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电池挤压针刺试验机是用于电芯、锂离子电池及部分电池模块机械安全测试的综合设备。与独立的电池挤压试验机或电池针刺试验机不同,挤压针刺一体机能够在同一测试平台上,通过使用不同的加载工装和针刺机构,分别开展机械挤压及针刺测试。
对于新能源电池生产企业、第三方检测实验室及科研机构而言,采用一体式测试设备可以减少重复配置机械加载系统的需求。但由于挤压和针刺属于不同的试验项目,两者在加载速度、试样固定、作用方式及停止条件方面存在区别,因此设备到货验收不能仅检查其中一种功能。
本文结合深圳市朗斯科检测仪器有限公司LSK-JYC电池挤压针刺试验机的现有技术参数,介绍一体机的设备组成、双功能切换、挤压力及针刺速度检查、数据监测和到货验收要点。
电池挤压试验主要通过挤压板或相应加载工装向样品施加外部机械载荷,评价电池受到挤压后的安全表现。
电池针刺试验则通过规定的针具进入样品,使其内部结构受到机械破坏,观察电池在穿刺条件下的反应。
虽然两种测试可以使用同一套设备的部分机械结构和液压加载系统,但试验方法存在明显差异。
设备验收时,应分别检查挤压测试与针刺测试所需的工装安装、速度设置、加载运动和数据监测条件。
不能仅因为设备完成了一次挤压动作,就认定针刺功能也已通过验收。
同样,针刺机构运行正常,也不代表挤压测试的力值、速度和行程已经满足技术协议要求。
LSK-JYC采用液压系统驱动,可分别开展电池挤压和针刺机械安全试验。
根据现有产品资料,主要技术参数如下:
| 技术项目 | LSK-JYC实际技术参数 |
|---|---|
| 产品型号 | LSK-JYC |
| 测试项目 | 电池挤压试验、针刺试验 |
| 挤压/针刺力值 | 100N~100kN,可设置 |
| 力值误差 | <±1% |
| 力值单位 | kN |
| 有效行程 | 0~800mm |
| 挤压速度 | 0.1~100mm/min,可调 |
| 针刺速度 | 10~50mm/s |
| 位移分辨率 | 1mm |
| 驱动方式 | 液压系统驱动 |
| 显示参数 | 力值、试验位移、电压、温度 |
| 时间显示 | 0~9999min |
| 电压显示范围 | 0~200V |
| 最大样品尺寸 | W800×D800×H800mm |
| 设备重量 | 约300kg |
| 工作电源 | 3Φ380V / 220V,50Hz,约6kW |
以上参数依据LSK-JYC现有公开技术资料整理。实际交付的设备配置、使用电源及验收要求,应以双方确认的技术协议和设备铭牌为准。
需要特别注意,设备能够设置的最大力值或最大行程,并不代表所有尺寸和类型的电池都适合在该设备上开展测试。
实际选型还应核对样品安装空间、夹具尺寸、加载方向、试验方法及实验室安全条件。
电池挤压针刺一体机的主要特点,是可以在同一试验平台上分别使用挤压工装与针刺机构。
LSK-JYC采用液压加载结构,通过更换相应试验机构完成不同测试项目。
设备验收时,建议首先确认交付的挤压工装和针刺机构是否与采购合同一致。
对于挤压功能,应检查相应压板或加载工装的安装状态、运动方向及试样安装条件。
对于针刺功能,应检查针刺机构的安装位置、针具安装状态及运动路径。
功能切换后,还需要重新核对当前试验项目对应的速度设置、力值设置和试验程序。
工装更换应按照设备说明书,在设备处于安全状态、加载机构停止运动并采取必要的防意外动作措施后进行。
一体式设备具备两种测试能力,并不意味着可以在同一试验过程中随意切换加载方式。实际试验程序应根据所执行的标准分别确定。
LSK-JYC的挤压和针刺力值设置范围为100N~100kN,力值误差为<±1%。
