电池针刺挤压测试仪通过模拟机械滥用场景（如针刺、挤压），触发电池内部短路以评估其安全性能。基本原理是在控制条件下施加特定压力或针刺速度，监测电池的电压、温度、形变等参数变化，判断是否发生热失控（如起火、爆炸）。该测试可量化电池在极端工况下的失效阈值，适用于动力电池、储能电池等材料研发与安全认证。
能力范围（表格形式）：
测试能力 | 参数范围 | 说明 |
|---|---|---|
最大测试力 | 10–50 kN | 模拟车辆碰撞等高压场景 |
针刺速度 | 0.1–100 mm/s | 可调穿刺速率 |
针刺直径 | φ3–φ8 mm | 标准针尺寸范围 |
温度监测范围 | -40°C至150°C | 支持高低温环境测试 |
数据采集精度 | ≥1 kHz | 实时记录电压/温度/形变 |
适用电池类型 | 锂离子/固态/超级电容 | 覆盖主流储能器件 |
材料类型 | 送样要求 | 备注 |
|---|---|---|
锂离子电池单体 | ≥3个；容量≥1Ah；提供规格书 | 电压范围 2.5–4.2V |
电池模组 | ≥1个；尺寸≤300mm×300mm | 需附连接图及SOC状态 |
固态电池 | ≥5个；提供材料组分说明 | 避免金属锂含量>30% |
超级电容器 | ≥5个；标注额定/最大电压 | 优先有机电解液体系 |
电池在25℃±5℃环境下静置24小时
充电至目标SOC（如100%），安装热电偶（≥3监测点）
固定样品，确保针刺/挤压方向与极片平行
设置参数（例：针刺速度10mm/s；压头面积100mm²）
启动测试并实时采集数据
绘制电压/温度随时间变化曲线
分析热失控触发点、最高温度、电压降速率
生成安全等级报告（是否起火/爆炸）
电池未热失控：SOC过低或测试力不足，需提升至100% SOC或增加压力。
温度数据异常：热电偶接触不良，需重新固定并涂导热硅脂。
针刺后电压无变化：针尖钝化未刺穿隔膜，需更换标准针头。
测试重复性差：样品批次不一致，建议使用同批次电池。
设备损坏风险：未启用防爆箱，高危测试必须配备专业防护。