動力電池針刺擠壓試驗(yàn)機(jī)通過用鋼釘貫穿電池，模擬內(nèi)部短路，確認(rèn)電池是否出現(xiàn)冒煙、起火、破裂的測試。正常狀態(tài)下，鋰離子電池的正負(fù)電極片之間由隔膜進(jìn)行絕緣。針刺測試中，鋼釘插入電池內(nèi)部，使正負(fù)電極片之間產(chǎn)生短路。

動力電池針刺擠壓試驗(yàn)機(jī)的適用范圍主要包括以下幾個方面：

1. 電池安全性評估：用于評估鋰離子電池等電池在意外情況下（如針刺、擠壓）的安全性能，包括電池外殼的抗穿刺、抗擠壓能力，以及測試過程中電池的溫度、壓力變化等參數(shù)。

2. 電池設(shè)計改進(jìn)：通過測試結(jié)果，為電池的設(shè)計改進(jìn)提供參考，提高電池的安全性能和耐用性。

3. 產(chǎn)品質(zhì)量控制：在電池生產(chǎn)過程中，進(jìn)行質(zhì)量控制，確保生產(chǎn)的電池符合安全標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4. 模擬實(shí)際應(yīng)用場景：模擬各類鋰電池蓄電池在運(yùn)輸、使用、存儲及處理過程中可能遭受的外力擠壓和尖銳物貫穿的情形，以不爆炸、不起火為合格標(biāo)準(zhǔn)。

5. 符合國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求：幫助電池制造商確保其產(chǎn)品達(dá)到相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)并符合法律法規(guī)的要求，如UN38.3和IEC 62133等。

6. 電動汽車用動力蓄電池測試：適用于電動汽車用動力蓄電池擠壓測試和針刺測試工藝的設(shè)備，具備高達(dá)200KN壓力，由伺服電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動，完成對電池擠壓變形試驗(yàn)。

7. 數(shù)據(jù)采集與分析：設(shè)備配備了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)時監(jiān)測和記錄測試過程中的各項(xiàng)參數(shù)，如壓力、溫度、電壓等，并通過數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析。

8. 圓柱形鋰電池測試：適用于圓柱形鋰電池（如18650/21700）的擠壓試驗(yàn)以及針刺試驗(yàn)，模擬鋰電池在使用、運(yùn)輸過程中受擠壓的情形，檢測鋰電池的耐擠壓能。

動力電池針刺擠壓試驗(yàn)機(jī)針刺測試是一種模擬電池在遭受外部刺穿或撞擊等損傷情況下的安全性能評估方法。以下是針刺測試的具體模擬方法：

1. 針刺工具：

• 針刺測試通常使用直徑在1-3mm之間的尖銳金屬針頭，可以是圓錐形或直尖形。

2. 測試條件：

• 測試時需要控制環(huán)境溫度、濕度等條件，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3. 測試參數(shù)：

• 記錄針刺深度、針刺速度、施加力度等參數(shù)。針刺深度是指針頭穿透電池外殼的深度，針刺速度是指針頭穿透電池外殼的速度，通常以毫米/秒（mm/s）為單位，施加力度是指在進(jìn)行針刺測試時施加在針頭上的力量大小，通常以牛頓（N）為單位。

4. 模擬內(nèi)部短路：

• 針刺測試通過用鋼釘貫穿電池，模擬內(nèi)部短路，確認(rèn)電池是否出現(xiàn)冒煙、起火、破裂的測試。正常狀態(tài)下，鋰離子電池的正負(fù)電極片之間由隔膜進(jìn)行絕緣。針刺測試中，鋼釘插入電池內(nèi)部，使正負(fù)電極片之間產(chǎn)生短路。

5. 不形成穿孔的短路測試：

• 有一種測試方法使用頂部為球形的釘，不在電池表面造成穿孔就能制造內(nèi)部短路（微小短路）的測試方法，被稱為鈍釘測試（Blunt Nail Test）。這種方法通過釘子的壓力，使電池的電極材料之間產(chǎn)生短路，測試后的電池只有一點(diǎn)點(diǎn)變形，可以制造出更接近實(shí)際內(nèi)部短路的狀態(tài)。

6. 實(shí)驗(yàn)裝置的準(zhǔn)備：

• 針刺測試通常需要專門的測試機(jī)進(jìn)行，以確保安全和測試的準(zhǔn)確性。測試機(jī)可以安裝不同直徑的鋼釘，并在一定距離外操作，以確保安全。

7. 測試概要：

• 將待測電池擺放在壓板上，使用膠帶等固定后，再使用G字夾對4個角進(jìn)行固定。電池正負(fù)惡劣子通過觀測探頭與示波器連接，以觀測電壓波形。

電池針刺擠壓試驗(yàn)機(jī)針刺測試對電池安全的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

模擬內(nèi)部短路：針刺測試通過用鋼針刺穿充滿電的電池，模擬電池內(nèi)部短路的情況。當(dāng)鋼針刺入電池時，提供了電池內(nèi)部短路的通路，電池的電能轉(zhuǎn)化為熱能，并存儲在電池內(nèi)部。

能量快速釋放：由于針刺導(dǎo)致的短路，電池內(nèi)部的能量會在短時間內(nèi)快速釋放，導(dǎo)致溫度急劇上升，可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致熱失控。

熱失控風(fēng)險：針刺測試中，整個電池的電量都可能經(jīng)過短路點(diǎn)，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量熱量，增加了熱失控的風(fēng)險。

影響因素：針刺測試的影響因素包括針刺深度、針刺速度、施加力度等。這些參數(shù)會影響電池內(nèi)部短路的嚴(yán)重程度，進(jìn)而影響電池的安全性能。

熱失控現(xiàn)象：針刺測試可以引發(fā)電池的熱失控現(xiàn)象，包括冒煙、漏液，甚至起火爆炸。這些現(xiàn)象表明電池在惡劣條件下的安全風(fēng)險。

安全設(shè)計參考：通過針刺測試，可以評估電池材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進(jìn)效果，為高能量鋰離子電池的安全設(shè)計提供參考。

模擬實(shí)際失效模式：針刺測試能夠很好地模擬電池在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的異物刺入導(dǎo)致的短路情況，對于評估電池的安全性能至關(guān)重要。

電池安全性能評估：針刺測試結(jié)果可以用來評估電池的安全性能，包括外殼的強(qiáng)度和安全防護(hù)性能，為電池設(shè)計和使用提供依據(jù)。

影響熱失控的因素：包括電池的荷電狀態(tài)（SOC）、針刺深度、針刺位置等。SOC越高，針刺深度越深，電池越容易發(fā)生熱失控。

針刺測試是評估電池安全性能的重要方法，通過模擬電池在外部受損時的情況，可以評估電池的短路、過熱、爆炸等安全隱患，對于保障電池的安全使用至關(guān)重要。