Achtergrond

Er is een nieuwe versie van UL 1642 uitgebracht. Voor buidelcellen is een alternatief voor zware impacttests toegevoegd. De specifieke vereisten zijn: Voor buidelcellen met een capaciteit groter dan 300 mAh geldt dat als ze niet slagen voor de zware impacttest, ze kunnen worden onderworpen aan sectie 14A rondstaafextrusietest.

De zakcel heeft geen harde behuizing, wat vaak leidt tot celbreuk, tapbreuk, wegvliegend puin en andere ernstige schade veroorzaakt door falen bij zware impacttests, en maakt het onmogelijk om de interne kortsluiting te detecteren die wordt veroorzaakt door het ontwerp- of procesdefect . Met de ronde staaf crush test kunnen mogelijke defecten in de cel worden opgespoord zonder de celstructuur te beschadigen. Bij de herziening is rekening gehouden met deze situatie.

Stroom testen

• Het monster is volledig opgeladen zoals aanbevolen door de fabrikant
• Plaats een monster op een vlakke ondergrond. Plaats een ronde stalen staaf met een diameter van 25±1 mm aan de bovenkant van het monster. De rand van de staaf moet worden uitgelijnd met de bovenrand van de cel, met de verticale as loodrecht op het lipje (FIG. 1). De lengte van de staaf moet minimaal 5 mm breder zijn dan elke rand van het testmonster. Voor cellen met positieve en negatieve tabs aan weerszijden moet elke zijde van de tab worden getest. Elke kant van het lipje moet op verschillende monsters worden getest.
• Meting van de dikte (tolerantie±0,1 mm) voor cellen moet worden uitgevoerd vóór het testen in overeenstemming met bijlage A van IEC 61960-3 (Secundaire cellen en batterijen die alkalische of andere niet-zure elektrolyten bevatten – Draagbare secundaire lithiumcellen en batterijen – Deel 3: Prismatisch en cilindrisch lithium secundair cellen en batterijen)
• Vervolgens wordt knijpdruk uitgeoefend op de ronde staaf en wordt de verplaatsing in verticale richting geregistreerd (Fig. 2). De bewegingssnelheid van de persplaat mag niet groter zijn dan 0,1 mm/s. Wanneer de vervorming van de cel 13 bereikt±1% van de dikte van de cel, of de druk bereikt de kracht weergegeven in Tabel 1 (verschillende celdiktes komen overeen met verschillende krachtwaarden), stop de verplaatsing van de plaat en houd deze gedurende 30 seconden vast. De test eindigt.
• Geen brand of explosie van monsters.

Experimentele analyse

• Selectie van de extrusiepositie: het poollipgebied is over het algemeen het zwakke gebied van de buidelcel en de tabpositie draagt ​​de grootste spanning wanneer deze wordt samengedrukt. De redenen zijn:

a) Ongelijke dikteverdeling (ongelijke dikte tussen de poollip en de omringende actieve substantie leidt tot een ongelijkmatige spanningsverdeling)

b) Laslabels in het tabgebied (spanningsverdeling op het laspunt en niet-laspunt)

• Selectie van ronde staaf: De diameter van de ronde staaf is 25 mm. Deze waarde wordt geselecteerd om het gehele gebied van de poollip in de cel te bestrijken (vooral het gebied dat de soldeerverbinding van de poollip bedekt).
• 13±1% vervorming: Momenteel is de dunste celdikte op de markt 2 mm. Vanwege de invloed van de batterijbehuizing of het verpakkingsproces is ten minste 8% typevariabele vereist voor compressie op de soldeerverbinding van de poollip, maar dit zal direct leiden tot elektrodescheuren als de typevariabele te groot is. Een waarde van 13±In deze herziening werd 1% geselecteerd, verwijzend naar de gemiddelde variabele 15% in de extrusietest in IEC 62660-3.
• Monsterselectie: Houd er rekening mee dat deze test alleen bedoeld is voor buidelcellen met een capaciteit groter dan 300 mAh en die niet zijn getroffen door zware voorwerpen. Er zijn 5 monsters nodig. Cilindrische of prismatische cellen en buidelcellen die door zware voorwerpen worden geraakt, zijn dat wel'Het is niet nodig om voor deze test in aanmerking te komen.

Samenvatting

De nieuwe extrusietest met ronde staven verschilt van de originele extrusietest van UL 1642. De originele extrusietest is om vlakke extrusie te gebruiken en een constante kracht van 13 kN uit te oefenen zonder houdtijd. Het is toepasbaar op alle soorten cellen. Deze test onderzoekt de mechanische sterkte van de cel als geheel (inclusief de behuizing) en zijn vermogen om mechanische spanning te weerstaan; Terwijl de extrusie van de ronde staaf slechts een deel van de cel test, zal het kleinere oppervlak van het indenter de interne spanning concentreren, wat gemakkelijk tot interne kortsluiting kan leiden. Vooral de extrusiepositie wordt geselecteerd in het zwakke gebied van het poolliplassen, waardoor de veiligheidsprestaties van de cel beter kunnen worden onderzocht.

Momenteel wordt deze ronde staafmethode ook gebruikt bij de extrusietest van buidelcellen in GB 31241. MCM heeft een rijke testervaring met deze operatie.