动力电池针刺挤压试验机

一、产品名称：动力电池针刺挤压试验机

二、产品型号：GS-ZHCTP50

三、设备概述：

动力电池针刺挤压试验机用于铅酸电池、镍氢电池、锂电池、超级电容、锌空气电池的单体、模块、电池组等各种类型汽车动力用途电池的挤压试验 。用于模拟各类动力锂电池级在使用过程中，电池遭受挤压的情形，人工呈现电池在遭受挤压时可能出现的不同状况。将电池放在连个挤压 板之间，液压油缸将压力施加到被挤压电池上，使电池的内部短路，当电池两极之间的电压下降到零或者接近零时自动回位。或者压力使电池变形到原尺寸的85%停留一段时间，然后再压到电池原始尺寸的50%，而后回位。两种模式试验完成以后根据标准判断电池不起火、不爆炸为合格。

3.1、挤压方法：

A：单体蓄电池试验:

A1、挤 压 方 向 : 垂直于蓄电池极板方向施压。

A2、挤 压 面 积 : 不小于20cm²

A3、挤 压 程 度 : 直至蓄电池壳体破裂或内部短路(蓄电池电压变为OV)为止。

B：蓄电池模块试验: （要求每个模块由5只或以上单体蓄电池串联组成）

B1、挤压板形式见图1:一侧是平板，一侧是异形板。异形板的半圆柱形挤压头的典型直径为75 mm，挤压头间的典型间距为30mm。挤压板外廓尺寸300mm x 150mm。

B2、挤压方向 : 垂直于蓄电池单体排列方向施压。

B3、挤压程度 : 挤压至蓄电池模块原始尺寸的85%，保持5min后再挤压至蓄电池模块原始尺寸的50%。（通过伺服电机及电脑控制实现该功能，可对被测物体进行可程控制。）

3.2、针刺/穿刺方法：

试验应在 20℃ ± 5℃的环境温度下进行，将接有热电偶的电池（热电偶的触 点固定在电池大表面上）置于通风橱中，用直胫 3mm 的无蚀锈钢针以 20mm/s-80mm/s 的速度刺穿电池zui大表面的中心位置。

四、技术规格要求：

4.1 满足标准：

1） GB/T 18332.2-2001《电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池标准穿刺试验》；

2） QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池；

3） QC/T 744-2006 电动汽车用金属氢化物镍蓄电池；

4）汽车动力电池的相关标准标准（ISO/IEC/SAE/JEVA/CEN 等）、标准协会及 “863 计划”电动汽车重大专项相关测试规范；

5） IEC62133：2012；

6） GB/T31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。

4.2 试验要求：

4.2.1工作环境要求:

1)   环境温度：0～40℃ 

2)   环境湿度：25%～75% RH

3)   大气压力：90~105kPa

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

4.2.2 工作方式要求：

上述标准中，对于挤压试验的规定要求略有不同，电池挤压试验装置需要满足以下全部的试验要求：

施压方式为液压驱动方式，选用定型的进口品牌液压缸（液压缸直径优选32mm）；

1）机台有持压.  压力.  电压降  ，时间 四种控制释放压力方式，

2）控制系统：远程或本地电脑控制，数据准确，操作简单；

3）双报表编辑:

4）*开放式使用者编辑报表，供测试者选择喜好的报表格式（测试程序新增内建EXCEL报表功能扩展了以往单一专业报表的格局）.

5）各种单位可相互转换：

6）各长度、力量单位、显示位数采用动态互换方式，力量单位T、Kg、N、KN、g、lb，长度单位mm、cm、inch。

7）图形曲线多样化：

A.尺度自动优化(Auto Scale)，可使图形以*尺度显示。并可于测试中实时图形动态切换。

B.可显示曲线图：应力-时间曲线，应变-时间曲线，强度-时间曲线，力-变形曲线，应力-应变曲线等，以及多曲线对比。

8）测试结果可以EXCEL格式的数据形式输出。

9）测试结束可自动存档、手动存档，测试完毕自动求算zui大力量、抗压强度、zui大值、zui小值、平均值等等。备份：测试数据可保存在任意硬盘分区。

10）多种语言随机切换：

简体中文、繁体中文、英文。

11）软件具有历史测试数据演示功能。

12）测试标准模块化功能:

提供使用者设定所需应用的测试设定，范围涵盖GB、ASTM、DIN、JIS、BS…等。测试标准规范。

13）电池温度采集系统，8个电池温度采集探头，随时采集电池不同部位的温度变化状况，并附温度—时间曲线；

14）电池电压采集系统，可采集试验过程中电池的电压变化情况，并可设定当电压为0时，停机；

4.3、主要技术参数与功能

4.3.1针刺试验主要技术参数：

1）穿刺力：0.1KN～500KN可调节（zui大穿刺力可根据客户要求定制）；

2）力值分辨率：0.001KN;

