一、产品概述：

电池挤压针刺试验机是模拟各类动力电池在使用，运输及储存使用过程中， 电池遭受挤压或针刺的情形，人工呈现电池在遭受强大外力挤压或尖锐物穿刺时可能出现的不同状况。

二、测试方法：

挤压 GB 38031-2020

1、试验对象：为电池包或系统；

2、按下列条件进行试验：

a） 挤压板形式（选择以下两种挤压板中的一种）

挤压板如图 6 所示，半径 75 mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度（L）大于试验对象的高度,但不超过 1m;

挤压板如图 7 所示，尺寸为 600 mm X 600 mm（长×宽）或更小,三个半圆柱体半径为 75mm.半圆柱体间距 30 mm:

b） 挤压方向：工方向和 y 方向（汽车行驶方向为 r 轴方向,另一 o 直于行驶方向的水平方向为 y 轴方向），为
保护试验操作安全，可分开在两个试验对象上执行测试; c）挤压速度：不大于 2 mm/s

d） 挤压程度：挤压力达到 100 kN 或挤压变形量达到挤压方向的整体尺寸的 30%时停止挤压

e） 保持 10 min。

3、完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h。
Ø 针刺 GB/T 31485-2015

针刺试验按照如下步骤进行:

a） 用 Φ6 mm～ Φ10 mm 的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为 45°～60°,针的表面光洁,无锈蚀、氧化层及油污)，以(25 士 5)mm/s 的速度，从垂直于蓄电池板的方向，依次贯穿至少 3 个单体蓄电池(钢针停留在蓄电池中,参考图 4 所示);

b） 观察 1 h。

三、满足标准：

Ø GB/T 31467.3-2015 《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第 3 部分：安全性要求与测试方法》

Ø GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》

Ø GB/T 31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》

Ø UN38.3(2012)《关于危险货物运输的建议书—试验和标准手册》第三部分

Ø UL 1642:2012《锂电池标准》

Ø IEC62133-2012《含碱性或非酸性电解液的蓄电池及蓄电池组 的安全要求》

Ø GB 38031-2020《动力汽车用动力蓄电池安全要求》

Ø GB/T 36276《电力储能用锂离子电池》

四、设备结构特点： 

1、 设备结构：立式，三梁四柱螺母卧式结构，运动平稳可靠，此结构均采用高强度

45 号钢，具有足够强度和刚度；导柱表面镀铬，增强了耐磨性能和防腐蚀性能；

2、 主要动力源选用大推力伺服电缸：电缸采用滚珠丝杆传动，尾端为伺服电机驱动

（内置高精度编码器转换成实际位移值），电机+缸体+移动板采用刚性连接，具备优异稳定性；

3、 设备针刺挤压装置采用快速更换结构，便于操作人员做不同的测试试验；
                      

4、 操作系统：手动和自动两种操作模式，设备主机与控制柜分离，可远距离操控（≥

25 米），大限度保护测试人员的安全；

5、 设备配备退针治具，当做针刺测试完成后，退针治具可以防止钢针在刺破电池后退时将电池带出；

6、 设备中电压、温度测量线具备快速插拔面板，便于操作人员快速更换测试线；

7、 试验机结构分为内箱、外箱两部分；内箱材质: 高不锈钢板(厚度为 5mm)，不锈钢全周焊，同时内箱加贴具有耐高温及阻燃特性的铁氟龙胶布，在达到保护测试内箱的同时，也便于测试后的清理，铁氟龙胶布易更换；外箱材质: 冷轧钢板烤漆处理（厚度 1.5mm）；

8、 箱体背后开有防爆门，安装防爆门锁，当箱内气压强度过大时（约 30kgf），防爆门将会自动打开，能达到有效泄压泄爆的功能，防爆门易开易合，密封衔接良好，易于操作，防爆门后二米内为空地，不得堆放杂物；

9、 箱门为单门右开， 箱门装有安全断电感应开关，当箱门打开时，设备控制部分断电不能启动，无法进行后续操作，只有当箱体门关闭后，方可启动控制程序进行后续操作，真正意义上起到防护作用；

10、观测视窗：视窗大小为 300*300mm， 结构为双层钢化玻璃，玻璃内外加不锈钢网，钢化玻璃厚度 10mm， 双层可玻璃间加装方形防抛射网罩，在防护的同时， 可观察内部测试情形；

