動力電池針刺擠壓試驗機

一、產(chǎn)品名稱：動力電池針刺擠壓試驗機

二、產(chǎn)品型號：GS-ZHCTP50

三、設(shè)備概述：

動力電池針刺擠壓試驗機用于鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池、超級電容、鋅空氣電池的單體、模塊、電池組等各種類型汽車動力用途電池的擠壓試驗 。用于模擬各類動力鋰電池級在使用過程中，電池遭受擠壓的情形，人工呈現(xiàn)電池在遭受擠壓時可能出現(xiàn)的不同狀況。將電池放在連個擠壓 板之間，液壓油缸將壓力施加到被擠壓電池上，使電池的內(nèi)部短路，當(dāng)電池兩極之間的電壓下降到零或者接近零時自動回位。或者壓力使電池變形到原尺寸的85%停留一段時間，然后再壓到電池原始尺寸的50%，而后回位。兩種模式試驗完成以后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判斷電池不起火、不爆炸為合格。

3.1、擠壓方法：

A：單體蓄電池試驗:

A1、擠 壓 方 向 : 垂直于蓄電池極板方向施壓。

A2、擠 壓 面 積 : 不小于20cm²

A3、擠 壓 程 度 : 直至蓄電池殼體破裂或內(nèi)部短路(蓄電池電壓變?yōu)镺V)為止。

B：蓄電池模塊試驗: （要求每個模塊由5只或以上單體蓄電池串聯(lián)組成）

B1、擠壓板形式見圖1:一側(cè)是平板，一側(cè)是異形板。異形板的半圓柱形擠壓頭的典型直徑為75 mm，擠壓頭間的典型間距為30mm。擠壓板外廓尺寸300mm x 150mm。

B2、擠壓方向 : 垂直于蓄電池單體排列方向施壓。

B3、擠壓程度 : 擠壓至蓄電池模塊原始尺寸的85%，保持5min后再擠壓至蓄電池模塊原始尺寸的50%。（通過伺服電機及電腦控制實現(xiàn)該功能，可對被測物體進行可程控制。）

3.2、針刺/穿刺方法：

試驗應(yīng)在 20℃ ± 5℃的環(huán)境溫度下進行，將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸 點固定在電池大表面上）置于通風(fēng)櫥中，用直脛 3mm 的無蝕銹鋼針以 20mm/s-80mm/s 的速度刺穿電池zui大表面的中心位置。

四、技術(shù)規(guī)格要求：

4.1 滿足標(biāo)準(zhǔn)：

1） GB/T 18332.2-2001《電動道路車輛用金屬氫化物鎳蓄電池標(biāo)準(zhǔn)穿刺試驗》；

2） QC/T 743-2006 電動汽車用鋰離子蓄電池；

3） QC/T 744-2006 電動汽車用金屬氫化物鎳蓄電池；

4）汽車動力電池的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC/SAE/JEVA/CEN 等）、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會及 “863 計劃”電動汽車重大專項相關(guān)測試規(guī)范；

5） IEC62133：2012；

6） GB/T31485-2015 電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法。

4.2 試驗要求：

4.2.1工作環(huán)境要求:

1)   環(huán)境溫度：0～40℃ 

2)   環(huán)境濕度：25%～75% RH

3)   大氣壓力：90~105kPa

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

4.2.2 工作方式要求：

上述標(biāo)準(zhǔn)中，對于擠壓試驗的規(guī)定要求略有不同，電池擠壓試驗裝置需要滿足以下全部的試驗要求：

施壓方式為液壓驅(qū)動方式，選用定型的進口品牌液壓缸（液壓缸直徑優(yōu)選32mm）；

1）機臺有持壓.  壓力.  電壓降  ，時間 四種控制釋放壓力方式，

2）控制系統(tǒng)：遠程或本地電腦控制，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，操作簡單；

3）雙報表編輯:

4）*開放式使用者編輯報表，供測試者選擇喜好的報表格式（測試程序新增內(nèi)建EXCEL報表功能擴展了以往單一專業(yè)報表的格局）.