在设备验收时,应根据技术协议检查力值设置、显示及相应控制功能是否满足约定要求。
对于需要验证力值准确性的项目,应采用适当的测力装置和验证程序,按照规定测试点进行核对。
力值检查不仅需要关注设备是否能够达到较高的加载力,还应根据实际使用需求,确认设备在约定工作范围内的力值表现。
对于不同电池标准,挤压力的大小、加载方式和停止条件可能并不相同。
因此,不能直接将100kN作为所有电池挤压或针刺试验的规定试验力。
同样,设备具有100kN的力值设置能力,也不代表所有测试项目都需要或允许使用这一力值。
挤压速度和针刺速度是LSK-JYC设备验收中需要重点区分的两个参数。
设备现有技术资料规定:
挤压速度:0.1~100mm/min,可调。
针刺速度:10~50mm/s。
两者不仅速度范围不同,计量单位也不同。
挤压速度使用mm/min表示,主要对应压板或加载机构施加机械挤压载荷的过程。
针刺速度使用mm/s表示,主要对应针具进入被测电池的运动过程。
由于两种测试的作用方式不同,因此不能将挤压速度的设定值直接用于针刺试验,也不能以针刺速度代替规定的挤压加载速度。
验收时应分别检查两种测试状态下的速度设置与实际运动情况。
对于需要确认实际速度的项目,应在安全、受控条件下采用适当的测量方式验证,不能单纯依靠显示界面中的设定数值作出合格结论。
有效行程关系到试验工装的运动范围和不同尺寸样品的测试适应性。
LSK-JYC现有技术参数为有效行程0~800mm,位移分辨率1mm。
验收过程中,应根据设备说明书和合同约定,检查加载机构的运动范围、位移显示及有关操作功能。
对于挤压试验,应结合实际样品高度、挤压工装厚度及规定加载方向,确认设备是否具有足够的工作行程。
对于针刺试验,则应结合针具安装位置、样品尺寸和测试所需的穿刺运动范围进行核对。
需要注意,设备有效行程并不等同于最大样品尺寸。安装工装后,可供试样使用的实际空间还会受到夹具结构和安装位置等因素影响。
因此,不能仅凭800mm的行程参数判断某种电池模块一定可以完成测试。
LSK-JYC现有资料标注的最大样品尺寸为W800×D800×H800mm。
对于圆柱电芯、方形电芯、软包装电池及部分电池模块,应根据实际测试项目核对试样尺寸、安装方向和相应工装要求。
挤压试验需要关注压板结构、受力方向、试样定位及加载空间。
针刺试验则应关注针具规格、穿刺位置、针具运动路径及样品固定条件。
实际验收时,建议使用符合安全要求的模拟样品或非危险工装进行安装空间检查。
不应直接使用可能发生热失控的实际电池进行常规机械调试。
对于尺寸较大、重量较高或需要更高加载力的动力电池包,应另行核对大型电池包专用试验设备的能力。
液压系统是LSK-JYC实现挤压及针刺加载的重要组成部分。
设备到货验收时,建议检查液压系统及相关连接部件是否存在明显运输损伤、松动或泄漏。
按照设备说明书检查加载机构运行是否正常,运动过程中是否存在明显异常声响、卡滞或其他不正常现象。
对于挤压与针刺功能,还应分别进行相应的安全试运行,确认机械动作与预定操作项目一致。
如果出现液压异常、运动异常或连接部位泄漏,应停止相关操作并排查原因。
涉及液压系统内部调整、维修或压力部件拆装时,应由具备相应能力的专业人员依照安全操作程序处理。
不能通过擅自提高系统压力或绕过保护装置的方式验证设备最大加载能力。
电池机械安全试验除了机械加载过程,还需要根据测试项目关注样品电压、温度及其他相关状态。
LSK-JYC现有技术资料明确列出的显示参数包括力值、试验位移、电压及温度,其中电压显示范围为0~200V,时间显示范围为0~9999min。
在设备验收过程中,应根据实际交付配置核对相应参数的显示、测量连接及操作情况。
对于电压测量,应确认测试接口及显示范围是否满足约定要求。
对于温度测量,应根据实际配置核对测温部件和相关显示情况。
