Sfondo

È stata rilasciata una nuova versione di UL 1642.Per le celle a sacca viene aggiunta un'alternativa ai test di impatto pesante.I requisiti specifici sono: Per le celle a sacca con capacità superiore a 300 mAh, se non viene superato il test di impatto pesante, possono essere sottoposte al test di estrusione dell'asta tonda della Sezione 14A.

La cella a sacchetto non ha una custodia rigida, il che spesso porta alla rottura della cella, alla frattura del rubinetto, alla fuoriuscita di detriti e altri danni gravi causati dal fallimento nel test di impatto pesante e rende impossibile rilevare il cortocircuito interno causato dal difetto di progettazione o dal difetto di processo .Con il test di schiacciamento dell'asta tonda è possibile rilevare eventuali difetti nella cella senza danneggiare la struttura della cella.La revisione è stata effettuata tenendo conto di questa situazione.

Test del flusso

• Il campione è completamente carico come raccomandato dal produttore
• Posizionare un campione su una superficie piana.Metti un'asta tonda d'acciaio con un diametro di 25±1 mm sulla parte superiore del campione.Il bordo dell'asta deve essere allineato con il bordo superiore della cella, con l'asse verticale perpendicolare alla linguetta (FIG. 1).La lunghezza dell'asta deve essere almeno 5 mm più larga di ciascun bordo del campione da testare.Per le celle con linguette positive e negative sui lati opposti, è necessario testare ciascun lato della linguetta.Ciascun lato della linguetta deve essere testato su campioni diversi.
• Misurazione dello spessore (tolleranza±0,1 mm) per le celle deve essere eseguito prima del test in conformità con l'Appendice A della norma IEC 61960-3 (Celle secondarie e batterie contenenti elettroliti alcalini o altri elettroliti non acidi – Celle e batterie secondarie al litio portatili – Parte 3: Secondarie al litio prismatiche e cilindriche celle e batterie)
• Successivamente viene applicata una pressione di compressione sull'asta tonda e viene registrato lo spostamento in direzione verticale (FIG. 2).La velocità di movimento della piastra di pressatura non deve essere superiore a 0,1 mm/s.Quando la deformazione della cella raggiunge 13±1% dello spessore della cella, o la pressione raggiunge la forza mostrata nella Tabella 1 (diversi spessori delle celle corrispondono a diversi valori di forza), arrestare lo spostamento della piastra e mantenerlo per 30 secondi.La prova termina.
• Nessun incendio o esplosione dei campioni.

Analisi sperimentale

• Selezione della posizione di estrusione: l'area della linguetta polare è generalmente l'area debole della cella della sacca e la posizione della linguetta sopporta lo stress maggiore quando viene schiacciata.I motivi sono:

a) Distribuzione non uniforme dello spessore (lo spessore non uniforme tra la linguetta polare e la sostanza attiva circostante porta ad una distribuzione non uniforme delle sollecitazioni)

b) Segni di saldatura nell'area della scheda (distribuzione delle sollecitazioni nel punto di saldatura e nel punto non di saldatura)

• Selezione dell'asta tonda: il diametro dell'asta tonda è 25 mm.Questo valore viene selezionato per coprire l'intera area della linguetta polare nella cella (in particolare l'area che copre il giunto di saldatura della linguetta polare).
• 13±Deformazione dell'1%: attualmente, lo spessore delle celle più sottile sul mercato è di 2 mm.A causa dell'influenza dell'involucro della batteria o del processo di imballaggio, è necessario almeno l'8% della variabile di tipo per la compressione sul giunto di saldatura della linguetta del polo, ma ciò porterà direttamente alla rottura dell'elettrodo se la variabile di tipo è troppo grande.Un valore di 13±In questa revisione è stato selezionato l'1%, facendo riferimento alla variabile media del 15% nel test di estrusione nella norma IEC 62660-3.
• Selezione del campione: va notato che questo test è valido solo per celle a sacchetto la cui capacità è superiore a 300 mAh e che non sono state colpite da oggetti pesanti.Sono necessari 5 campioni.Sono cellule cilindriche o prismatiche e cellule a sacca colpite da oggetti pesanti'È necessario essere presi in considerazione per questo test.

Riepilogo

Il nuovo test di estrusione dell'asta tonda è diverso dal test di estrusione originale di UL 1642. Il test di estrusione originale prevede l'utilizzo di un'estrusione piatta e l'applicazione di una forza costante di 13 kN senza tempo di attesa.È applicabile a tutti i tipi di cellule.Questo test esamina la resistenza meccanica della cella nel suo complesso (compresa la custodia) e la sua capacità di resistere alle sollecitazioni meccaniche;mentre l'estrusione dell'asta tonda testa solo una parte della cella, l'area più piccola del penetratore concentrerà lo stress interno, facilitando il cortocircuito interno.In particolare, la posizione di estrusione viene selezionata nell'area debole della saldatura della linguetta polare, che può studiare meglio le prestazioni di sicurezza della cella.

Attualmente, questo metodo con barra tonda viene utilizzato anche nel test di estrusione della cella a sacca in GB 31241. MCM ha una ricca esperienza di test in questa operazione.