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电池挤压试验机主要用于电芯、锂离子电池及其他适用电池产品的机械挤压安全测试。实验室采购设备时,通常会关注最大挤压力、试验标准和样品尺寸,但设备到货后,还应核对试验空间、挤压行程、试样安装条件、安全防护结构和排烟接口等实际配置。
电池挤压试验与普通材料压力测试不同。电池在受到规定机械载荷后,可能出现内部短路、温度上升、电解液泄漏、冒烟、起火等异常现象。因此,试验设备不仅需要具备相应的机械加载能力,还应具有适合测试项目的试验空间和防护条件。
本文以深圳市朗斯科检测仪器有限公司LSK-JY电池挤压试验机的现有技术资料为基础,介绍设备采购、安装及到货验收过程中应重点检查的项目。
最大挤压力是设备选型的重要指标,但不能单独作为判断设备是否满足检测要求的依据。
对于具体电池挤压项目,还需要同时考虑试验标准、样品尺寸、压板形式、挤压方向、加载速度、停止条件及必要的安全防护措施。
例如,同样使用13kN级机械载荷,不同电池产品所采用的压板结构、样品放置方向和试验程序可能存在区别。
设备能够提供足够的挤压力,并不意味着已经具备完成某项标准试验所需的全部条件。
LSK-JY电池挤压试验机的最大挤压力大于15kN,可覆盖相应的13kN级力值需求。但正式用于具体标准测试时,仍需核对实际加载控制、挤压工装和试验停止条件。
以下为LSK-JY现有公开产品资料中的主要技术规格。
| 技术项目 | LSK-JY技术参数 |
|---|---|
| 产品型号 | LSK-JY |
| 最大挤压力 | >15kN |
| 最大相对挤压行程 | >500mm,可调 |
| 工作腔底面尺寸 | 600mm×600mm |
| 最大适用样品尺寸 | 500mm |
| 试验空间 | 不小于850×300×300mm |
| 观察窗尺寸 | 500×500mm |
| 观察窗结构 | 10mm厚双层防爆玻璃,贴防爆膜 |
| 排烟口 | 直径150mm,箱体后侧配置排气结构 |
| 补风口 | 箱体左侧2个直径50mm补风口 |
| 测量接口 | 补风口可用于电压、温度等测试线引入 |
| 防护方式 | 封闭式安全试验腔体 |
以上参数用于设备选型和验收核对。不同项目的实际交付配置,应以订购型号、采购合同、技术协议及设备实物为准。
对于公开资料中未明确标注的加载速度范围、力值精度、自动停止方式或数据采集性能,不应直接推定为设备标准配置,应向设备供应方进一步核实。
试验空间决定了设备能否安装相应电芯和测试工装,是电池挤压试验机验收中需要重点关注的项目。
LSK-JY现有资料标注工作腔底面尺寸为600mm×600mm,试验空间不小于850×300×300mm,最大适用样品尺寸为500mm。
到货验收时,应根据设备实际结构和技术协议,分别核对工作腔底面尺寸、可用测试空间及样品安装条件。
需要注意,工作腔底面尺寸、内部试验空间和最大可测试样品尺寸,并不是完全相同的概念。
安装挤压板、压头或其他夹具后,实际可使用的空间可能受到工装厚度、安装位置及加载方向的影响。
因此,实验室不能仅依据箱体外形大小判断设备是否适合某种电池。
对于准备检测的样品,建议提前核对其实际尺寸、安装方向以及对应的工装要求,再确认试验空间是否满足使用条件。
挤压行程决定了加载机构能够完成的相对运动范围。
LSK-JY最大相对挤压行程大于500mm,并具有可调节要求。
验收时,应按照设备说明书和技术协议,检查挤压机构的运动是否正常、行程范围是否满足约定要求,以及实际测试工装安装后是否仍具备必要的运动空间。
对于需要进行行程测量验证的项目,应采用适当的测量工具和方法核对,不能仅凭外观或控制界面显示判断。
还应区分设备最大行程与实际试验所需行程。部分较大尺寸的样品即使可以放入试验腔,也可能因压板、夹具或加载方向限制而无法完成相应试验。
电池在挤压过程中可能发生异常反应,因此观察窗除了提供试验观察条件,还属于试验腔的重要防护结构。
LSK-JY现有资料规定,观察窗尺寸为500×500mm,采用10mm厚双层防爆玻璃,并贴防爆膜。
设备到货后,应检查观察窗外观是否存在明显裂纹、破损、松动或其他运输损伤,同时核对观察窗尺寸及实际交付结构是否与采购约定一致。
还应检查观察窗与试验箱体的安装状态,以及是否存在明显影响观察或防护效果的异常。
对于涉及玻璃厚度、结构材料及防护能力的技术要求,应根据合同、产品技术资料和适当的验证依据进行确认。
防爆观察窗并不代表设备可以承受任何能量等级的电池失效事件。实际试验仍应根据样品能量和潜在风险制定安全措施。
锂电池挤压过程中,如果出现冒烟或释放气体的情况,试验区域需要具备相应的通风和异常处置条件。
LSK-JY现有配置包括箱体后侧直径150mm排烟口,以及箱体左侧两个直径50mm补风口。
设备验收时应核对排烟口位置、尺寸和连接条件,确认相关结构没有明显堵塞、变形或损坏。
对于需要连接实验室排风管道的项目,还应根据现场布置确认接口连接方式和排放路径是否适当。
补风口应检查其数量、位置及实际结构是否符合约定。
需要特别说明,设备设有排烟口,并不等于已经确认整套实验室排风系统具有某一规定风量、净化效率或危险气体处理能力。
如果采购项目对排风量、废气处理、风机控制或其他配套设施有明确要求,应按照技术协议另行验收。
