电池及电芯PSE的测试标准均为:JIS C 8712:2006和JIS C 8714:2007。该标准主要分三部分,分别介绍如下:
一、基础设计(此部分仅适用于电池)
1.1 绝缘和绕线。要求电池设计有足够的阻抗、内部结构等,能经受大电流、大电压及高温度等的要求。
1.2 内部压力卸除装置。要求电池外壳及内部电芯要有卸压装置设计,在电池内压过大时可发挥作用以避免不可预知的爆炸。
1.3 温度及电流。 要求电池必须有防止异常的温度上升设计。若有限流装置则不适用。
1.4 接线端连接。要求电池标示有正负极性。并对接触端子有特殊要求。
1.5 电芯封装电池。如果电池有多个电芯组成,要求电芯容量相同,并且需要避免电芯间极性颠倒。
二、Label要求(此部分仅适用于电池)
要求标示额定电压和额定容量。在易见的表面标示且不易去除,如果此类易见的表面位置不易贴标示,则可用其它等同的方式代替。
三、测试要求(包括合理的误用及适度的滥用)。
电池及所使用的电芯测试项目分别如下表所示:
其中大部分测试项目的测试方法及要求与IEC 62133基本相同。但JIS C 8714标准也有其自己的特有的要求,其中为突出的是“电芯强制内部短路”测试。本文以此项目为例介绍。
电芯强制内部短路
目的及意图: 模拟电芯在制造过程中可能进入的金属粉尘、碎料颗粒等杂质,在正负极间刺穿隔膜造成内部短路时的潜在危险程度。
测试对象:电芯。那些非液态电解液体系的电芯除外。
测试方法:在温度20± 5℃,露点≤-25℃的环境下。将充满电的电芯拆解,并将卷芯取出外壳。L形镍片(0.2mm高,0.1mm宽,每边1mm长)、放入正负极之间(以棱形为例)
如果放L片困难,可允许使用一个压力装置。
放入镍片后,将卷芯复位,装入一个袋子,以避免电解液挥发。整个过程在30分钟内完成。
袋子在高测试温度和低测试温度下存放45±15min。
将卷芯从袋子里取出。立即将压力装置(以棱形为例)接触卷芯,在镍片插入的位置,挤压具在高和低测试温度下逐渐降低,以0.1mm/秒的速率。
直到达到如下情形时停止测试: 电芯电压降低到50mv,或压力达到800N。棱型电芯,压力达到400N时停止。
符合标准: 要求卷芯在测试过程中不起火。
项目分析: 强制内部短路测试项目为JIS C 8714标准特有,其它锂电池标准中均无此项目。其对测试环境及测试操作要求都比较高,对电芯的设计要求也较高。
在锂电池申请PSE测试时,如果电池所使用的电芯已通过PSE测试,则测试项目较少,测试难度较低,周期也较短。 但若电池所使用的电芯未做过PSE测试,则需要先将电芯做PSE测试。电芯按照PSE测试,项目较多,测试周期较长(短测试周期一个月),建议提前做好相关的准备。
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