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动力电池IEC安全标准新版IEC 62660-3:2022解读

2022-04-12 21:52:15来源：DEKRA德凯  

作为国际电工委员会（IEC）体系中首个针对动力锂电芯的安全标准，最新版本IEC 62660-3:2022由IEC电池技术委员会TC21于2022年3月1日正式发布。

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测试详解（替代内部短路测试）


1. 适用情形


棱状电芯和袋状电芯。


2. 试验准备


充电和电池电压调整前应进行外壳的减薄或移

除。对于棱状电芯，可采

用电芯制造商推荐的适当方法和压头压力机减薄或去除外壳，以避免外壳变形对内部短路事件的影响。软包电芯的外壳不用减薄或移除。


以下是使用压头压力机移除硬外壳的推荐方法：

1) 将电芯外壳表面进行局部薄化，厚度达外壳厚度的90%。

图1显示了外壳减薄的示例。

减薄刀具的设计应使切削头的边缘进入壳体厚度的90%。

图2所示为一种简化的手工细化工具，也可以使用铣床或其它工具；

2) 将拆卸销附着表面涂上胶水，附着在壳体变薄的部分上。拆卸销的附着表面应与变薄的外壳孔尺寸相同。推荐使用抗拉强度在20 MPa以上的胶水（如胶枪或环氧胶）。胶水硬化后，拔出拆卸销。试验前应使用绝缘胶带密封好拆卸部分的孔。图3显示了外壳去除过程的示例。

以下是电芯制造过程中去除硬壳的例子，如图4：

1) 准备薄弱区域，例如在电芯制造过程中焊接一个额外的通气孔；

2) 将AB胶按1:1的比例混合。将拉片用胶水粘在通气孔片上，等待10分钟，确保胶水固化。用拉环拆卸排气片。

3. 试验设置

1) 电芯固定，用电木板和橡胶板将电芯固定；

2) 电压测量，根据电芯的设计，测量电芯的负极或正极与压头之间的电压，以便检测内部短路。电压线不能连接到最外层电极的端子上；

3) 压头装置，压头采用钢钉或SUS钉，如SKD-11、SUS 440C、SUS 300系列，直径为1-3mm。钉头的角度应该在20-45度之间。


4. 预备测试


压头停止的情况，即被测电芯一层或两层短路所对应的压降值，应在试验前确定，步骤如下：

1) 按照第2点制备电池；

2) 调整电芯电压至充电电压上限；

3) 按照第3点将电芯固定在试验装置上。压头应垂直于电芯的电极层放置。电芯或压头应沿垂直轴移动；

4) 初步试验应在25℃±5K的试验温度下进行。在测试过程中，应以1000 Hz或以上的采样率记录电压；

5) 以恒定速度0,01mm/s将压头压到电芯上或将电芯向上压到压头。如果是能实现一到两层内部短路，压机速度可快于0,01mm/s。当压头与端子之间的电压达到负极与正极之间的电压时，检测到明显的电压急剧下降时，应停止按压。按压停止后，10秒内将压头从电芯中释放出来；

6) 将电芯放电至安全电压，然后拆卸电芯以检查短路层数。重复步骤1到6，直到内部一到两层短路，并确定压头停止压降参数。短路层数等于正负极之间的短路点数。压头未触及的短点不计入短路层数。


5.测试程序

试验应按照如下方法进行：


1) 按照第2点制备电芯；

2) 调整电芯电压至充电电压上限；

3) 按照第3点将电芯固定在试验装置上。压头应垂直于电芯的电极层放置。电芯或压头应沿垂直轴移动；

4) 试验应在25℃±5K的试验温度下进行。在测试过程中，应以1000 Hz或以上的采样率记录电压。电芯的温度可以以1 Hz或更高的采样率记录。测温装置应设置在电芯表面，距压痕中心小于25mm处；

5) 以恒定速度0,01mm/s将压头压到电芯上或将电芯向上压到压头。如果能实现一到两层内部短路，压机速度可快于0,01mm/s。当检测到第4点中确定的电压下降时，压力应立即停止；

6) 停止压力后，观察电芯1小时。停止时压头应保持原位，并在X、Y、Z三个方向上保持在±0,02mm范围内稳定，直至试验包括观察期结束。观察周期结束后，拆卸电芯，查看短路层数。

6. 接受条件

在试验过程中，电芯不着火、不爆炸。

认证方案

专家点评


DEKRA德凯广州电池项目专家表示：

“IEC 62660-3:2022延续的电芯强制内部短路测试和新增的电芯替代内部短路测试，对于棱状电芯和袋状电芯，二者互为可选。

两者最大的区别在于，前者在电芯拆解后的卷芯内强制植入L型镍片，施加外力构成挤压，验证并确认电芯是否发生短路以及电芯是否着火或爆炸；

后者则强制电芯的卷芯一到两层间短路，进而验证并确认电芯是否着火或爆炸。

”

标签： 安全标准 充电电压

责任编辑：hnmd003

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