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动力电池挤压试验机 HZ-3304

动力电池挤压试验机 HZ-3304

产品概述:

HZ-3304 动力电池挤压试验机主要用于汽车锂电池、动力电池、蓄电池、电动车电池等电池的安全检测,是一款电池厂家及研究所必不可少的检测设备。力显专业生产电池挤压试验仪器 电池针刺试验机 电池燃烧试验机等电池检测设备。

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产品名称:HZ-3304 动力电池挤压试验机


设备概述:

本测试设备主要用于汽车锂电池、动力电池、蓄电池、电动车电池等电池的安全检测,是一款集压力系统、防爆系统、数据采集系统、电脑控制系统等为一体,采用试验设备主体与控制系统隔离分开操作,实现远程监控及测试,多层安全保护装置,可符合多个测试标准,主要部件采用进口配置,是一款电池厂家及研究所必不可少的检测设备。


试验方法:

动力电池挤压试验方法:

1. 单体蓄电池按以下条件进行试验:

现行GB/T 31485-2015测试方法如下:

---挤压方向:垂直于蓄电池极板方向施压(参考下图1所示);

---挤压板形式:半径为75mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度(L)650mm大于被挤压电池的尺寸;

---挤压速度:(5±1)mm/s

---挤压程度:电压0V 或变形达到30%或挤压力达到30kN 后停止挤压(以最先达到为准)。

观察1h。 

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2. 蓄电池模块按以下条件进行加压测试:

现行GB/T 31485-2015测试方法如下:

---挤压板形式:半径75mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度大于被挤压电池的尺寸,但不超过1m;

---挤压方向:与蓄电池模块在整车布局上最容易受挤压的方向相同.垂直于蓄电池极板方向或单体排列方向施压。(如图3所示)

---挤压速度:(5±1)mm/s

---挤压程度:

   ---蓄电池模块变形量达30%,

   ---或挤压力达到蓄电池模块重量的1000倍和下表所列数值中较大值。

   ---保持10min

观察1h.

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设备用途:

本测试设备主要用于汽车锂电池、动力电池、蓄电池、电动车电池等电池的安全检测,


试验目的:

本试验机模拟各类动力锂电池及在使用过程中,电池遭受挤压的情形,人工呈现电池在遭受强大外力挤压时可能出现的不同状况,该设备在试验时一旦发生电池起火或爆炸时应能绝对保证人身安全和不对试验环境造成危害。蓄电池进行挤压试验时,应不爆炸,不起火。


满足标准:

GB/T31485-2015     《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》

UN38.3             《联合国危险物品运输试验和标准手册》

GB/T18287-2013     《 移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》

QC/T743-201X       《电动汽车用锂离子蓄电池》

GB/T 21966-2008    《锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求》

UL 2054: 2012      《家用和商用蓄电池组》

IEC 62281: 2004    《锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求》


设备主要特点及功能:


(1) 设备安全防爆功能、便捷性能及环保性能

1.整台设备测试部分应置于独立的测试隔间中,隔间四周为实体墙,隔间门为防爆门,隔间前后方应有2-3米的空地,控制器与测试部分分隔开来以达到安全测试的目的。

2 .试验机型式:四柱立式机构,最大挤压力30kN。

设备主体与控制台分机远程操控,操作人员远离测试区域,最大限的保护测试人员的安全;

3.试验机结构分为内箱、中间隔层、外箱三部分: 内箱材质: 镜面不锈钢板(SUS#304厚度为:3.0mm),不锈钢全週焊,同时内箱全部加贴具有耐高温及阻燃特性的铁氟龙胶布,在达到保护测试内箱的同时,易于测试后清理,铁氟龙胶布易更换;外箱材质: 冷轧钢板烤漆处理(厚度3.0mm);中间隔层起缓冲隔热作用,当箱体内气压过大时,可有效缓解压力对外箱的冲击,同时当箱体内因被测试样燃烧温度过高时能有效中断温度的传递,保护测试人员的人身安全。

4.箱体背后开有防爆门,安装防爆门锁,当箱内气压强度过大时(约30kgf),防爆门将会打开,能达到有效泄压泄爆的功能,防爆门易开易合,密封衔接良好,易于操作, 防爆门后二米内为空地,不得堆放杂物;

5.前箱门: 单开门,左开, 前箱门装有安全断电感应开关,当箱门打开时,设备控制部分断电不能启动,无法进行后续操作,只有当箱体门关闭后,方可启动控制程序进行后续操作,起到真正意义上的防护作用。

6.观测视窗:视窗大小为400*400mm, 结构为双层真空钢化玻璃,玻璃内外加贴防爆膜,钢化玻璃厚度10mm, 双层玻璃间加装方形防抛射网罩,在防护的同时,可观察内部测试情形。