3）力值误差：≤±1%；

4）穿刺有效行程：1～800mm（可调节）;

5）速度精度：≤±0.1mm/s；

6）穿刺测试速度：10— 80mm/S（可调节）;

7）穿刺试验钢针：φ3mm～φ10mm淬火钨钢针一套（钢针尺寸见设备配件列表）

8) 位移分解度： 0.001mm;

4.3.2 挤压试验主要技术参数

1）挤压力值：0.1KN～500KN可调节（zui大穿刺力可根据客户要求定制）；

2）力值分辨率：0.001KN;

3）力值误差：＜±1%;0.0001KN；

4）单位切换： kg/N/Lb/KN;

5）zui大行程：0～800mm；

6）挤压速度：0.1~50mm/min(可调)；

7）位移分解度： 0.001mm;

4.3.3 整体机主要技术参数

1）试验动力方式：电液压伺服系统驱动;

2）显示：可显示力值&试验位移&电压&电流；

3) 机身重量：约1150Kg；

4) 箱体内部尺寸：zui大可容纳800×800×800mm（W*D*H）样品正常使用；

5）视窗尺寸：300╳300mm（10mm厚双层防爆玻璃-贴防爆膜）；

6）排气风扇口: 直径150mm(箱体后侧装有排气扇)；
7）设备补风口：箱体左侧开有两个直径50mm补风口(也可用于测量电压等)；

8）设备电源：3∮ 5W 380V 50HZ；13KW。

4.4、机箱特点：

1）动力电池针刺挤压试验机采用全封闭的框架加不锈钢钢板的箱体结构，整体采用无缝、无拼接不锈钢板为定做加厚1.5CM密封钢板，整体上分为挤压工作腔和设备本体其它部分，外壳工艺采用耐锈耐腐蚀的烤漆工艺。

2）整体工作腔内胆材料选用耐腐蚀的不锈钢材质，工作腔边角设计上全部采用圆角形线，边角部位无拼缝联接。工作腔带排水孔和滤网，便于清洗。工作腔内胆整体可拆卸，便于维护时更换。

3）整体工作腔具有隔爆和排气功能。通过与设备本体其它部分相对隔离，实现隔爆功能；通过工作腔预定设计的机械强度薄弱环节，实现爆炸压力的瞬时释放（如破坏性薄板翻板结构）；通过启动设备强排烟管道，实现有害性烟尘的定点排放。

4）提供可观察试验过程的观察窗口和工作腔内置防爆照明灯。观察窗口选用双层玻璃结构，内层为钢化玻璃，中间空气隔离，外层为防弹玻璃。内层的钢化玻璃便于更换。

5）试验机底部安装四只角轮（万向和定向各两只），另外加装高度可调的固定支脚。

6）试验机的箱体颜色标准色为银灰色，亦可按双方约定（或由需方提供色板）。

4.5、穿刺/挤压装置特点：

1）穿刺/挤压装置采用液压驱动方式，选用定型的进口品牌液压缸（液压缸直径优选32mm）。

2）样品支撑平台由电动螺旋升降机构驱动，并具备锁定功能。根据样品大小和夹持方式，平台升降和锁定可在穿刺/挤压试验前设定。

3）液压杠活塞与样品支撑平台（可调节）之间的相对行程不小于500mm。

4）提供圆柱型夹具和方型夹具，可以夹持各种型号及规格的试验电池。

5）穿刺/挤压工作面装有可拆卸厚木板。

5、电气控制要求

5.1、控制要求：

1）本装置采用远程和现场两种相对独立的控制方式，远程控制由PLC完成，可以实现压力值和保持时间的设定、箱内压力、释放动作、排气风扇手动控制、自动声光报警和自动排烟等方面的自动监控和/或显示功能，现场控制采用传统低压电气控制，作为PLC已设定参数的辅助控制功能，可以实现部分功能：压力释放动作、手动排烟等现场操作功能。

2）对于传动部分的行程驱动，都应提供限位开关保护功能。

3）设备上带有通讯接口，通过信号线（至少20m）连接远程控制部分。

4）整体工作腔内试样发生爆炸时，自动启动排烟功能和打开进气口。

5）人机交互界面选用15”的彩色液晶触摸屏。

5.2、电气安全：

系统具有自我保护系统(含停电、过压、过热、计算机故障等安全保护；设备自身的过压、过流等保护；由于测试人员的误操作引起的短路、电池电极正反接错等的保护)

6、设备场地安装要求：

占地约10m2；需要提供排气烟道，具体要求参照设备烟道接口和场地结构设计。