电池挤压试验机的工作原理是什么

电池挤压试验机的工作原理是通过机械装置对被测电池施加可控的挤压力，模拟电池在运输、使用或异常情况下受到外部挤压 / 碰撞的极端工况，从而评估电池的安全性能。其核心机制如下：

一、机械施压原理

1.

动力来源

2.

1.常见驱动方式包括 液压驱动（通过油缸产生推力）和 电动驱动（通过伺服电机 + 丝杠传动）。

2.液压驱动：适合需要大压力的场景（如动力电池测试），压力输出稳定且可调范围大（通常 50kN~300kN）。

3.电动驱动：精度更高（位移误差 ±0.1mm），噪音低，适合小型电池或高精度测试需求。

3.

挤压执行机构

4.

1.由两块 刚性挤压板（如不锈钢板）组成，表面平整且边缘倒圆（避免应力集中导致电池局部刺穿）。

2.挤压板面积通常 ≥10cm×10cm（符合国标 GB/T 31241 等标准要求），确保均匀施压。

5.

运动控制

6.

1.通过控制系统设定挤压速度（标准速度为 5±1mm/min）和最大行程（如电池厚度压缩 80% 时自动停止）。

2.挤压方向可选择 横向（垂直于电池轴向）或 纵向（沿电池轴向），模拟不同场景下的受力模式。

二、数据采集与安全机制

1.

实时监测参数

2.

1.压力值：通过高精度压力传感器（精度≤±1% FS）实时采集，绘制 “压力 - 位移曲线”，确定电池的耐受极限。

2.位移量：记录挤压板移动距离，反映电池形变程度。

3.异常信号：搭配温度传感器、烟雾探测器，实时监测电池是否出现热失控（如温度骤升、冒烟）。

3.

安全保护装置

4.

1.超压停机：预设最大压力阈值（如 200kN），超过时自动切断动力源，防止设备过载。

2.防爆箱：全封闭金属箱体（含防爆玻璃观察窗），内置泄压通道，避免爆炸冲击波及人员。

3.远程控制：操作界面与挤压区域隔离，支持计算机或触摸屏远程启动 / 停止，降低人员风险。

三、失效判定逻辑

测试过程中，当电池出现以下任意一种情况时，即判定为失效并停止测试：

1.物理失效：外壳破裂、电解液泄漏、极耳脱落等。

2.电失效：内短路（通过电压骤降判断）、热失控（温度超过 200℃或起火）。

3.机械失效：挤压位移达到设定极限（如电池厚度压缩至原尺寸的 20%）。

通过分析失效模式（如壳体强度不足、隔膜耐穿刺性差），可优化电池设计或材料选型。

四、标准依据与应用逻辑

核心标准：

GB/T 31241-2014（便携式电池）、IEC 62133（二次电池安全）、UN38.3（运输安全）等。

不同标准对挤压方向、速度、压力上限可能有差异（如 UN38.3 要求挤压至电池破裂或施加 13kN 压力）。

应用逻辑：

通过模拟极端工况，验证电池是否满足 “不爆炸、不起火、无剧烈电解液泄漏” 的安全要求，为产品认证（如 CCC、CE）、研发优化提供数据支撑。