7.测试口:位于箱体后侧,方便外接电压、温度采集装置。


(2) 排风排烟灭火系统

1.箱体后部装有排气扇,直径300mm, 并有排风导筒,可外接抽风机,同时箱体左侧开有进气口,在测试结束后可打开进气口,实现箱体内烟气快速排出;在试验时,需要首先开启外接的抽风机。

2.烟雾报警及灭火系统设计:对于电池可能发生的爆炸起火现象,首先在测试区域内装有烟雾报警器,当试验样品产生烟雾时,烟雾报警器能够自动检测,设备本身排风扇自动启动(也可以在测试一开始时就将排风扇启动),同时可提醒测试人员手动开启外接抽风机,烟雾通过排风管道排出测试室外。

设备配备后方一个灭火器:如被测电池着火,可在集成控制板上操作灭火装置进行灭火。

3.照明设计:试验箱体内顶部装有一个三防照明灯,可防尘,防爆,防火,防爆灯外壳易于更换。

4.动力电池挤压试验机具有“急停”按钮,便于危急情况下的应急处理。“急停”按钮用于危急情况下,停止挤压试验机的所有动作,防止危害的发生。

5.设备力量支撑部分: 设备底部装有固定的万向滚轮和用于固定位置的可调支撑脚;

6.测试箱中加装独立摄像头进行观测与记录,摄像头能清晰的拍摄出影像资料作为测试报告的一部分,摄像资料能够保存。

7.动力电池挤压试验机配备有专门的工装,可用于固定电池单体电池及模块电池组;

8.控制系统与测试箱体分开,让操作人员远离测试区域,可实现远程操控,有线距离为10米;可最大限度的的保护测试人员的人身安全。


(3)安全保护系统

1.设备在控制面板上紧急停止功能;设备全过程的限制保条件;

2.输入保护:欠压、过压、过流、缺相、过载、超温停机保护报警;

3. 输出保护:过压、过流,过载;

4.整机异常保护功能,整机漏电保护与警示。

5.以上设计保证整机运行安全、稳定、控制可靠,同时专业的测控系统让操作方便简洁。


(4)设备工作条件及环境要求

环境温度:室温~35℃

环境湿度:≤20%~ 65±5%R.H

大 气 压:86~106kPa

周围无强烈振动

无阳光直接照射或其它热源直接照射

可使用的电源:AC380V(+15%,-10%)三相50Hz±2%,和地线


控制与执行部分功能与特点:

1.根据单体蓄电池测试要求,可挤压到直到蓄电池壳体破裂,则停止挤压测试,即通过力量传感器感应到压力变化,实现破坏停机测试功能,同时在计算机操作画面上保留测试时最大力量值;

2.根据模块蓄电池测试要求,测试系统可实现先挤压至蓄电池模块尺寸的30%(即形变比例),;或设定某一压力值(如挤压力为蓄电池模块重量的1000倍或20~30kN 中较大值),当挤压测试达到压力值后,可设定压力持续时间 (1~9999s内)后停止测试,即为持压测试模式或立即停止测试。

或实现或通过内置高精度编码器,可在测试软件自由编程设置多步骤,多阶段的挤压测试需求。在设定有行程控制变量的试验中,挤压测试结束后,挤压板保持在测试结束后的状态不移动,避免电池膨胀导致挤压头回移;同时也可以设置在挤压结束后,挤压板回到初始位置,两种方式供选择。

3.测试软件同时具有自动电压采集功能, 根据单体蓄电池测试要求,直到蓄电池壳体破裂或电池内部短路(蓄电池内部电压变为0V ),即在测试时自动采集电池在测试过程中的电压变化, 当电压为零时,设备自动停止测试;

4.可综合各项以上各种测试要求,

a. 可实现根据压力,行程(形变量可以是数值也可以是百分数),电压这三种条件中任何一项单项条件的测试;

b.  也可以实现三种测试模式任意组合条件作为控制变量的测试,即同时设置三个或两个测试条件,任意一个条件满足,设置即停止试验。符合最新的国内国外关于单体电池或模块电池的所有挤压测试要求。

5.测试系统可同时测试时的速度,并可在电脑软件中设置测试所需要的测试速度, 单位为:mm/min 。


挤压测试软件主要特点:

1.  操作设定皆以windows之对话框处理,可自行规划表格模式;全程记录测试数据,提供保存、比对和追踪之完全规划。

2. 挤压专用测试主控制板,可同时记录含力量,位移(行程),电压,可直接监控电池电压,并向设备发出指令, 并能在电脑控制界面中对挤压力,压力,电池温度,测试速度,测试变形量数值以及曲线能实时记录与监控,方便数据生成报表或直接导出,界面操作方便。

3. 测试系统电压采集与控制: 在测试过程中可实现通过采集电压来控制挤压测试的功能,在电池测试过程中电压会发生变化,在测试系统中输入设定一个规定的电压值,系统输出信号,在达到设定电压值时挤压测试停止。

