备现有配置可依据不同电池类型和项目要求配套相应钢针、夹具、针刺速度、针刺位置及控制程序。
现有产品资料涉及 GB 8897.4《原电池 第4部分：锂电池的安全要求》、IEC 60086-4、UL 1642，以及相关电池安全试验项目。
不同标准版本对于样品类型、针刺钢针、针刺速度、针刺位置、保持方式和结果判定可能存在差异，实际项目应以客户采用的现行标准版本及对应条款为准。
针刺试验通过钢针对电池施加局部机械破坏，使钢针贯入电池内部并可能穿过正负极片及隔膜。
当隔膜受到破坏后，正负极材料可能形成内部导电通路，引发局部短路。短路区域可能快速产生热量，使样品出现电压下降、温度升高、产气、鼓胀、泄漏、冒烟甚至热失控。
通过对针刺过程中的力值、位移、电压、温度和时间进行同步记录，可分析电池受到局部机械损伤后的安全响应。
钢针直径、针尖形状、针刺速度和针刺方向应根据被测电池类型及实际执行标准确定。
设备支持Φ2.5～Φ10 mm范围内不同规格耐高温钢针，可根据单体电池、圆柱电池、方形电池或其他样品要求进行更换。
针刺速度支持10～50 mm/s范围调节，可满足不同项目对针刺过程速度控制的需求。
为了适应不同测试方法，设备支持多种针刺停止条件。
可根据项目设置达到规定针刺力后停止、达到规定针刺深度后停止，或根据电池电压变化设置停止条件。
力值、位移等参数还可采用多阶段控制和保持方式，便于开展研发性试验和不同测试程序。
电池针刺过程中，仅观察是否起火或爆炸并不能完整反映样品内部状态。
设备可同步采集针刺力、位移、针刺速度、电池电压、样品温度和时间等数据，并实时显示测试曲线。
通过观察针刺发生时的电压下降、温度变化和机械力变化，可进一步分析电池内部短路和热失控发展过程。
电池针刺可能引起内部短路、冒烟、起火甚至爆炸，因此设备采用高强度防护试验箱结构。
箱体采用高强度钢材制作，内部配置耐腐蚀绝缘结构，并设置防爆观察窗、防爆照明、电子门锁及安全联锁。
试验门关闭后方可启动测试，以降低试验过程中人员误操作风险。
针刺测试过程中可能产生烟雾和气体，因此设备可配置烟雾探测、独立排风管道、大功率排风及烟雾过滤系统。
当样品发生异常燃烧或爆炸时，可通过泄压结构释放瞬时压力，降低试验箱和周围区域受到的冲击。
设备还可根据项目需要配置温度检测及自动灭火系统。
试验箱内部可配置视频监控系统，用于记录针刺位置、样品变化、冒烟、起火及其他异常状态。
设备支持现场操作及电脑远程控制，使测试人员能够在安全距离外启动和监测试验。
试验数据及曲线可保存，并支持Excel格式导出，方便试验记录、质量追溯及失效分析。
本设备适用于锂离子单体电池、圆柱电池、方形电池、部分模块电池、锂原电池以及其他需要开展针刺机械安全试验的电池产品。
可用于电池生产企业、新能源研发机构、第三方检测实验室、科研院校、电池安全实验室及产品质量控制部门。
电池针刺试验通过钢针对样品进行局部穿刺，重点模拟尖锐物体损伤隔膜和极片后可能产生的内部短路。
电池挤压试验则通过压板对电池施加外部机械压力，使电池整体或局部产生压缩变形。
两种试验虽然都属于机械安全试验，但加载方式、失效机理、测试工装和评价方法不同，不能相互替代。
如果实验室主要进行独立针刺项目，可选择专用电池针刺试验机，设备结构和测试空间可围绕针刺项目进行配置。
如果项目需要频繁开展针刺和挤压两种试验，也可以根据样品尺寸、最大挤压力、针刺力和实验室空间选择挤压针刺一体设备。
对于不同电池尺寸和测试标准，应重点确认钢针规格、针刺速度、工作空间、行程、采集系统和安全防护能力。
电池针刺试验机、锂电池针刺试验机、电池针刺测试机、电池穿刺试验机、锂电池穿刺试验机、电芯针刺试验机、电池针刺测试设备、锂电池耐针刺试验机。
电池针刺试验主要模拟什么情况？
主要模拟电池受到尖锐物体穿刺造成隔膜、极片等内部结构损伤，从而引发内部短路的异常机械安全状态。
针刺钢针是不是固定一个规格？
不是。不同电池类型和测试方法对钢针直径、长度、针尖形状等要求可能不同，设备应根据实际项目更换相应钢针。
针刺试验为什么要采集电压和温度？
针刺可能引起内部短路。电压下降和温度快速上升能够帮助判断样品内部短路及热失控发展过程。
设备可以远程操作吗？
可以。设备支持现场及远程控制，并可通过视频监控观察试验过程，提高高风险电池测试的操作安全性。
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