钜大LARGE | 点击量：978次 | 2019年08月10日
Tadiran 电池 安全性能试验全
Tadiran电池安全性能试验全解
警告：下面所做的试验都是在极端条件下进行的。只是用来说明某种情况，绝不可理解为这些方法可在实际中应用。如果在应用或试验中有的要求超过电池资料表中所给出的标准，必须事先征得Tadiran的批准方可进行。
5.2.1•总则
电池的安全方面在生产中必须尽早考虑，让用户感到在使用时有安全感。或是明确警告电池禁止存放在某些环境下，因为那可能造成某些危害。
Tadiran电池的设计安全，无爆炸隐患。之所以能够如此，是因为考虑到了充分利用如下几个方面的因素：
•高热量扩散介质
•有限的反应区域
•有限的短路电流（结果带来有限的温度上升）
•根据作业的需要装有透气装置
UL安全标准中的UL-1642-锂电池标准规定了有关锂电池的规范要求。这类锂电池在实际应用中，技术人员或用户就可以直接替换。UL-1642锂电池标准还规定了电池必须安全规范使用的试验条件。在下面的安全报告里即包括了一些试验。这些试验条件在性质上比UL安全标准要求的还要严格。
图5.2-1通过X-射线拍摄的穿刺电池照片短路电流（A）
Tadiran圆柱型和薄片型锂电池已经经过了如下的安全试验(包括有透气孔和不带透气孔电池):
•穿刺试验（5.2.3）
•挤压试验（4.2.4）
•在250C温度环境下的短路试验（5.2.5）
•在720C温度环境下的短路试验（5.2.6）
•加热试验，1500C（5.2.7）
•渗漏试验（5.2.8）
•强行放电试验（5.2.9）
•放电电池的充电试验（5.2.10）
•满容量电池的充电试验（5.2.11）
只适用于有透气孔的电池：
•火焰焚烧试验（5.2.12）
•燃火接触试验（5.2.13）
•安全性能试验（5.2.14）
时间（小时）
图5.2-2绝热电池短路的温度电流形势图
（包括对满容量电池和放电电池）
试验条件：环境温度：25oC；相对湿度：70%。
试验描述：用压力使直径为4毫米的钉子穿过电池，钉子与电池竖轴成垂直角（见图5.2-1）。在这种情况下对电池再观察24小时。
观察结果：在穿刺处有轻微的电解质渗漏—没有电解质喷出或“嘶嘶”冒出的现象发生，证明电池内部缺少压力。电池没有膨胀。电池被短路并对温度上升情况进行了记录。
5.2.4•挤压试验
（包括对满容量电池和放电电池）
适用文件：UL-1642第12节。
试验条件：环境温度：25oC；相对湿度：70%。
试验描述：对每一块电池按垂直于其竖轴的方向进行挤压（受压面积为32x32毫米）。对其中的两个阶段进行观察。第一阶段为挤压深度达正常电池直径的30%时；第二阶段为电池被完全挤扁时。
观察结果：在第一阶段：电池短路，没有爆炸或电解质流出现象；在第二阶段，电池短路，电解质漏出，但没有爆炸。
5.2.5•在+25oC温度环境下进行的短路试验
适用文件：UL-1642第10节，MIL-B-49461（ER）第4.8.10节。
试验描述：将镍片点焊到电池两端。电池短路24小时，其有效电阻约为0.005Ω。在短路试验的24小时内，对电池进行观察记录。
观察结果（见图5.2-2，D号电池）：电池短路30秒钟后，其电压降到接近于零。最大短路电流为6A。在电池底部和封盖上有轻微的膨胀。电池直径没有变化；没有着火或爆炸。
5.2.6•在+72oC温度环境下进行的短路试验
适用文件：UL-1642第10节。
试验描述：将镍片点焊到电池两端。电池在72oC温度环境下存放16小时。让电池短路，其有效电阻约为0.005Ω，在72oC+2oC温度环境下再存放24小时。在短路试验的24小时内，对电池进行观察记录。
5.2.7•加热试验（+150oC）
适用文件：UL-1642第11节。
试验描述：在试验前和试验后对电池的尺寸和重量进行记录。电池放在温度为150oC+5oC的炉内3个小时。在这期间每10分钟对电池开路电压进行记录一次。观察结果：电池顶部和底部有膨胀现象发生。电池直径没有变化；没有电解质渗漏。图5.2-3显示了电池在炉内时开路电压的变化情况。在有透气孔的电池上，透气孔张开。
5.2.8•渗漏试验
适用文件：MIL-B-49461（ER）第4.8.13节。
试验描述：电池放在55oC温度环境下7天，然后放在室温环境下一段时间，使其稳定。接下来称其重量，再把电池放在55oC温度环境下21天，再放在室温下使其稳定，然后再进行称重。记录两次的重量差别。
观察结果：重量损失不超过电池内亚硫酰氯总重量的0.005%；看不到有任何腐蚀痕迹。
5.2.9•强行放电试验
适用文件：MIL-B-49461（ER）第4.8.13.1节，UL-1642第17节。
试验描述：电池以额定电流放电至端电压为0V。然后电池以如下高电流强行放电12小时。
时间（分钟）
5.2.10•对放电电池的充电试验
适用文件：UL-1642第18节。
试验描述：在试验前后对电池的尺寸和重量进行测量。电池以额定放电电流完全放电至端电压为0V。然后电池以如下高电流充电12小时。
观察结果（D型电池）：在充电的一开始，电池电压升到5.0V，然后逐渐下降，最后稳定在3.7V。该电压一直持续到试验结束。电池温度在充电12小时后达到最高值53oC。试验结束时，没有发现电池在重量和尺寸上有任何的变化；亦没有电解质渗漏。
5.2.11•满容量电池的充电试验
适用文件：UL-1642第18节。
试验描述：在试验前后对电池的尺寸和重量进行测量。然后电池以如下高电流充电12小时。
观察结果（D型电池）：在充电的一开始，电池电压升到4.0V，而且在整个试验过程中，电压一直保持在这个水平。在充电结束时，电池温度达到最高值+62oC。在试验结束时，没有发现电池有尺寸和重量上的变化；没有电解质渗漏。
5.2.12•火焰焚烧电池试验（只对有透气孔的电池）
适用文件：MIL-B-49461（ER）第4.8.20节。
试验描述：电池在540-580oC高温的明火上焚烧。
观察结果：1分钟后，电池透气孔开始排气。没有发生爆炸。
5.2.13•燃火接触试验（只对有透气孔的电池)
适用文件：UL-1642第19节。
试验描述：将每块要做试验的电池固定到钢丝网上，然后放到实验室用的Meeker燃气炉上。将电池加热破坏（通过燃烧锂即可证明这种情况）。
观察结果：没有火花、火焰亦没有固体物喷出。没有爆炸现象发生。
5.2.13•安全性能试验（只对有透气孔的电池）
适用文件：MIL-B-49461第4.8.10节。
试验描述：电池在85-90oC温度环境下放16小时，记录下透气孔的变化情况。然后将电池放在150oC的高温环境下16小时，亦记录下透气孔的变化情况。
观察结果：在开始的16小时，电池没有排气，但在第二个16小时后，所有电池都有排气现象出现。没有出现爆炸现象。
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