4.试验条件控制:能够进行定压力,定变形量(可以是数值也可以是百分数),定电压测试,同时可编制压力,定变形量,电压多阶段控制程序和保持程序,每个试验过程可保持时间为0~9999S以内;在一个试验中可连续编制多步测试程序。

5. 试验条件终止:软件能够实现试验条件终止,也可以实现终止在挤压板回到初始状态,终止条件可按任何单一终止条件或任何组合终止条件自定义设置 :如压力,电池,压力保持时间,尺寸变形量,某条件下保持时间测试等。

6. 其他可显示试验选项:包括测试速度,变形量,压力峰值显示 等等。

7. 将所有的测试方法存储为独立的测试方法文件,用户可以方便的添加和修改,并且在不同的仪器间共享。 所有的测试数据显示名称可以自定义修改,并且保存在各自的测试方法文件里,以适应不同客户的需求。

8. 测试控制步骤可编辑,具有逻辑大小值跳转,定时跳转,循环跳转等功能。

9. 测试项目(结果表格)可自由编辑,用户可以自由添加,删除,修改测试项目,具有自定义格式,在表格中显示控制。

10. 曲线的数目可设置,曲线的X轴和Y轴可以自由匹配,最多7种类型的曲线。

11. 具有测试清零、预紧力清零选项,方便满足不同行业的需求不同测试的要求;报表完全采用WORD报表模板,表格图片程序会自动套用模板的格式进行替换,格式更自由, 测试界面简洁明了。


远程挤压测试软件主界面介绍(如图2所示):

1.4个区域(曲线区域、实时采集数据区域、控制板区域和测试数据区域)一目了然;此系统将力量,行程(位移), 电压汇总在一个测试界面中显示;

2.数据区域可以隐藏;

3.测试设置,曲线选择以及报表打印储存;

4.测试设置内容包括:试样信息,控制方案, 试验完成判据等常用信息;

5.移动速度可以在测试板上快速的设置(适用于有速度要求的测试);

6.可以使用快捷键控制机台运动;

7.数据库中的数据可以人工选择性删除;

8.数据库中的数据自动计算统计值,每一列最大值,最小值,平均值,标准偏差、变异系数等;

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设备主要技术指标:

挤压时规格参数:

1.驱动方式 :液压系统驱动;

2. 压力控制:电磁比例阀控制;

3. 最大挤压力:30kN(即3T)

4. 最大测试空间:700×700×700mm(W×D×H),可进行各种动力单体电池及模块电池的测试;

5. 挤压最大行程:650mm

6. 挤压速度:(5±1)mm/s

7、力量显示:  高精度压力传感并通过电脑显示;

8、传感器精度:0.5级, 传感器分辨率:1/10,000;

9、挤压力控制精度: ±1%

10、单位转换:  kgf ,lbf ,N, kN;

11、位移分解度:0.001 mm;

12、位移控制精度:±1%;

13. 电压显示精度:±0.1%FSR

14、数据采样频率: 50 次/秒;

15、压力保持时间:0~9999s 内可任意设定

16、讯号传输方式:RS 232 串口或USB 2.0 高速传输串口;

17、挤压方向:

挤压板从右向左进行挤压或从左向右。

18、挤压板配置明细:

a.单体电池挤压头:半径为75mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池的尺寸;

b.模块电池组挤压板:径75mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度650mm大于被挤压电池的尺寸,但不超过1m;

c.挤压板数量:单体电池挤压板一套,模块电池挤压板一套;

d. 挤压板材质为高硬度镀络A3钢,表面加贴耐燃铁氟龙胶布;下面平板预留导流槽,方便泄露的电解液流出;

19、挤压程度:

a. 单体蓄电池挤压至电压0V 或变形达到30%或挤压力达到30kN 后停止挤压(以最先达到为准)。

观察1h。 

b. 对于电池组,蓄电池模块变形量达30%或挤压力达到蓄电池模块重量的1000倍和下表所列数值中较大值。

挤压力选取表格

挤压面接触单体数n

挤压力/kN

1

30

2~5

100*n

>5

500

20、配备1套300mm 厚度中间承重板,以便配合进行较小尺寸电池挤压试验机;

21、数据采集电压、温度、压力、速度、位移(电池变形量)等参数可输出并记录存储数据,导出为EXCEL格式并生成曲线图;

22、高清晰度摄像监控系统一套(500万像素),可保存记录摄像数据,并可以在电脑上实时观察;

外型尺寸(约) :1600*1470* 1240mm  (L*W*H)(不含液压油源及控制箱体积);

机台重量 :约2.3吨;

使用电源 :380V, 50HZ, 20kW;


注意:以下星号为必填项。

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