電池強制短路試驗機是模擬電池在一定環境溫度條件下進行強制內部短路測試,測試箱為不銹鋼材質,溫度均勻性好,具有排風功能(即試驗完成后排放測試廢氣)。試驗機的控制系統為PLC觸摸屏菜單式操作,采集數據頻率可達100次/秒,同時通過PLC編程設定試驗壓力,壓力保持時間,實測壓力,電池電壓,電池溫度,壓降速度等。
電池強制短路試驗機既可以應用在18650,21700等圓柱形電池,也可以應用于方形軟包電池。測試前,需要在規定環境的手套箱中對電池進行拆解,在混入模擬微小金屬顆粒的標準金屬鎳片后對電池進行封裝。在達到規定的溫度和時間條件后,放置于強制內短路測試系統中以0.1mm/s的速度對電池放置鎳片的位置進行施壓,在勻速達到規定的壓力同時,實時監測鋰電池壓力的變化和表面溫度的變化。當觀測到電壓發生50mV壓降或者當施壓載荷達到400N(方形電池)或800N(圓柱形電池)時,停止加壓并保持30s,然后撤壓。
如果在達到規定的壓力前發生50mV壓降,說明此電池未達到強制內短路測試的安全標準;如果當壓力達到400N或800N而為發生電壓降,說明此電池可大程度的避免因外部顆粒原因造成內短路現象。
而一套高精度的強制內短路測試系統,需要一臺高精度、高采樣率載荷施加系統,此系統需同時監測和記錄鋰電池微量的電壓變化和溫度變化,并可以靈活的設定試驗條件以滿足更為嚴苛的測試和研發需求。
在載荷量的施加與記錄方面,該試驗機可實現0.5%讀數級的載荷精度,并以1000Hz的采樣率記錄載荷的變化。此系統采用32位A/D轉換,具有高力值分辨率。在達到載荷精度和分辨率的同時,其電壓和溫度記錄也可高達250Hz。