一、設備概述
電池擠壓針刺一體機是專用于評估鋰離子電池安全性能的多場景模擬檢測設備，可同時實現(xiàn)擠壓測試與針刺測試兩大核心功能。該設備通過模擬電池在運輸、使用或意外事故中遭遇的機械應力（如車輛碰撞碾壓、尖銳物刺穿等），為新能源電池行業(yè)提供關鍵安全數(shù)據支持，廣泛應用于電動汽車、儲能系統(tǒng)及消費電子等領域。
二、核心原理與測試流程
1. 擠壓測試原理
- 力學模擬：采用液壓驅動系統(tǒng)（壓力范圍1kN~20kN），通過伺服電缸對電池施加可調節(jié)的持續(xù)壓力（典型值13kN~17MPa），復現(xiàn)電池受機械擠壓的場景；
- 監(jiān)測指標：實時記錄電池形變量、電壓波動、溫度變化（精度±0.5℃），并檢測是否發(fā)生漏液、起火或爆炸；
- 操作流程：
① 固定電池于試驗臺 → ② 設定壓力閾值 → ③ 啟動液壓臂施壓 → ④ 數(shù)據采集與安全評估。
2. 針刺測試原理
- 穿刺模擬：配置直徑3-8mm的硬化鋼針，以可調速度（10-40mm/s）垂直穿透電池殼體，觸發(fā)內部短路；
- 動態(tài)追蹤：通過高速攝像系統(tǒng)捕捉穿刺瞬間反應，同步監(jiān)測電解液泄漏、熱失控蔓延等關鍵風險點；
- 操作流程：
① 電池預置于防爆艙 → ② 設定穿刺速度/深度 → ③ 啟動針刺機構 → ④ 記錄熱擴散軌跡。
三、核心功能與技術優(yōu)勢
| 功能模塊 | 技術參數(shù) | 行業(yè)價值 |
| 雙模式測試 | 擠壓/針刺獨立或聯(lián)動執(zhí)行 | 單次實驗完成雙重安全驗證 |
| 智能監(jiān)測 | 電壓/溫度/壓力多傳感器融合 | 生成ISO/GB標準合規(guī)報告 |
| 安全防護 | 三級防爆艙+自動滅火系統(tǒng) | 確保測試過程風險 |
| 數(shù)據管理 | 支持曲線圖表導出與對比分析 | 為電池結構優(yōu)化提供量化依據 |
四、典型應用場景
- 研發(fā)驗證：助力企業(yè)優(yōu)化電池模組結構設計，提升電芯抗壓強度（如改進隔膜穿刺耐受性）；
- 生產質檢：批量檢測電池包安全冗余度，篩選存在封裝缺陷的次品；
- 認證檢測：滿足UN38.3、GB/T 31485-2015、IEC 62133等20余項/國內強制認證要求；
- 事故溯源：通過實驗室復現(xiàn)電池起火事故，定位熱失控觸發(fā)機制。
五、行業(yè)發(fā)展趨勢
隨著新能源汽車滲透率突破30%，該設備正向智能化（AI預測熱失控）與高集成度（融合X射線內部觀測模塊）方向升級，未來將深度參與固態(tài)電池、鈉離子電池等新型儲能技術的安全評價體系。
原創(chuàng)作者：東莞市捷東試驗設備有限公司
