Pozadina

Objavljena je nova verzija UL 1642. Dodata je alternativa testovima na teške udarce za ćelije vrećice. Specifični zahtjevi su: Za ćelije sa vrećicom kapaciteta većeg od 300 mAh, ako nisu prošli test teškog udara, mogu se podvrgnuti testu ekstruzije okruglog štapa iz odjeljka 14A.

Pouch ćelija nema tvrdo kućište, što često dovodi do pucanja ćelije, loma slavine, izlijetanja krhotina i drugih ozbiljnih oštećenja uzrokovanih neuspjehom u testu na jak udar i onemogućava otkrivanje unutrašnjeg kratkog spoja uzrokovanog greškom u dizajnu ili greškom u procesu . Sa testom prignječenja okrugle šipke, mogući defekti u ćeliji mogu se otkriti bez oštećenja strukture ćelije. Revizija je napravljena s obzirom na ovu situaciju.

Testiranje toka

• Uzorak je potpuno napunjen prema preporuci proizvođača
• Stavite uzorak na ravnu površinu. Stavite okruglu čeličnu šipku prečnika 25±1 mm na vrhu uzorka. Rub šipke treba da bude poravnat sa gornjom ivicom ćelije, sa vertikalnom osom okomitom na jezičak (slika 1). Dužina štapa treba da bude najmanje 5 mm šira od svake ivice uzorka za ispitivanje. Za ćelije s pozitivnim i negativnim jezičcima na suprotnim stranama, svaka strana kartice treba biti testirana. Svaku stranu kartice treba testirati na različitim uzorcima.
• Mjerenje debljine (tolerancija±0,1 mm) za ćelije će se izvesti prije ispitivanja u skladu s Dodatkom A standarda IEC 61960-3 (Sekundarne ćelije i baterije koje sadrže alkalne ili druge ne-kiseline elektrolite – Prijenosne sekundarne litijumske ćelije i baterije – Dio 3: Prizmatične i cilindrične litijumske sekundarne ćelije i baterije)
• Zatim se na okruglu šipku primjenjuje pritisak stiskanja i bilježi se pomak u vertikalnom smjeru (Sl. 2). Brzina kretanja pritisne ploče ne smije biti veća od 0,1 mm/s. Kada deformacija ćelije dostigne 13±1% debljine ćelije, ili pritisak dosegne silu prikazanu u Tabeli 1 (različite debljine ćelije odgovaraju različitim vrijednostima sile), zaustavite pomicanje ploče i držite je 30 s. Test se završava.
• Nema požara ili eksplozije uzoraka.

Eksperimentalna analiza

• Odabir položaja za ekstruziju: područje poluge je općenito slaba površina ćelije vrećice, a položaj jezička podnosi najveći stres kada se stisne. Razlozi su:

a) Neravnomjerna raspodjela debljine (nejednaka debljina između jezička stupa i okolne aktivne tvari dovodi do neravnomjerne raspodjele naprezanja)

b) Oznake zavarivanja u području jezičaka (raspodjela naprezanja na mjestu zavarivanja i mjestu bez zavarivanja)

• Izbor okrugle šipke: Prečnik okrugle šipke je 25 mm. Ova vrijednost je odabrana tako da pokrije cijelu površinu jezička polova u ćeliji (naročito područje koje pokriva spoj za lemljenje jezičaka polova).
• 13±1% deformacije: Trenutno je najtanja debljina ćelije na tržištu 2 mm. Zbog utjecaja kućišta baterije ili procesa pakiranja, potrebno je najmanje 8% varijable tipa za kompresiju na lemni spoj polova, ali će direktno dovesti do pucanja elektrode ako je varijabla tipa prevelika. Vrijednost od 13±1% je odabrano u ovoj reviziji, što se odnosi na srednju varijablu 15% u testu ekstruzije u IEC 62660-3.
• Odabir uzorka: Treba napomenuti da je ovaj test samo za ćelije u vrećici čiji je kapacitet veći od 300 mAh i koje nisu pogođene teškim predmetima. Potrebno je 5 uzoraka. Cilindrične ili prizmatične ćelije i ćelije vrećice pogođene teškim predmetima nisu't potrebno uzeti u obzir za ovaj test.

Rezime

Novi test ekstruzije okrugle šipke razlikuje se od originalnog testa ekstruzije prema UL 1642. Originalni test ekstruzije je korištenje ravnog ekstruzije i primjena konstantne sile od 13 kN bez vremena zadržavanja. Primjenjivo je na sve tipove ćelija. Ovaj test ispituje mehaničku čvrstoću ćelije kao celine (uključujući kućište) i njenu sposobnost da izdrži mehaničko opterećenje; dok ekstruzija okrugle šipke ispituje samo dio ćelije, manja površina indentera će učiniti da unutrašnji napon bude koncentriran, što će lako dovesti do unutrašnjeg kratkog spoja. Posebno, pozicija ekstruzije je odabrana u slabom području zavarivanja jezičaka stuba, što može bolje istražiti sigurnosne performanse ćelije.

Trenutno se ova metoda okruglog štapa također koristi u testu ekstruzije vrećice u GB 31241. MCM ima bogato iskustvo u testiranju u ovoj operaciji.