动力电池针刺挤压试验机

本设备用于铅酸电池、镍氢电池、锂电池、超级电容、锌空气电池的单体、模块、电池组等各种类型汽车动力用途电池的挤压试验 。用于模拟各类动力锂电池级在使用过程中，电池遭受挤压的情形，人工呈现电池在遭受挤压时可能出现的不同状况。将电池放在连个挤压 板之间，液压油缸将压力施加到被挤压电池上，使电池的内部短路，当电池两极之间的电压下降到零或者接近零时自动回位。或者压力使电池变形到原尺寸的85%停留一段时间，然后再压到电池原始尺寸的50%，而后回位。两种模式试验完成以后根据标准判断电池不起火、不爆炸为合格。

3.1、挤压方法：`

A：单体蓄电池试验:

A1、挤 压 方 向 : 垂直于蓄电池极板方向施压。

A2、挤 压 面 积 : 不小于20cm²

A3、挤 压 程 度 : 直至蓄电池壳体破裂或内部短路(蓄电池电压变为OV)为止。

B：蓄电池模块试验: （要求每个模块由5只或以上单体蓄电池串联组成）

B1、挤压板形式见图1:一侧是平板，一侧是异形板。异形板的半圆柱形挤压头的典型直径为75 mm，挤压头间的典型间距为30mm。挤压板外廓尺寸300mm x 150mm。

B2、挤压方向 : 垂直于蓄电池单体排列方向施压。

B3、挤压程度 : 挤压至蓄电池模块原始尺寸的85%，保持5min后再挤压至蓄电池模块原始尺寸的50%。（通过伺服电机及电脑控制实现该功能，可对被测物体进行可程控制。）

3.2、针刺/穿刺方法：

试验应在 20℃ ± 5℃的环境温度下进行，将接有热电偶的电池（热电偶的触 点固定在电池大表面上）置于通风橱中，用直胫 3mm 的无蚀锈钢针以 20mm/s-80mm/s 的速度刺穿电池最大表面的中心位置。

四、技术规格要求：

4.1 满足标准：

1） GB/T 18332.2-2001《电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池标准穿刺试验》；

2） QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池；

3） QC/T 744-2006 电动汽车用金属氢化物镍蓄电池；

4）汽车动力电池的相关标准国际标准（ISO/IEC/SAE/JEVA/CEN 等）、国际标准协会及 “863 计划”电动汽车重大专项相关测试规范；

5） IEC62133：2012；

6） GB/T31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。

4.2 试验要求：

4.2.1工作环境要求:

1)   环境温度：0～40℃ 

2)   环境湿度：25%～75% RH

3)   大气压力：90~105kPa

4)   电源：AC380V（＋15%，-10%） 三相50Hz 或 AC220V（＋15%，-10%）单相50Hz

4.2.2 工作方式要求：

上述标准中，对于挤压试验的规定要求略有不同，电池挤压试验装置需要满足以下全部的试验要求：

施压方式为液压驱动方式，选用定型的进口品牌液压缸（液压缸直径优选32mm）；

1）机台有持压.  压力.  电压降  ，时间 四种控制释放压力方式，

2）控制系统：远程或本地电脑控制，数据准确，操作简单；

3）双报表编辑:

4）完全开放式使用者编辑报表，供测试者选择喜好的报表格式（测试程序新增内建EXCEL报表功能扩展了以往单一专业报表的格局）.

5）各种单位可相互转换：

6）各长度、力量单位、显示位数采用动态互换方式，力量单位T、Kg、N、KN、g、lb，长度单位mm、cm、inch。

7）图形曲线多样化：

A.尺度自动优化(Auto Scale)，可使图形以最佳尺度显示。并可于测试中实时图形动态切换。

B.可显示曲线图：应力-时间曲线，应变-时间曲线，强度-时间曲线，力-变形曲线，应力-应变曲线等，以及多曲线对比。

8）测试结果可以EXCEL格式的数据形式输出。

9）测试结束可自动存档、手动存档，测试完毕自动求算最大力量、抗压强度、最大值、最小值、平均值等等。备份：测试数据可保存在任意硬盘分区。

10）多种语言随机切换：

简体中文、繁体中文、英文。

11）软件具有历史测试数据演示功能。

12）测试标准模块化功能:

提供使用者设定所需应用的测试设定，范围涵盖GB、ASTM、DIN、JIS、BS…等。测试标准规范。

13）电池温度采集系统，8个电池温度采集探头，随时采集电池不同部位的温度变化状况，并附温度—时间曲线；

14）电池电压采集系统，可采集试验过程中电池的电压变化情况，并可设定当电压为0时，停机；

4.3、主要技术参数与功能

4.3.1针刺试验主要技术参数：

1）穿刺力：0.1KN～500KN可调节（最大穿刺力可根据客户要求定制）；

2）力值分辨率：0.001KN;

