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锂电池组件测试,看这篇你就懂了!

更新时间:2023-04-23浏览:807次

电池由各种材料、粘结剂、焊接件和结构件组成,需要进行全面的测试。除了提供用于电池测试的各种标准夹具和工装外,Instron 还开发了专用于提高电池材料和组件测试效率及重复性的定制工装









 电极片粘接强度测试

电池最常见的失效模式之一是由电极材料分层或剥离引起的。这种现象通常因电池的持续充放电以及使用期间承受的机械负载而导致。要确保电池在其预期使用寿命结束之前不会失效,必须了解极片的粘接强度和寿命。


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180°  剥离测试

180° 剥离测试是一种确定电极涂层与集流体的粘结强度的常用方法,只需拉伸夹具即可完成。推荐使用小力值气动夹具和钢板,以提高测试效率和正确的 180° 剥离。


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180°剥离测试


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90° 剥离测试

90° 剥离测试与 180° 剥离测试同样常见,但测试得到的力值略高。上夹具采用拉伸夹具,下部采用标准的90°剥离夹具或专为极片粘结力测试而设计的气动剥离夹具。气动 90° 剥离夹具可提供更好的重复性并提高测试效率,同时也可帮助操作员确保每次测试的 90° 定位一致性。


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采用标准 90° 剥离夹具测试

采用气动 90° 剥离夹具测试


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初粘力测试

初粘力测试是对 180° 或 90° 剥离的一种补充,以全面了解涂层的粘结强度。与缓慢地从集流体上剥离涂层不同,初粘力测试是对电极整个预定区域的粘结强度测定。较高的数据采集速率和 Instron 定制的粘力测试工装相结合,可确保获得最佳结果,并提高测试效率。




 焊接部位测试

锂离子电池和其他液体电解质电池需要在电极片、极耳、壳体和电芯之间进行各类焊接。了解最常见的失效模式以及焊接强度对确定电池寿命至关重要。


焊缝必须承受车辆或设备内部的机械载荷,随着时间的推移,这些机械载荷会对焊缝产生磨损。例如:电动汽车会不断行驶和振动,必须在焊接的设计和质量方面考虑该因素。


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圆柱形电池焊接测试

圆柱形电池在组装过程中需要进行多次焊接,包括负极耳和顶盖、正极耳和底盖、汇流排和电芯极柱焊接等。这些测试都需要适当的对中和夹持解决方案,以提高测试效率,获得可重复的结果。



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方形电池焊接测试

方形电池中的大部分焊接位于负/正极耳和每个集流体,以及汇流排或壳体本身。所有位置都可能发生失效,必须检查以确保稳定性和耐久性。



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软包电池焊接测试

软包电池需要测试正负极耳和汇流排等相关焊接。合适的工装夹具和样品对中,以及适用于不同尺寸的通用解决方案非常重要。

如下图中的工装适用于夹持汇流排和其他电池部件,方便调整尺寸和夹持力,以测试电池生产中使用的各种焊接部件。


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 电池/电池包测试

随着越来越多的组件和材料被引入电池行业,需对每种设计的质量、强度、安全性和持久性方面的许多其他特性进行测试。


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膨胀测试

电池在充放电过程中的膨胀是一个需要测试的重要特性。已知一些电池在充放电循环过程中具有最小程度的膨胀和收缩。然而,方形电池和软包电池会出现显著的膨胀和收缩,因此必须对其进行表征,以确保每个电池单体的正确使用和安全性。


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堆叠压缩测试

电池的堆叠压缩测试可用于更好地模拟电池寿命期间的实际受力情况。通过定制的电池测试台可测量电池的压缩力和应变。


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电池碰撞测试

传统的台车设计不适用于装载危险样件,在发生危险后电池包无法第一时间转送至收容区域。Instron 立足于新能源车辆的研发需求,可提供动力电池包的碰撞解决方案:
  • 最大有限载荷可达2000kg,可适配于市面上全部电池包

  • 通过液压缩紧的快夹装置,20秒内可完成自动松开

  • 测试后滑台自动定位,发生危险后第一时间将电池包移送卸载位置

  • 快夹装置不降低系统有效载荷,可复现实车的电池包波形


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 环境测试

在不同的环境条件下,材料、电芯、模组和电池包的性能都会有所不同。与 Instron 试验机集成的环境箱使用户能够测试样品力学性能的同时控制测试空间环境。


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 实验室数据管理

Bluehill Central 软件是一个实验室管理工具,能够对多个 Instron 测试系统相关的 Bluehill Universal 软件进行集中管理。同时用户通过该软件可远程管理所有 Bluehill Universal 用户权限、测试模板、试验方法、试验结果、文件修订批准及审计追踪数据。


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