对于位移和力值,应检查显示状态与相应加载过程是否一致。
如合同对记录、存储、导出、采样频率或其他数据功能另有要求,应依据实际交付配置逐项验收,不能将未明确约定的功能视为标准配置。
锂电池在挤压或针刺试验中,可能发生内部短路、温度升高、冒烟、起火或其他异常现象。
因此,实验室在设备验收时,不仅需要关注机械加载功能,还应核对安全防护条件。
应根据采购合同及实际交付配置,检查试验防护空间、观察条件、排烟设施、安全联锁及其他约定的保护装置。
对于需要远程操作或专门消防应急措施的检测项目,应结合实际实验室环境进行风险评估。
不同电池的容量、荷电状态、化学体系和样品结构可能导致不同的试验风险,不能仅凭设备名称判断其适合所有电池测试任务。
进行功能验收时,应优先采用安全的空载或模拟负载检查方式,不应以制造真实电池热失控作为普通交付验收手段。
建议实验室按照技术协议建立设备验收记录,并将挤压功能与针刺功能分别列项。
| 验收项目 | 主要核对内容 |
|---|---|
| 产品型号 | LSK-JYC及设备交付资料 |
| 双功能配置 | 挤压工装、针刺机构及相应安装条件 |
| 加载力值 | 100N~100kN设置范围及约定力值要求 |
| 力值误差 | 根据协议验证<±1%指标 |
| 挤压速度 | 0.1~100mm/min设置与验证 |
| 针刺速度 | 10~50mm/s运行与验证 |
| 有效行程 | 0~800mm |
| 位移显示 | 1mm分辨率及对应显示功能 |
| 样品安装空间 | 与实际样品和工装匹配情况 |
| 液压加载系统 | 连接、运行及异常情况检查 |
| 电压、温度显示 | 实际配置及测量显示功能 |
| 安全防护 | 根据合同检查相关安全设施 |
| 技术资料 | 说明书、配置清单及约定交付文件 |
该表用于设备采购与验收管理参考,不能替代标准试验方法、计量校准或正式合格判定程序。
对于同时开展挤压与针刺项目的实验室,一体式设备能够提供较为集中的机械测试平台,但设备是否适用仍取决于实际检测要求。
采购前应明确被测电池的类型、最大尺寸、执行标准以及两种测试项目各自的技术条件。
如果实验室主要开展挤压试验,应重点核对最大加载力、挤压速度、工装结构和有效行程。
如果主要开展针刺试验,应重点核对针具要求、针刺速度、试样安装空间及相应安全防护条件。
如果两种试验都需要长期开展,则应重点关注双功能切换方式、工装安装条件、加载机构的适用范围和试验安全管理要求。
对于大型动力电池包或需要更高试验力的项目,不应仅根据设备具有挤压和针刺两种功能就直接确定选型。
深圳市朗斯科检测仪器有限公司生产的LSK-JYC电池挤压针刺试验机,可用于相应电芯、锂离子电池及部分电池模块的机械挤压与针刺试验。
设备采用液压系统驱动,挤压及针刺力值为100N~100kN可设置,有效行程0~800mm,并分别设置挤压速度与针刺速度。
通过配置对应的挤压工装和针刺机构,可在同一试验平台上分别完成相关测试项目。
在设备采购及到货验收过程中,应根据实际电池类型、试验标准、样品尺寸及实验室安全条件,确认设备技术配置与检测需求是否匹配。
产品详细介绍及真实技术参数可查看:LSK-JYC电池挤压针刺试验机。
电池挤压针刺一体机的验收,不能仅检查设备是否能够完成机械加载动作,还需要分别验证挤压和针刺两种功能。
其中,100kN力值设置范围、800mm有效行程、挤压速度与针刺速度、液压加载系统、工装切换及安全防护条件,是LSK-JYC设备选型和验收时需要关注的重要内容。
在采购阶段明确测试项目和技术要求,在设备交付阶段分别检查两种功能,有助于建立清晰的验收依据,为后续开展电池机械安全测试提供基础。
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