电池挤压过程中,实验室可能需要观察样品电压、温度及其他状态变化。
LSK-JY现有技术资料明确,箱体左侧两个直径50mm补风口也可用于电压、温度等测试线引入。
在需要使用外部测量设备时,应按照实际试验方案核对测试线的接入方式,避免线路受到挤压机构、箱门或试样工装的损伤。
测量线应与试验运动区域保持适当距离,确保不会干扰压板运动或样品安装。
对于高风险试验,还应根据实验室安全要求考虑测试线的隔离、防护和异常处置。
需要区分的是:箱体具有测量线路引入口,并不代表设备标准配置中已经包含电压采集仪、温度采集仪或相应数据软件。是否配置这些功能,应依据实际订购内容核实。
圆柱电芯、方形硬壳电芯、软包装电池及扣式电池的结构和受力方式不同,可能需要采用不同的试样放置方向和加载工装。
设备选型时,应首先确定所采用的试验标准,再根据样品结构和标准要求核对压板、压头及安装方式。
例如,部分试验方法采用两个平面进行挤压,部分软包装电池测试则需要根据样品尺寸采用规定的半圆柱体压头。
不能简单认为一套平板工装就能够覆盖所有电池类型的挤压测试。
正式验收时,应确认实际交付的压板、压头及附件与采购技术协议相符。
如果实验室计划测试多种结构的电池,应在订购阶段明确工装配置及对应测试项目。
GB 31241-2022《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范》包含电池挤压试验要求。
其中第7.6条对有关电池的挤压力、挤压速度及停止条件作出了规定。
对于相应的两平板挤压试验,主要条件包括:
| 试验项目 | GB 31241-2022有关要求 |
|---|---|
| 规定挤压力 | 13.0kN±0.78kN |
| 挤压速度 | 0.1mm/s |
| 停止条件 | 达到规定最大挤压力,或电池电压下降三分之一 |
| 试样放置 | 根据电池结构及相应标准条款确定 |
| 安全要求 | 试验过程中防止外部短路 |
对于特定软包装电池,标准另有相应压头和挤压力规定,应按具体条款执行。
这些是相关标准的试验条件,并非LSK-JY已经证实的全部设备技术规格。
LSK-JY标称最大挤压力大于15kN,从最大力值能力来看可覆盖相应13kN级需求。
但是否能够完整执行GB 31241-2022对应试验,还需要进一步确认设备实际挤压速度、力值控制精度、试验停止方式、压板工装及相关监测配置。
实验室正式开展检测前,应完成相关适用性核对。
建议实验室将设备安装验收分为三个阶段。
第一阶段:到货外观与配置检查
检查设备外观、箱体、观察窗、排烟口、补风口、挤压机构及随机附件,并与合同及装箱资料核对。
第二阶段:机械及操作功能检查
按照设备说明书,在安全条件下确认挤压机构运行、行程设置及实际工装安装情况。
需要进行力值、行程或其他技术指标验证时,应使用相应的测量方法和工具。
第三阶段:试验条件及安全检查
根据实验室实际检测项目,核对样品安装条件、压板形式、测量线路、排风条件及试验安全措施。
正式电池试验之前,应完成必要的人员培训、风险评估及异常情况处置准备。
不建议直接使用具有热失控风险的实际电池作为设备日常机械调试样品。
| 验收项目 | 建议核对内容 |
|---|---|
| 产品型号 | LSK-JY及交付文件 |
| 最大挤压力 | >15kN及约定力值验证 |
| 挤压行程 | >500mm、可调节 |
| 工作腔底面 | 600mm×600mm |
| 试验空间 | 不小于850×300×300mm |
| 适用样品尺寸 | 500mm,按原技术协议核对具体条件 |
| 观察窗 | 500×500mm |
| 观察窗结构 | 双层防爆玻璃、厚度及防爆膜 |
| 排烟口 | 直径150mm及连接条件 |
| 补风口 | 两个直径50mm补风口 |
| 测试线引入 | 与实际试验及测量要求匹配 |
| 挤压工装 | 压板、压头和附件按合同核对 |
| 安全防护 | 试验腔体、观察条件及现场安全措施 |
| 技术资料 | 说明书、装箱清单及约定交付文件 |
该表为设备采购及验收管理参考,不能替代正式标准测试、计量校准或双方约定的验收程序。
深圳市朗斯科检测仪器有限公司生产的LSK-JY电池挤压试验机,主要用于适用电芯及电池产品的机械挤压安全测试。
设备最大挤压力大于15kN,最大相对挤压行程大于500mm,配备封闭式安全试验腔体、双层防爆观察窗、排烟口及补风接口。
对于需要进行GB 31241等相关标准测试的实验室,应根据实际电池类型、挤压工装、加载速度及停止条件要求,核对设备的具体适用配置。
产品详细介绍及现有技术参数可查看:LSK-JY电池挤压试验机。
电池挤压试验机的到货验收,不应仅停留在设备通电和机械动作检查阶段,还应重点核对挤压力、挤压行程、工作空间、观察窗结构、排烟接口及试样安装条件。
对于需要依据GB 31241等标准开展正式检测的实验室,还应进一步确认相应加载速度、试验工装及停止条件是否满足具体试验任务。
通过采购前明确技术需求、设备到货时检查真实配置、正式试验前核对标准要求,有助于提高电池挤压试验设备选型和验收工作的规范性。
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