5）各種單位可相互轉(zhuǎn)換：

6）各長度、力量單位、顯示位數(shù)采用動態(tài)互換方式，力量單位T、Kg、N、KN、g、lb，長度單位mm、cm、inch。

7）圖形曲線多樣化：

A.尺度自動優(yōu)化(Auto Scale)，可使圖形以*尺度顯示。并可于測試中實時圖形動態(tài)切換。

B.可顯示曲線圖：應(yīng)力-時間曲線，應(yīng)變-時間曲線，強度-時間曲線，力-變形曲線，應(yīng)力-應(yīng)變曲線等，以及多曲線對比。

8）測試結(jié)果可以EXCEL格式的數(shù)據(jù)形式輸出。

9）測試結(jié)束可自動存檔、手動存檔，測試完畢自動求算zui大力量、抗壓強度、zui大值、zui小值、平均值等等。備份：測試數(shù)據(jù)可保存在任意硬盤分區(qū)。

10）多種語言隨機切換：

簡體中文、繁體中文、英文。

11）軟件具有歷史測試數(shù)據(jù)演示功能。

12）測試標(biāo)準(zhǔn)模塊化功能:

提供使用者設(shè)定所需應(yīng)用的測試設(shè)定，范圍涵蓋GB、ASTM、DIN、JIS、BS…等。測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

13）電池溫度采集系統(tǒng)，8個電池溫度采集探頭，隨時采集電池不同部位的溫度變化狀況，并附溫度—時間曲線；

14）電池電壓采集系統(tǒng)，可采集試驗過程中電池的電壓變化情況，并可設(shè)定當(dāng)電壓為0時，停機；

4.3、主要技術(shù)參數(shù)與功能

4.3.1針刺試驗主要技術(shù)參數(shù)：

1）穿刺力：0.1KN～500KN可調(diào)節(jié)（zui大穿刺力可根據(jù)客戶要求定制）；

2）力值分辨率：0.001KN;

3）力值誤差：≤±1%；

4）穿刺有效行程：1～800mm（可調(diào)節(jié)）;

5）速度精度：≤±0.1mm/s；

6）穿刺測試速度：10— 80mm/S（可調(diào)節(jié)）;

7）穿刺試驗鋼針：φ3mm～φ10mm淬火鎢鋼針一套（鋼針尺寸見設(shè)備配件列表）

8) 位移分解度： 0.001mm;

4.3.2 擠壓試驗主要技術(shù)參數(shù)

1）擠壓力值：0.1KN～500KN可調(diào)節(jié)（zui大穿刺力可根據(jù)客戶要求定制）；

2）力值分辨率：0.001KN;

3）力值誤差：＜±1%;0.0001KN；

4）單位切換： kg/N/Lb/KN;

5）zui大行程：0～800mm；

6）擠壓速度：0.1~50mm/min(可調(diào))；

7）位移分解度： 0.001mm;

4.3.3 整體機主要技術(shù)參數(shù)

1）試驗動力方式：電液壓伺服系統(tǒng)驅(qū)動;

2）顯示：可顯示力值&試驗位移&電壓&電流；

3) 機身重量：約1150Kg；

4) 箱體內(nèi)部尺寸：zui大可容納800×800×800mm（W*D*H）樣品正常使用；

5）視窗尺寸：300╳300mm（10mm厚雙層防爆玻璃-貼防爆膜）；

6）排氣風(fēng)扇口: 直徑150mm(箱體后側(cè)裝有排氣扇)；
7）設(shè)備補風(fēng)口：箱體左側(cè)開有兩個直徑50mm補風(fēng)口(也可用于測量電壓等)；