11、照明设计：试验箱体内顶部装有一个 LED 防爆照明灯，易于更换；

12、设备设计有“急停”按钮，便于危急情况下的应急处理，按下“急停”按钮， 机器停止所有动作，防止危害的发生；

13、设备力量支撑部分：设备底部装有固定的万向滚轮和用于水平校正的可调支撑脚；

14、设备内部具备监控系统（200 万像素、25 帧。便于实时监控测试样品状态）。

五、设备安全保护措施：

Ø 控制系统中设计有急停按钮，一旦设备发生异常需要紧急制动时可以按下急停来切断电源；

Ø 设备配备遥控器+触摸屏+电脑控制，可以实现现场和远距离控制，方便操作人员对设备的操作；

Ø 挤压保护：电缸系统具备防呆功能，当挤压力超过额定推力时会立即停止电机动作；

Ø 过载保护：电机电流过载时，系统会自动保护；

Ø 设备同时具备漏电和短路保护，当检测到漏电或短路后，系统会自动跳匝；

Ø 限位保护装置：电缸内部安装有限位、后限位保护装置；同时升降平台也具备上下限位保护进行防呆；

Ø 箱体后部装有排气扇，直径 200mm, 并有排风导筒，可外接抽风机，实现箱体内烟气快速排出；在试验时，需要先开启外接的抽风机。

六、测试软件功能及特点：

Ø 测试软件具有电压、形变量、力值采集功能；

Ø 软件可根据压力、形变量、电压三种条件中任何一项条件对试样进行测试， 当挤压至电池尺寸的 30%（即变形量），或着达到某一设定压力值，或者电压下降为 0V 是，设备停止测试；

Ø 也可实现三种测试条件中任意两个或三个条件组合起来作为测试的条件，满足任意一个条件，设备停止试验；

Ø 测试系统可显示测试时的速度，也可在电脑软件中设置测试所需要的测试速度；

Ø 电脑操作系统皆以 windows 对话框处理，可自行规划表格模式，全程记录测试数据生成 excel 文档，提供保存、比对和追踪；

Ø 测试软件可以做多工步测试，当测试条件完成后跳到下一步进行测试；

Ø 试验条件控制：能够进行定压力，定变形量（可以是数值也可以是百分数）， 定电压测试，同时可编制压力，定变形量，电压多阶段控制程序和保持程序， 每个试验过程可保持时间为 0～29999S 以内；

Ø 试验条件终止：软件能够实现试验条件终止，也可以实现终止在挤压板回到初始状态，终止条件可按任何单一终止条件或任何组合终止条件自定义设

置 ：如压力，电池，压力保持时间，尺寸变形量，某条件下保持时间测试等；

Ø 其他可显示试验选项：包括测试速度，变形量，压力峰值显示 等等；

Ø 将所有的测试方法存储为独立的测试方法文件，用户可以方便的添加和修改， 并且在不同的仪器间共享。 所有的测试数据显示名称可以自定义修改，并且保存在各自的测试方法文件里，以适应不同客户的需求；

Ø 测试项目（结果表格）可自由编辑，用户可以自由添加，删除，修改测试项目，具有自定义格式；Ø 曲线的数目可设置，曲线的 X 轴和 Y 轴可以自由匹配，多 7 种类型的曲线；

Ø 测试软件可快速复制到其它电脑连接使用，无需使用方式。

七、测试软件主界面概述：

Ø 4 个区域分别是曲线区域、实时采集数据区域、控制板区域和测试数据区域， 此系统将力值、变形量、电压汇总在一个测试界面中显示；

Ø 运动速度可以在测试板上快速的设置；

Ø 可以使用快捷键控制机台运动；

Ø 数据库中的数据可以人工选择性删除；

Ø 数据库中的数据自动计算统计值，大值、小值、平均值、标准偏差、变异系数等；

（软件操作界面示意图，具体以实物为准）

八、设备主要技术参数：

九、设备使用条件：

1. 周围无强烈振动；

2. 环境温度：0-50℃；

3. 避免阳光直射或高温潮湿；

4. 电源要求： 三相五线制，可靠接地；

5. 安装基面为地面，地面要求整洁平坦。

十、出厂配置：

Ø 设备主机：1 台

Ø 挤压板：

1、根据 GB 38031-2020 中：

2、挤压板一（1 套）：L=600mm，R=75mm，可拆卸，可水平和竖直安装，表面加硬和发黑处理。


3、挤压板二（1 套）：轮廓长*宽≤600mm*300mm，三个半圆，半圆 R75mm,间距 30mm,可方便拆装。

4、挤压板三（1 套）：尺寸 长 300mm*宽 300mm*厚 10mm。

Ø 钢针：

1、Φ3、Φ5、Φ8、；

2、长度 L=100mm；

3、材质：（SKD11）钢针；

4、角度：45°圆锥形；

5、以上数量各 5 根。

Ø 测试线：（可快速更换）

1、温度测量：K 型热电偶测温线 （3 套）；

2、电压测量：耐高温测试线 （1 套）。

Ø 用电脑：1 套

Ø 使用说明书：1 份

Ø 控制器说明书：1 份