Lý lịch

Một phiên bản mới của UL 1642 đã được phát hành.Một giải pháp thay thế cho các thử nghiệm va đập mạnh được bổ sung cho tế bào dạng túi.Các yêu cầu cụ thể là: Đối với tế bào dạng túi có dung lượng lớn hơn 300 mAh, nếu không vượt qua được bài kiểm tra tác động nặng thì chúng có thể phải chịu bài kiểm tra ép đùn thanh tròn Mục 14A.

Tế bào túi không có vỏ cứng, thường dẫn đến vỡ tế bào, gãy vòi, mảnh vụn bay ra ngoài và các hư hỏng nghiêm trọng khác do thất bại trong thử nghiệm va đập mạnh và không thể phát hiện ra hiện tượng đoản mạch bên trong do lỗi thiết kế hoặc lỗi quy trình .Với thử nghiệm nghiền thanh tròn, có thể phát hiện các khuyết tật có thể có trong tế bào mà không làm hỏng cấu trúc tế bào.Việc sửa đổi đã được thực hiện có tính đến tình huống này.

Luồng thử nghiệm

• Mẫu được sạc đầy theo khuyến cáo của nhà sản xuất
• Đặt mẫu lên bề mặt phẳng.Đặt một thanh thép tròn có đường kính 25±1mm trên đỉnh của mẫu.Cạnh của thanh phải thẳng hàng với cạnh trên của ô, với trục thẳng đứng vuông góc với tab (Hình 1).Chiều dài của thanh phải rộng hơn mỗi cạnh của mẫu thử ít nhất 5mm.Đối với các ô có tab dương và tab âm ở hai phía đối diện nhau thì cần kiểm tra từng bên của tab.Mỗi mặt của tab phải được kiểm tra trên các mẫu khác nhau.
• Đo độ dày (dung sai±0,1mm) đối với pin phải được thực hiện trước khi thử nghiệm theo Phụ lục A của IEC 61960-3 (Tế bào và pin thứ cấp chứa chất điện phân kiềm hoặc không có tính axit khác – Pin và pin lithium thứ cấp di động – Phần 3: Lithium thứ cấp hình lăng trụ và hình trụ tế bào và pin)
• Sau đó tác dụng lực ép lên thanh tròn và ghi lại sự dịch chuyển theo phương thẳng đứng (Hình 2).Tốc độ di chuyển của tấm ép không được lớn hơn 0,1mm/s.Khi độ biến dạng của tế bào đạt tới 13±1% độ dày của ô hoặc áp suất đạt đến lực như trong Bảng 1 (độ dày của ô khác nhau tương ứng với các giá trị lực khác nhau), dừng dịch chuyển tấm và giữ nó trong 30 giây.Bài kiểm tra kết thúc.
• Không có hiện tượng cháy nổ mẫu.

Phân tích thực nghiệm

• Lựa chọn vị trí đùn: vùng tab cực nói chung là vùng yếu của tế bào túi và vị trí tab chịu ứng suất lớn nhất khi bị ép.Lý do là:

a) Phân bố độ dày không đồng đều (độ dày không đồng đều giữa tab cực và hoạt chất xung quanh dẫn đến phân bố ứng suất không đồng đều)

b) Vết hàn trong vùng tab (phân bố ứng suất tại điểm hàn và điểm không hàn)

• Lựa chọn thanh tròn: Đường kính của thanh tròn là 25 mm.Giá trị này được chọn để bao phủ toàn bộ diện tích của tab cực trong ô (đặc biệt là khu vực bao phủ mối hàn tab cực).
• 13±Biến dạng 1%: Hiện nay, độ dày tế bào mỏng nhất trên thị trường là 2 mm.Do ảnh hưởng của vỏ pin hoặc quá trình đóng gói, cần có ít nhất 8% biến loại để nén vào mối hàn tab cực, nhưng nó sẽ trực tiếp dẫn đến nứt điện cực nếu biến loại quá lớn.Giá trị 13±1% đã được chọn trong bản sửa đổi này, đề cập đến biến trung bình 15% trong thử nghiệm ép đùn trong IEC 62660-3.
• Chọn mẫu: Cần lưu ý phép thử này chỉ dành cho các cell pin có dung lượng lớn hơn 300mAh và chưa bị vật nặng va đập.Cần 5 mẫu.Các tế bào hình trụ hoặc lăng trụ và các tế bào túi bị vật nặng va đập'cần phải được xem xét cho thử nghiệm này.

Bản tóm tắt

Thử nghiệm ép đùn thanh tròn mới khác với thử nghiệm ép đùn ban đầu của UL 1642. Thử nghiệm ép đùn ban đầu là sử dụng ép đùn phẳng và tác dụng lực 13kN không đổi mà không cần thời gian giữ.Nó có thể áp dụng cho tất cả các loại tế bào.Thử nghiệm này kiểm tra độ bền cơ học của toàn bộ pin (bao gồm cả vỏ) và khả năng chịu được áp lực cơ học của nó;trong khi việc ép đùn thanh tròn chỉ kiểm tra một phần tế bào thì diện tích của vết lõm nhỏ hơn sẽ khiến ứng suất bên trong tập trung, dễ dẫn đến đoản mạch bên trong.Đặc biệt, vị trí đùn được chọn ở vùng yếu của hàn tab cực, có thể điều tra tốt hơn hiệu suất an toàn của tế bào.

Hiện tại, phương pháp thanh tròn này cũng được sử dụng trong thử nghiệm ép đùn tế bào túi ở GB 31241. MCM có kinh nghiệm thử nghiệm phong phú trong hoạt động này.