Bakgrund

En ny version av UL 1642 släpptes. Ett alternativ till tunga slagtester läggs till för påsceller. De specifika kraven är: För påsceller med kapacitet som är större än 300 mAh, om godkända det tunga stöttestet inte godkändes, kan de utsättas för Section 14A rundstavsextruderingstest.

Påscell har inget hårt fodral, vilket ofta leder till cellbrott, kranbrott, skräp som flyger ut och andra allvarliga skador orsakade av fel i kraftiga stöttest, och gör det omöjligt att upptäcka den interna kortslutningen som orsakas av konstruktionsdefekten eller processdefekten . Med rundstavskrosstest kan eventuella defekter i cellen upptäckas utan att cellstrukturen skadas. Revideringen gjordes med hänsyn till denna situation.

Testar flöde

• Provet är fulladdat enligt tillverkarens rekommendationer
• Placera ett prov på en plan yta. Sätt en rund stålstav med en diameter på 25±1 mm på toppen av provet. Kanten på stången ska vara i linje med cellens övre kant, med den vertikala axeln vinkelrät mot fliken (FIG. 1). Stångens längd bör vara minst 5 mm bredare än varje kant på provet. För celler med positiva och negativa flikar på motsatta sidor måste varje sida av fliken testas. Varje sida av fliken bör testas på olika prover.
• Mätning av tjocklek (tolerans±0,1 mm) för celler ska utföras före testning i enlighet med Appendix A till IEC 61960-3 (Sekundära celler och batterier som innehåller alkaliska eller andra icke sura elektrolyter – Bärbara sekundära litiumceller och batterier – Del 3: Prismatisk och cylindrisk litium sekundär celler och batterier)
• Därefter appliceras ett klämtryck på den runda stången och förskjutningen i vertikal riktning registreras (FIG. 2). Pressplattans rörelsehastighet får inte vara större än 0,1 mm/s. När deformationen av cellen når 13±1 % av cellens tjocklek, eller så når trycket den kraft som visas i tabell 1 (olika celltjocklekar motsvarar olika kraftvärden), stoppa plåtförskjutningen och håll den i 30 s. Testet avslutas.
• Ingen brand eller explosion av prover.

Experimentell analys

• Val av extruderingsposition: polfliksområdet är i allmänhet det svaga området av påscellen, och flikpositionen bär den största påfrestningen när den kläms. Skälen är:

a) Ojämn tjockleksfördelning (ojämn tjocklek mellan polfliken och den omgivande aktiva substansen leder till ojämn spänningsfördelning)

b) Svetsmärken i flikområdet (spänningsfördelning vid svetspunkten och icke-svetspunkten)

• Val av rundstav: Diametern på rundstaven är 25 mm. Detta värde väljs för att täcka hela området av polfliken i cellen (särskilt området som täcker polflikens lödfog).
• 13±1% deformation: För närvarande är den tunnaste celltjockleken på marknaden 2 mm. På grund av påverkan av batterihöljet eller förpackningsprocessen krävs minst 8 % typvariabel för kompression till polflikslödfogen, men det kommer direkt att leda till elektrodsprickor om typvariabeln är för stor. Värdet 13±1 % valdes i denna revidering, med hänvisning till mellanvariabeln 15 % i extruderingstestet i IEC 62660-3.
• Provurval: Det bör noteras att detta test endast är för påsceller vars kapacitet är större än 300mAh och som inte har träffats av tunga föremål. 5 prover krävs. Cylindriska eller prismatiska celler och påsceller träffade av tunga föremål aren't nödvändigt att övervägas för detta test.

Sammanfattning

Det nya extruderingstestet med rundstav skiljer sig från det ursprungliga extruderingstestet i UL 1642. Det ursprungliga extruderingstestet är att använda platt extrudering och applicera en konstant 13kN kraft utan hålltid. Det är tillämpligt på alla typer av celler. Detta test undersöker den mekaniska hållfastheten hos cellen som helhet (inklusive höljet) och dess förmåga att motstå mekanisk påkänning; medan rundstavsextruderingen endast testar en del av cellen, kommer den mindre ytan av indentern att göra den inre spänningen koncentrerad, lätt att leda till inre kortslutning. Speciellt är extruderingspositionen vald i det svaga området av polfliksvetsningen, vilket bättre kan undersöka cellens säkerhetsprestanda.

För närvarande används denna rundstavsmetod också i extruderingstestet av påscell i GB 31241. MCM har rik testerfarenhet i denna operation.