Arka plan

UL 1642'nin yeni bir sürümü yayınlandı. Kese hücreleri için ağır darbe testlerine bir alternatif eklenmiştir. Özel gereklilikler şunlardır: Kapasitesi 300 mAh'den büyük olan kese pilleri için, ağır darbe testini geçememişlerse, Bölüm 14A yuvarlak çubuk ekstrüzyon testine tabi tutulabilirler.

Kese hücresinin sert bir kasası yoktur, bu da genellikle hücrenin yırtılmasına, musluğun kırılmasına, döküntülerin dışarı fırlamasına ve ağır darbe testindeki başarısızlıktan kaynaklanan diğer ciddi hasarlara neden olur ve tasarım kusuru veya proses kusurundan kaynaklanan dahili kısa devrenin tespit edilmesini imkansız hale getirir. . Yuvarlak çubuk ezilme testi ile hücre yapısına zarar vermeden hücredeki olası kusurlar tespit edilebilmektedir. Bu durum dikkate alınarak revizyon yapıldı.

Test akışı

• Numune, üretici tarafından önerildiği şekilde tamamen şarj edilmiştir.
• Numuneyi düz bir yüzeye yerleştirin. 25 çapında yuvarlak bir çelik çubuk koyun±Numunenin üst kısmında 1 mm. Çubuğun kenarı, dikey eksen tırnağa dik olacak şekilde hücrenin üst kenarı ile aynı hizada olmalıdır (ŞEKİL 1). Çubuğun uzunluğu, test numunesinin her bir kenarından en az 5 mm daha geniş olmalıdır. Karşıt taraflarda pozitif ve negatif sekmeler bulunan hücreler için sekmenin her iki tarafının da test edilmesi gerekir. Sekmenin her bir tarafı farklı numuneler üzerinde test edilmelidir.
• Kalınlık ölçümü (tolerans±Hücreler için (yaklaşık 0,1 mm) IEC 61960-3'ün Ek A'sına (Alkalin veya diğer asidik olmayan elektrolitler içeren ikincil hücreler ve piller - Taşınabilir ikincil lityum piller ve piller - Bölüm 3: Prizmatik ve silindirik ikincil lityum) uygun olarak test öncesinde gerçekleştirilecektir. hücreler ve piller)
• Daha sonra yuvarlak çubuğa sıkıştırma basıncı uygulanır ve dikey yöndeki yer değiştirme kaydedilir (ŞEKİL 2). Presleme plakasının hareket hızı 0,1 mm/s'den büyük olmayacaktır. Hücrenin deformasyonu 13'e ulaştığında±Hücre kalınlığının %1'i kadar veya basınç Tablo 1'de gösterilen kuvvete ulaştığında (farklı hücre kalınlıkları farklı kuvvet değerlerine karşılık gelir), plakanın yer değiştirmesini durdurun ve 30 saniye boyunca tutun. Test biter.
• Numunelerde yangın veya patlama yaşanmaz.

Deneysel analiz

• Ekstrüzyon konumunun seçimi: kutup çıkıntısı alanı genellikle kese hücresinin zayıf alanıdır ve çıkıntı konumu, sıkıldığında en büyük gerilimi taşır. Sebepler şunlardır:

a) Eşit olmayan kalınlık dağılımı (direk tırnağı ile etrafındaki aktif madde arasındaki eşit olmayan kalınlık, eşit olmayan gerilim dağılımına yol açar)

b) Sekme alanındaki kaynak işaretleri (kaynak noktasındaki ve kaynak dışı noktadaki gerilim dağılımı)

• Yuvarlak çubuğun seçimi: Yuvarlak çubuğun çapı 25 mm'dir. Bu değer, hücredeki kutup tırnağının tüm alanını (özellikle kutup tırnağı lehim bağlantısını kaplayan alanı) kapsayacak şekilde seçilir.
• 13±%1 deformasyon: Şu anda piyasadaki en ince hücre kalınlığı 2 mm'dir. Pil muhafazası veya paketleme işleminin etkisi nedeniyle, kutup tırnağı lehim bağlantısına sıkıştırma için en az %8 tip değişkeni gereklidir, ancak tip değişkeni çok büyükse bu doğrudan elektrot çatlamasına yol açacaktır. 13 değeri±Bu revizyonda, IEC 62660-3'teki ekstrüzyon testindeki %15 orta değişkenine atıfta bulunarak %1 seçilmiştir.
• Örnek seçimi: Bu testin yalnızca kapasitesi 300mAh'den büyük olan ve ağır nesnelerle vurulmamış kese hücreleri için olduğunu belirtmek gerekir. 5 numune gereklidir. Ağır nesnelerin çarptığı silindirik veya prizmatik hücreler ve kese hücreleri'Bu test için dikkate alınması gerekli değildir.

Özet

Yeni yuvarlak çubuk ekstrüzyon testi, UL 1642'nin orijinal ekstrüzyon testinden farklıdır. Orijinal ekstrüzyon testi, düz ekstrüzyon kullanmak ve tutma süresi olmadan sabit 13kN'lik bir kuvvet uygulamaktır. Her türlü hücreye uygulanabilir. Bu test, bir bütün olarak hücrenin mekanik gücünü (kasa dahil) ve mekanik strese dayanma yeteneğini inceler; Yuvarlak çubuk ekstrüzyonu hücrenin yalnızca bir bölümünü test ederken, girintinin daha küçük alanı iç gerilimi yoğunlaştıracak ve iç kısa devreye yol açmayı kolaylaştıracaktır. Özellikle, hücrenin güvenlik performansını daha iyi araştırabilecek şekilde, kutup tırnağı kaynağının zayıf alanında ekstrüzyon konumu seçilir.

Şu anda bu yuvarlak çubuk yöntemi, GB 31241'deki kese hücresinin ekstrüzyon testinde de kullanılmaktadır. MCM, bu operasyonda zengin test deneyimine sahiptir.