一、產(chǎn)品概述：
電池擠壓針刺試驗機是模擬各類(lèi)動(dòng)力電池在使用，運輸及儲存使用過(guò)程中， 電池遭受擠壓或針刺的情形，人工呈現電池在遭受強大外力擠壓或尖銳物穿刺時(shí)可能出現的不同狀況。
二、測試方法：
擠壓 GB 38031-2020
1、試驗對象：為電池包或系統；
2、按下列條件進(jìn)行試驗：
a） 擠壓板形式（選擇以下兩種擠壓板中的一種）
擠壓板如圖 6 所示，半徑 75 mm 的半圓柱體,半圓柱體的長(cháng)度（L）大于試驗對象的高度,但不超過(guò) 1m;
擠壓板如圖 7 所示，尺寸為 600 mm X 600 mm（長(cháng)×寬）或更小,三個(gè)半圓柱體半徑為 75mm.半圓柱體間距 30 mm:
b） 擠壓方向：工方向和 y 方向（汽車(chē)行駛方向為 r 軸方向,另一 o 直于行駛方向的水平方向為 y 軸方向），為
保護試驗操作安全，可分開(kāi)在兩個(gè)試驗對象上執行測試; c）擠壓速度：不大于 2 mm/s
d） 擠壓程度：擠壓力達到 100 kN 或擠壓變形量達到擠壓方向的整體尺寸的 30%時(shí)停止擠壓
e） 保持 10 min。
3、完成以上試驗步驟后,在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察 2h。
Ø 針刺 GB/T 31485-2015
針刺試驗按照如下步驟進(jìn)行:
a） 用 Φ6 mm～ Φ10 mm 的耐高溫鋼針(針尖的圓錐角度為 45°～60°,針的表面光潔,無(wú)銹蝕、氧化層及油污)，以(25 士 5)mm/s 的速度，從垂直于蓄電池板的方向，依次貫穿至少 3 個(gè)單體蓄電池(鋼針停留在蓄電池中,參考圖 4 所示);
b） 觀(guān)察 1 h。
三、滿(mǎn)足標準：
Ø GB/T 31467.3-2015 《電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統第 3 部分：安全性要求與測試方法》
Ø GB/T 31485-2015《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗方法》
Ø GB/T 31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》
Ø UN38.3(2012)《關(guān)于危險貨物運輸的建議書(shū)—試驗和標準手冊》第三部分
Ø UL 1642:2012《鋰電池標準》
Ø IEC62133-2012《含堿性或非酸性電解液的蓄電池及蓄電池組 的安全要求》
Ø GB 38031-2020《動(dòng)力汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》
Ø GB/T 36276《電力儲能用鋰離子電池》
四、設備結構特點(diǎn)：
1、 設備結構：立式，三梁四柱螺母臥式結構，運動(dòng)平穩可靠，此結構均采用高強度
45 號鋼，具有足夠強度和剛度；導柱表面鍍鉻，增強了耐磨性能和防腐蝕性能；
2、 主要動(dòng)力源選用大推力伺服電缸：電缸采用滾珠絲桿傳動(dòng)，尾端為伺服電機驅動(dòng)
（內置高精度編碼器轉換成實(shí)際位移值），電機+缸體+移動(dòng)板采用剛性連接，具備優(yōu)異穩定性；
3、 設備針刺擠壓裝置采用快速更換結構，便于操作人員做不同的測試試驗；
4、 操作系統：手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式，設備主機與控制柜分離，可遠距離操控（≥
25 米），大限度保護測試人員的安全；
5、 設備配備退針治具，當做針刺測試完成后，退針治具可以防止鋼針在刺破電池后退時(shí)將電池帶出；
6、 設備中電壓、溫度測量線(xiàn)具備快速插拔面板，便于操作人員快速更換測試線(xiàn)；
7、 試驗機結構分為內箱、外箱兩部分；內箱材質(zhì): 高不銹鋼板(厚度為 5mm)，不銹鋼全周焊，同時(shí)內箱加貼具有耐高溫及阻燃特性的鐵氟龍膠布，在達到保護測試內箱的同時(shí)，也便于測試后的清理，鐵氟龍膠布易更換；外箱材質(zhì): 冷軋鋼板烤漆處理（厚度 1.5mm）；
