【實驗探究】鋰電池原位膨脹力測試，為安全出行保駕護航

隨著科技的飛速發(fā)展，鋰電池在新能源汽車、電動工具、移動電源等領域得到了廣泛應用。

然而，鋰電池在使用過程中，由于各種原因，可能會導致膨脹現(xiàn)象，影響電池性能，甚至引發(fā)安全事故。

本文將為大家介紹鋰電池膨脹測試的重要性，以及如何確保鋰電池安全可靠地服務于我們的生活。

一、鋰電池膨脹現(xiàn)象解析

鋰電池膨脹，是指電池在充放電過程中，由于內部化學反應、溫度變化等原因，導致電池體積增大的一種現(xiàn)象。

鋰電池膨脹的原因主要有以下幾點：

01、充放電過程中，電池內部化學反應產生氣體，導致內部壓力增大，從而使電池膨脹。

02、電池內部溫度升高，導致電池材料膨脹系數(shù)增大，進而引起電池整體膨脹。

03、電池制造過程中，工藝不良、材料選用不當?shù)纫蛩兀赡軐е码姵貎炔拷Y構不穩(wěn)定，容易引發(fā)膨脹。

04、電池使用過程中，過充、過放、短路等異常情況，也可能導致電池膨脹。

二、鋰電池膨脹引發(fā)危害

鋰電池膨脹的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

① 影響電池外觀，降低產品品質。

② 導致電池內部結構損壞，縮短電池壽命。

③ 嚴重時，可能引發(fā)電池短路、起火等事故。

三、鋰電池膨脹測試重要性

為確保鋰電池在使用過程中的安全性，對鋰電池進行膨脹測試具有重要意義。以下是鋰電池膨脹測試的幾個關鍵點：

1、評估電池安全性

通過膨脹測試，可以了解電池在特定條件下的膨脹程度，從而判斷電池的安全性。

2、優(yōu)化電池設計

根據(jù)膨脹測試結果，對電池結構、材料等進行優(yōu)化，提高電池抗膨脹能力。

3、檢測生產工藝

膨脹測試可以檢驗電池生產工藝是否穩(wěn)定，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，提升產品質量。

4、為用戶提供參考

膨脹測試結果可以作為消費者選購鋰電池的重要參考依據(jù)，確保用戶安全使用。

四、鋰電池膨脹測試方法 

目前，鋰電池膨脹測試主要采用尺寸壓力測試法，即“恒壓力"和“恒間距"兩種測試模式。

測試設備：原位膨脹力測試儀

測試樣品：方殼電芯，尺寸148*95*27 mm，標稱容量40 Ah，三元鋰

充放電條件：恒流充電1 C，恒壓充電4.2 V，恒流放電1 C

恒壓力模式：預壓力100 kg（980 N）

恒間距模式：預壓力150 kg（1470 N）

兩組實驗數(shù)據(jù)分析：

在恒壓力測試模式下，可見在充放電循環(huán)過程中，電芯外殼厚度尺寸存在同步的周期性可逆變化。在預壓100 kg條件下，該樣品外殼存在約500 μm的尺寸變化。

在恒間距測試模式下，可見在充放電循環(huán)過程中，電芯外殼厚度尺寸存在同步的周期性可逆變化。在預壓150 kg并約束壓板間距條件下，該樣品外殼存在約2000 N（約205 kg）的膨脹力。

鋰電池膨脹測試是保障電池安全性的重要手段。通過了解鋰電池膨脹原因、測試方法及預防措施，我們可以更好地使用鋰電池，為綠色出行、安全生活保駕護航。

同時，企業(yè)也應承擔起責任，不斷提升鋰電池產品質量，為消費者提供安全、可靠的能源解決方案。

測試儀器檔案

品名：原位膨脹力測試儀

型號：DC SFT-3100

英文：Swelling Force Tester

應用：電池材料評估、析鋰分析、電芯結構評估、工況評估

技術特點

· 適用于多種電池形態(tài)（軟包電池/方殼電池/圓柱電池/單片電池/模型扣式電池/固態(tài)電池等）、多種測試模式（恒壓力/恒間距/脈沖壓力/間歇壓力/線性壓力等）、多種電池夾具

· 配合充放電系統(tǒng)實現(xiàn)原位測量

· 配合阻抗測試儀評估電池系統(tǒng)

· 集成化軟件系統(tǒng)實現(xiàn)多參數(shù)耦合測量