新能源鋰電池燃燒測試裝置
新能源鋰電池燃燒測試裝置電池燃燒試驗機是現(xiàn)代電池安全檢測領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備,通過模擬ji端燃燒環(huán)境評估電池在熱失控、過充、短路等異常條件下的燃燒特性,為電池研發(fā)、生產(chǎn)及認(rèn)證提供重要數(shù)據(jù)支持。
一、工作原理
基于燃燒科學(xué)與材料科學(xué),通過精確控制溫度、氧氣濃度、點火方式等參數(shù),誘發(fā)電池內(nèi)部熱失控反應(yīng)。設(shè)備內(nèi)置高溫加熱模塊或火焰噴射器(如本生燈結(jié)構(gòu),管口內(nèi)徑9.5mm),火焰高度可調(diào)(10-75mm),持續(xù)時間可設(shè)定(0-999.9秒)。通過短路針、加熱器等觸發(fā)裝置,觀察火焰蔓延速度、燃燒產(chǎn)物及熱量釋放,評估電池安全性。
二、核心結(jié)構(gòu)
燃燒室:
容納待測電池,模擬燃燒環(huán)境,采用防爆鋼化玻璃(如390×360mm觀察窗)與不銹鋼內(nèi)膽,防止火焰或熱量外泄。
配備八角形鋼絲網(wǎng)罩(對面間距離610mm,高度305mm),由直徑0.25mm鋁絲編織而成,每英寸含16-18網(wǎng)格,確保試驗安全性。
控制系統(tǒng):
通過PLC觸摸屏或HMI自動測試系統(tǒng),調(diào)節(jié)溫度、氧氣濃度、燃燒室壓力等參數(shù),確保試驗準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
支持燃燒時間設(shè)定(0-99H99,單位可切換),滿足不同測試需求。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):
內(nèi)置高精度傳感器(如熱電偶、壓力傳感器、氣體分析儀),實時采集電池溫度、內(nèi)部壓力、氣體成分(如CO、H?)等參數(shù)。
高速攝像機記錄燃燒過程視頻,分析火焰形態(tài)、噴射行為及爆炸風(fēng)險。
安全防護(hù)裝置:
配備自動滅火系統(tǒng)(如七氟丙烷滅火裝置)、防爆門及緊急停機按鈕,確保試驗過程安全可控。
泄壓口(200×200mm)位于箱體后側(cè),試驗爆炸時自動彈開卸壓。
三、應(yīng)用場景
動力電池包測試:
評估碰撞、穿刺后的熱失控風(fēng)險。例如,特斯拉Model 3電池包通過IEC 62133測試,燃燒后結(jié)構(gòu)完整,無熱失控蔓延。
儲能電池組測試:
檢測高溫環(huán)境下的安全穩(wěn)定性。例如,寧德時代儲能電池在50℃高溫下循環(huán)燃燒測試后,容量衰減率<2%,符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
消費電子電池測試:
測試手機、筆記本電腦電池的耐燃性。例如,蘋果iPhone電池通過UL 2054標(biāo)準(zhǔn)測試,燃燒后電壓波動≤1V,無爆炸風(fēng)險。
航天器電池測試:
模擬ji端溫度(-40℃至85℃)下的燃燒行為。例如,SpaceX龍飛船電池通過NASA STD-7003測試,確保太空任務(wù)安全。
四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)備需符合以下國際及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn):
GB31241-2014:《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》
UL1642:《鋰電池標(biāo)準(zhǔn)中機械試驗——沖擊試驗》
UL2054:《燃燒顆粒試驗、拋射體試驗》
UN38.3:《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書—試驗和標(biāo)準(zhǔn)手冊》第三部分
IEC62133:《含堿性或非酸性電解液的蓄電池及蓄電池組的安全要求》
五、操作與維護(hù)
操作前準(zhǔn)備:
確保試驗機放置在通風(fēng)、干燥、無塵、無異味、無強光的環(huán)境下,遠(yuǎn)離易燃、易爆物品。
檢查設(shè)備是否接地,連接好電源,并準(zhǔn)備燃燒氣體(如甲烷或液化石油氣)。
試驗過程:
將待測電池放置在試驗箱內(nèi)的指定位置,確保電池與燃燒器保持一定距離。
點燃燃燒器,對電池進(jìn)行加熱,觀察燃燒情況,并記錄關(guān)鍵參數(shù)(如燃燒時間、火焰蔓延速度)。
試驗后維護(hù):
清理試驗機,保養(yǎng)相關(guān)部件(如固定桿加黃油、電鍍件噴防銹油)。
長期不使用時,建議每月通電一次,防止設(shè)備受潮或損壞。
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