8、 箱體背后開(kāi)有防爆門(mén)，安裝防爆門(mén)鎖，當箱內氣壓強度過(guò)大時(shí)（約 30kgf），防爆門(mén)將會(huì )自動(dòng)打開(kāi)，能達到有效泄壓泄爆的功能，防爆門(mén)易開(kāi)易合，密封銜接良好，易于操作，防爆門(mén)后二米內為空地，不得堆放雜物；
9、 箱門(mén)為單門(mén)右開(kāi)， 箱門(mén)裝有安全斷電感應開(kāi)關(guān)，當箱門(mén)打開(kāi)時(shí)，設備控制部分斷電不能啟動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行后續操作，只有當箱體門(mén)關(guān)閉后，方可啟動(dòng)控制程序進(jìn)行后續操作，真正意義上起到防護作用；
10、觀(guān)測視窗：視窗大小為 300*300mm， 結構為雙層鋼化玻璃，玻璃內外加不銹鋼網(wǎng)，鋼化玻璃厚度 10mm， 雙層可玻璃間加裝方形防拋射網(wǎng)罩，在防護的同時(shí)， 可觀(guān)察內部測試情形；
11、照明設計：試驗箱體內頂部裝有一個(gè) LED 防爆照明燈，易于更換；
12、設備設計有“急停”按鈕，便于危急情況下的應急處理，按下“急停”按鈕， 機器停止所有動(dòng)作，防止危害的發(fā)生；
13、設備力量支撐部分：設備底部裝有固定的萬(wàn)向滾輪和用于水平校正的可調支撐腳；
14、設備內部具備監控系統（200 萬(wàn)像素、25 幀。便于實(shí)時(shí)監控測試樣品狀態(tài)）。
五、設備安全保護措施：
Ø 控制系統中設計有急停按鈕，一旦設備發(fā)生異常需要緊急制動(dòng)時(shí)可以按下急停來(lái)切斷電源；
Ø 設備配備遙控器+觸摸屏+電腦控制，可以實(shí)現現場(chǎng)和遠距離控制，方便操作人員對設備的操作；
Ø 擠壓保護：電缸系統具備防呆功能，當擠壓力超過(guò)額定推力時(shí)會(huì )立即停止電機動(dòng)作；
Ø 過(guò)載保護：電機電流過(guò)載時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)保護；
Ø 設備同時(shí)具備漏電和短路保護，當檢測到漏電或短路后，系統會(huì )自動(dòng)跳匝；
Ø 限位保護裝置：電缸內部安裝有限位、后限位保護裝置；同時(shí)升降平臺也具備上下限位保護進(jìn)行防呆；
Ø 箱體后部裝有排氣扇，直徑 200mm, 并有排風(fēng)導筒，可外接抽風(fēng)機，實(shí)現箱體內煙氣快速排出；在試驗時(shí)，需要先開(kāi)啟外接的抽風(fēng)機。
六、測試軟件功能及特點(diǎn)：
Ø 測試軟件具有電壓、形變量、力值采集功能；
Ø 軟件可根據壓力、形變量、電壓三種條件中任何一項條件對試樣進(jìn)行測試， 當擠壓至電池尺寸的 30%（即變形量），或著(zhù)達到某一設定壓力值，或者電壓下降為 0V 是，設備停止測試；
Ø 也可實(shí)現三種測試條件中任意兩個(gè)或三個(gè)條件組合起來(lái)作為測試的條件，滿(mǎn)足任意一個(gè)條件，設備停止試驗；
Ø 測試系統可顯示測試時(shí)的速度，也可在電腦軟件中設置測試所需要的測試速度；
Ø 電腦操作系統皆以 windows 對話(huà)框處理，可自行規劃表格模式，全程記錄測試數據生成 excel 文檔，提供保存、比對和追蹤；
Ø 測試軟件可以做多工步測試，當測試條件完成后跳到下一步進(jìn)行測試；
Ø 試驗條件控制：能夠進(jìn)行定壓力，定變形量（可以是數值也可以是百分數）， 定電壓測試，同時(shí)可編制壓力，定變形量，電壓多階段控制程序和保持程序， 每個(gè)試驗過(guò)程可保持時(shí)間為 0～29999S 以?xún)龋?/font>
Ø 試驗條件終止：軟件能夠實(shí)現試驗條件終止，也可以實(shí)現終止在擠壓板回到初始狀態(tài)，終止條件可按任何單一終止條件或任何組合終止條件自定義設
置 ：如壓力，電池，壓力保持時(shí)間，尺寸變形量，某條件下保持時(shí)間測試等；
Ø 其他可顯示試驗選項：包括測試速度，變形量，壓力峰值顯示 等等；
Ø 將所有的測試方法存儲為獨立的測試方法文件，用戶(hù)可以方便的添加和修改， 并且在不同的儀器間共享。 所有的測試數據顯示名稱(chēng)可以自定義修改，并且保存在各自的測試方法文件里，以適應不同客戶(hù)的需求；