3）力值误差：≤±1%；

4）穿刺有效行程：1～800mm（可调节）;

5）速度精度：≤±0.1mm/s；

6）穿刺测试速度：10— 80mm/S（可调节）;

7）穿刺试验钢针：φ3mm～φ10mm淬火钨钢针一套（钢针尺寸见设备配件列表）

8) 位移分解度： 0.001mm;

4.3.2 挤压试验主要技术参数

1）挤压力值：0.1KN～500KN可调节（最大穿刺力可根据客户要求定制）；

2）力值分辨率：0.001KN;

3）力值误差：＜±1%;0.0001KN；

4）单位切换： kg/N/Lb/KN;

5）最大行程：0～800mm；

6）挤压速度：0.1~50mm/min(可调)；

7）位移分解度： 0.001mm;

4.3.3 整体机主要技术参数

1）试验动力方式：电液压伺服系统驱动;

2）显示：可显示力值&试验位移&电压&电流；

3) 机身重量：约1150Kg；

4) 箱体内部尺寸：最大可容纳800×800×800mm（W*D*H）样品正常使用；

5）视窗尺寸：300╳300mm（10mm厚双层防爆玻璃-贴防爆膜）；

6）排气风扇口: 直径150mm(箱体后侧装有排气扇)；
7）设备补风口：箱体左侧开有两个直径50mm补风口(也可用于测量电压等)；

8）设备电源：3∮ 5W 380V 50HZ；13KW。

4.4、机箱特点：

1）本装置采用全封闭的框架加不锈钢钢板的箱体结构，整体采用无缝、无拼接不锈钢板为定做加厚1.5CM密封钢板，整体上分为挤压工作腔和设备本体其它部分，外壳工艺采用耐锈耐腐蚀的烤漆工艺。

2）整体工作腔内胆材料选用耐腐蚀的不锈钢材质，工作腔边角设计上全部采用圆角形线，边角部位无拼缝联接。工作腔带排水孔和滤网，便于清洗。工作腔内胆整体可拆卸，便于维护时更换。

3）整体工作腔具有隔爆和排气功能。通过与设备本体其它部分相对隔离，实现隔爆功能；通过工作腔预定设计的机械强度薄弱环节，实现爆炸压力的瞬时释放（如破坏性薄板翻板结构）；通过启动设备强排烟管道，实现有害性烟尘的定点排放。

4）提供可观察试验过程的观察窗口和工作腔内置防爆照明灯。观察窗口选用双层玻璃结构，内层为钢化玻璃，中间空气隔离，外层为防弹玻璃。内层的钢化玻璃便于更换。

5）试验机底部安装四只角轮（万向和定向各两只），另外加装高度可调的固定支脚。

6）试验机的箱体颜色标准色为银灰色，亦可按双方约定（或由需方提供色板）。

4.5、穿刺/挤压装置特点：

1）穿刺/挤压装置采用液压驱动方式，选用定型的进口品牌液压缸（液压缸直径优选32mm）。

2）样品支撑平台由电动螺旋升降机构驱动，并具备锁定功能。根据样品大小和夹持方式，平台升降和锁定可在穿刺/挤压试验前设定。

3）液压杠活塞与样品支撑平台（可调节）之间的相对行程不小于500mm。

4）提供圆柱型夹具和方型夹具，可以夹持各种型号及规格的试验电池。

5）穿刺/挤压工作面装有可拆卸厚木板。

5、电气控制要求

5.1、控制要求：

1）本装置采用远程和现场两种相对独立的控制方式，远程控制由PLC完成，可以实现压力值和保持时间的设定、箱内压力、释放动作、排气风扇手动控制、自动声光报警和自动排烟等方面的自动监控和/或显示功能，现场控制采用传统低压电气控制，作为PLC已设定参数的辅助控制功能，可以实现部分功能：压力释放动作、手动排烟等现场操作功能。

2）对于传动部分的行程驱动，都应提供限位开关保护功能。

3）设备上带有通讯接口，通过信号线（至少20m）连接远程控制部分。

4）整体工作腔内试样发生爆炸时，自动启动排烟功能和打开进气口。

5）人机交互界面选用15”的彩色液晶触摸屏。

5.2、电气安全：

系统具有自我保护系统(含停电、过压、过热、计算机故障等安全保护；设备自身的过压、过流等保护；由于测试人员的误操作引起的短路、电池电极正反接错等的保护)

6、设备场地安装要求：

占地约10m²；需要提供排气烟道，具体要求参照设备烟道接口和场地结构设计。

备注：如需设备详细技术方案可与我司相关销售人员联系。