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本安产品电池和电池组试验全过程

概述:市面上许多本安产品都含有电池或电池组,在进行防爆认证时,需要按标准要求进行试验。本章,我们详细介绍本安产品电池和电池组试验全过程。

1.样品要求

a.带保护板的单体电池(电芯):10PCS

b.不带保护板的单体电池(电芯):10PCS

2、遵循标准:GB 3836.4-2010第10.5条。

GB 3836.4-2010

3、电池和电池组试验

a.电池和电池组电解液泄漏试验;

b.电池和电池组的火花点燃和表面温度。

注:对于可充电电池或电池组,在进行试验前要经过至少两次完全充放电。通过电池的放电过程,确认电池或电池组容量在制造商规定范围内。从而保证试验能在充足的电池或电池组上进行。

电池充放电测试设备以及测试样品

3.1 电池和电池组电解液泄漏试验:

10只样品应承受下列最不利的条件:

a.将电池短路至放电为止(不适用于“ic”保护等级的产品)。

注:当需要短路试验时,短路连接部分(不包括它的连接件)的电阻≤3mΩ。或者其两端电压降≤200mV或电池电势的15%。施加的短路应尽可能靠近电池或电池组端子。

电池短路连接示意图

b.在制造商建议的范围内(或电池参数的说明书),给电池施加输入电流或充电电流;在范围内给电池组充电时,其中有一个电池组完全放电或极性接反。

合格判定:

a.将试验样品(电池)的任何不连续端面(如,密封面)朝下或按电池制造商规定的方向放置在吸水纸上,时间≥12h。

b.在吸水纸上或在试验样品外表面上应没有明显的电解液痕迹。

注:浇封的电池或电池组还需按7.4.9(电池结构)规定进行判定。

试验后的电池放在吸水纸上
试验后的电池放在吸水纸上

3.2电池和电池组的火花点燃和表面温度:

如果电池组是由多个分立的电池或较小的电池组组成,那每个分立单元应单独进行试验。在规定不明确的场合, 应考虑到电池组外部端子之间出现的短路故障。

试验的电池或电池组应符合GB3836.4-2010中7.4.9条(电池结构)规定。

火花试验或评定

试验部位:在电池和电池组的外部端子上进行。

注:当电池或电池组含有限流器件,且它们之间的连接符合6.6条(浇封)规定时,火花试验或评定应包括限流器件。

试验免做条件:

  • A、若电池不允许在爆炸性环境中更换,且满足单体电池的峰值开路电压<4.5V;
  • B、单体电池端子处的最大电压和瞬态电流的乘积≤33W。

当本质安全评定需要包括电池或电池组内阻时,可以参考电池制造商给出内部电阻最小值或利用10只样品试验获得最不利短路电流值,及依据7.4.3条(电池电压)规定确定样品的开路电压峰值来确定内阻。

火花点燃测试设备
火花点燃测试设备

最高表面温度

试验前,应注意以下两点:

A、电池或电池组所有的外部限流器件应短路;

B、应去除试验样品除外壳本身的任何外层覆盖物。

最高表面温度试验
最高表面温度试验

电池和电池组内部限流器件正常工作的样品,和内部限流器件被短路的样品,分别测试10组。温度取试验的最大值。

温度记录仪温度记录
温度记录仪温度记录

最后,值得注意的是,为确保试验安全,电池或电池组的短路试验应在专用的试验箱内进行。

电池防爆试验箱
电池防爆试验箱

让我们一起来看看电池短路试验过程中失败的案例吧!

电池短路试验不通过的样品

以上资料来自盛鼎防爆检测实验室工程师测试教学案例。