Ø 測試項目（結果表格）可自由編輯，用戶(hù)可以自由添加，刪除，修改測試項目，具有自定義格式；Ø 曲線(xiàn)的數目可設置，曲線(xiàn)的 X 軸和 Y 軸可以自由匹配，多 7 種類(lèi)型的曲線(xiàn)；
Ø 測試軟件可快速復制到其它電腦連接使用，無(wú)需使用方式。
七、測試軟件主界面概述：
Ø 4 個(gè)區域分別是曲線(xiàn)區域、實(shí)時(shí)采集數據區域、控制板區域和測試數據區域， 此系統將力值、變形量、電壓匯總在一個(gè)測試界面中顯示；
Ø 運動(dòng)速度可以在測試板上快速的設置；
Ø 可以使用快捷鍵控制機臺運動(dòng)；
Ø 數據庫中的數據可以人工選擇性刪除；
Ø 數據庫中的數據自動(dòng)計算統計值，大值、小值、平均值、標準偏差、變異系數等；
（軟件操作界面示意圖，具體以實(shí)物為準）
八、設備主要技術(shù)參數：
| 序號 | 內容 | 參數 |
| 1 | 設備結構 | 立式 |
| 2 | 驅動(dòng)方式 | 電缸驅動(dòng) |
| 3 | 控制方式 | 遙控+觸摸屏+電腦 |
| 4 | 大擠壓力 | 100KN |
| 5 | 有效測試空間 | 寬 500mm*深 500mm*高 500mm |
| 6 | 內箱尺寸 | 約 寬 1000mm*深 1000mm*高 800mm |
| 7 | 電缸行程 | ≥450mm | |
| 8 |
運行速度 | 擠壓 | 0.1-6mm/s 可調 |
| 9 | 針刺 | 0.1-100mm/s 可調 | |
| 10 | 傳感器分辨率 | 3/10000 | |
| 11 | 力值顯示精度 | 0.01N | |
| 12 | 擠壓力控制精度 | ±0.5%FS | |
| 13 | 力值單位 | kgf、N、kN 可切換 | |
|
14 |
位移精度 | 擠壓≤±0.5 mm | |
| 針刺≤±0.1 mm | |||
| 15 |
溫度 | 溫度采集范圍 | 0-1200℃ |
| 16 | 溫度采集通道 | 2 通道 | |
| 17 | 溫度采集精度 | ≤±1℃ | |
| 18 | 分辨率 | 0.1℃ | |
| 19 | 采集頻率 | ≤100ms | |
| 20 |
模組電壓采集 | 電壓采集范圍 | 0-100V（1 通道） |
| 21 | 電壓采集精度 | ≤±0.35%fs | |
| 22 | 分辨率 | 0.01V | |
| 23 | 采集頻率 | ≤10ms | |
| 24 |
單體電壓采集 | 電壓采集范圍 | 0-10V（1 通道） |
| 25 | 電壓采集精度 | ≤±0.5%fs | |
| 26 | 分辨率 | 0.001V | |
| 27 | 采集頻率 | ≤10ms | |
| 28 | 保持時(shí)間 | 0～29999s 內可設定 | |
| 29 | 通訊方式 | RS485 串口或以太網(wǎng) | |
| 30 | 設備重量 | 約 2.3T | |
| 31 | 設備使用電源 | AC380V | |
| 32 | 設備功率 | ≤17KW | |
| 33 | 設備噴漆 | 暖灰 1C（可根據需求修改） |
九、設備使用條件：
1. 周?chē)鸁o(wú)強烈振動(dòng)；
2. 環(huán)境溫度：0-50℃；
3. 避免陽(yáng)光直射或高溫潮濕；
4. 電源要求： 三相五線(xiàn)制，可靠接地；
5. 安裝基面為地面，地面要求整潔平坦。
十、出廠(chǎng)配置：
Ø 設備主機：1 臺
Ø 擠壓板：
1、根據 GB 38031-2020 中：
2、擠壓板一（1 套）：L=600mm，R=75mm，可拆卸，可水平和豎直安裝，表面加硬和發(fā)黑處理。
3、擠壓板二（1 套）：輪廓長(cháng)*寬≤600mm*300mm，三個(gè)半圓，半圓 R75mm,間距 30mm,可方便拆裝。
4、擠壓板三（1 套）：尺寸 長(cháng) 300mm*寬 300mm*厚 10mm。
Ø 鋼針：
1、Φ3、Φ5、Φ8、；
2、長(cháng)度 L=100mm；
3、材質(zhì)：（SKD11）鋼針；
4、角度：45°圓錐形；
5、以上數量各 5 根。
Ø 測試線(xiàn)：（可快速更換）
1、溫度測量：K 型熱電偶測溫線(xiàn) （3 套）；
2、電壓測量：耐高溫測試線(xiàn) （1 套）。
Ø 用電腦：1 套
Ø 使用說(shuō)明書(shū)：1 份
Ø 控制器說(shuō)明書(shū)：1 份