8）設(shè)備電源：3∮ 5W 380V 50HZ；13KW。

4.4、機箱特點：

1）采用全封閉的框架加不銹鋼鋼板的箱體結(jié)構(gòu)，整體采用無縫、無拼接不銹鋼板為定做加厚1.5CM密封鋼板，整體上分為擠壓工作腔和設(shè)備本體其它部分，外殼工藝采用耐銹耐腐蝕的烤漆工藝。

2）整體工作腔內(nèi)膽材料選用耐腐蝕的不銹鋼材質(zhì)，工作腔邊角設(shè)計上全部采用圓角形線，邊角部位無拼縫聯(lián)接。工作腔帶排水孔和濾網(wǎng)，便于清洗。工作腔內(nèi)膽整體可拆卸，便于維護時更換。

3）整體工作腔具有隔爆和排氣功能。通過與設(shè)備本體其它部分相對隔離，實現(xiàn)隔爆功能；通過工作腔預(yù)定設(shè)計的機械強度薄弱環(huán)節(jié)，實現(xiàn)爆炸壓力的瞬時釋放（如破壞性薄板翻板結(jié)構(gòu)）；通過啟動設(shè)備強排煙管道，實現(xiàn)有害性煙塵的定點排放。

4）提供可觀察試驗過程的觀察窗口和工作腔內(nèi)置防爆照明燈。觀察窗口選用雙層玻璃結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為鋼化玻璃，中間空氣隔離，外層為防彈玻璃。內(nèi)層的鋼化玻璃便于更換。

5）試驗機底部安裝四只角輪（萬向和定向各兩只），另外加裝高度可調(diào)的固定支腳。

6）試驗機的箱體顏色標(biāo)準(zhǔn)色為銀灰色，亦可按雙方約定（或由需方提供色板）。

4.5、穿刺/擠壓裝置特點：

1）穿刺/擠壓裝置采用液壓驅(qū)動方式，選用定型的進口品牌液壓缸（液壓缸直徑優(yōu)選32mm）。

2）樣品支撐平臺由電動螺旋升降機構(gòu)驅(qū)動，并具備鎖定功能。根據(jù)樣品大小和夾持方式，平臺升降和鎖定可在穿刺/擠壓試驗前設(shè)定。

3）液壓杠活塞與樣品支撐平臺（可調(diào)節(jié)）之間的相對行程不小于500mm。

4）提供圓柱型夾具和方型夾具，可以夾持各種型號及規(guī)格的試驗電池。

5）穿刺/擠壓工作面裝有可拆卸厚木板。

5、電氣控制要求

5.1、控制要求：

1）本裝置采用遠程和現(xiàn)場兩種相對獨立的控制方式，遠程控制由PLC完成，可以實現(xiàn)壓力值和保持時間的設(shè)定、箱內(nèi)壓力、釋放動作、排氣風(fēng)扇手動控制、自動聲光報警和自動排煙等方面的自動監(jiān)控和/或顯示功能，現(xiàn)場控制采用傳統(tǒng)低壓電氣控制，作為PLC已設(shè)定參數(shù)的輔助控制功能，可以實現(xiàn)部分功能：壓力釋放動作、手動排煙等現(xiàn)場操作功能。

2）對于傳動部分的行程驅(qū)動，都應(yīng)提供限位開關(guān)保護功能。

3）設(shè)備上帶有通訊接口，通過信號線（至少20m）連接遠程控制部分。

4）整體工作腔內(nèi)試樣發(fā)生爆炸時，自動啟動排煙功能和打開進氣口。

5）人機交互界面選用15”的彩色液晶觸摸屏。

5.2、電氣安全：

系統(tǒng)具有自我保護系統(tǒng)(含停電、過壓、過熱、計算機故障等安全保護；設(shè)備自身的過壓、過流等保護；由于測試人員的誤操作引起的短路、電池電極正反接錯等的保護)

6、設(shè)備場地安裝要求：

占地約10m2；需要提供排氣煙道，具體要求參照設(shè)備煙道接口和場地結(jié)構(gòu)設(shè)計。