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锂电池外壳阻燃性能试验

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:本文专注锂电池外壳阻燃性能试验,核心检测对象为各类锂电池外壳材料在热暴露条件下的阻燃特性。关键检测项目包括燃烧速率、自熄时间、极限氧指数、热释放性能、烟密度、熔滴行为、耐火时间、电气绝缘、机械强度和化学稳定性等参数评估。依据国际和国内标准,如JianCe94和GB/T2408,系统测试材料在火焰源作用下的阻燃能力、热降解行为及安全性能,确保外壳在极端条件下有效抑制火焰蔓延、减少烟雾释放并维持结构完整性。

检测项目

燃烧性能检测:

  • 燃烧速率测试:最大燃烧速率≤100mm/min(参照JianCe94)
  • 自熄时间测试:自熄时间≤30s(参照GB/T2408)
  • 火焰蔓延测试:蔓延距离≤50mm(参照ISO5658-2)
极限氧指数测试:
  • 极限氧指数测定:LOI≥28%(参照ASTMD2863)
  • 临界氧浓度值:COC值≥25%(参照ISO4589-2)
热释放性能测试:
  • 峰值热释放速率:pkHRR≤200kW/m²(参照ISO5660-1)
  • 总热释放量:THR≤100MJ/m²(参照ASTME1354)
  • 有效燃烧热计算:EHC≤30MJ/kg(参照NFPA271)
烟密度测试:
  • 最大比光密度:Dsmax≤200(参照ASTME662)
  • 透光率衰减率:衰减率≤50%/min(参照GB/T8323)
熔滴行为测试:
  • 熔滴燃烧时间:≤10s(参照JianCe94)
  • 熔滴数量计数:熔滴数≤5个(参照IEC60695-11-10)
耐火性能测试:
  • 耐火时间测定:≥30min(参照GB8624)
  • 耐火完整性评估:无穿透裂缝(参照ISO834-1)
电气性能测试:
  • 绝缘电阻测试:≥100MΩ(参照IEC62133)
  • 电压击穿强度:≥20kV/mm(参照GB/T1408.1)
机械强度测试:
  • 抗冲击强度:≥5J(参照ISO179)
  • 拉伸强度测试:屈服强度≥50MPa(参照GB/T1040)
化学稳定性测试:
  • 耐化学品性评估:无腐蚀或变形(参照ASTMD543)
  • 耐湿热度变化:重量损失≤1%(参照IEC60068-2-30)
环境适应性测试:
  • 温度循环性能:无失效(-40°C至85°C,参照GB/T2423)
  • 湿热老化测试:表面无开裂(85°C/85%RH,参照JISC60068)

检测范围

1.聚碳酸酯外壳:涵盖透明及改性PC材料,重点检测燃烧速率和热释放性能,确保高温下无熔滴风险。

2.ABS工程塑料外壳:包括阻燃级ABS,侧重烟密度和自熄时间测试,评估火焰蔓延控制能力。

3.PP聚丙烯外壳:涉及注塑成型PP材料,检测重点极限氧指数和熔滴行为,优化阻燃添加剂效果。

4.PE聚乙烯外壳:含高密度和低密度PE,强调耐火时间和机械强度测试,验证结构稳定性。

5.铝金属外壳:覆盖阳极氧化铝材质,检测重点表面涂层阻燃性及电气绝缘性能,防止电弧击穿。

6.钢金属外壳:包括不锈钢或镀锌钢板,侧重热释放性能和化学稳定性,确保无腐蚀失效。

7.复合材料外壳:如玻纤增强塑料,检测重点综合阻燃性能,包括烟雾密度和抗冲击强度。

8.陶瓷涂层外壳:涉及陶瓷基复合材料,强调耐火性能和极限氧指数,评估高温隔热能力。

9.硅胶密封件:包含密封圈或垫片,检测重点燃烧蔓延速率和耐湿热度变化,保证密封完整性。

10.电池模块整体:涵盖组装后外壳系统,检测重点火焰传播和热释放量,模拟实际火灾场景。

检测方法

国际标准:

  • JianCe94设备和器具部件用塑料材料的可燃性试验
  • ISO5660-1热释放、烟气产生和质量损失速率测试方法
  • ASTME662固体材料烟气密度测试方法
  • IEC60695-11-10火灾危险测试方法
  • ISO4589-2氧指数测定方法
国家标准:
  • GB/T2408塑料燃烧性能测试方法
  • GB31241便携式电子产品用锂离子电池安全要求
  • GB8624建筑材料燃烧性能分级方法
  • GB/T8323塑料烟密度测试方法
  • GB/T2423电工电子产品环境试验方法
(方法差异说明:国际标准如JianCe94侧重垂直燃烧测试,而国标GB/T2408包含水平和垂直方法;ISO5660-1采用锥形量热原理,与ASTME1354热释放测试有辐射强度差异;GB31241整合电池整体安全测试,而IEC62133更专注电气参数。)

检测设备

1.垂直燃烧试验仪:VB-100A型(燃烧高度380mm,计时精度±0.1s)

2.极限氧指数仪:LOI-300型(氧气浓度范围0-100%,流量控制精度±0.1L/min)

3.锥形量热仪:CONE-800型(热辐射范围0-100kW/m²,热释放分辨率±1kW)

4.烟密度箱:SD-500型(光电系统精度±2%,光路长度1m)

5.热重分析仪:TGA-2100型(温度范围室温至1000°C,重量灵敏度0.1μg)

6.差示扫描量热仪:DSC-150型(量热精度±0.1%,升温速率0.1-100°C/min)

7.万能材料试验机:UTM-800型(载荷范围0.01-100kN,应变速率控制±1%)

8.冲击试验机:IC-600型(冲击能量0-50J,摆锤角度精度±0.1°)

9.环境试验箱:ETC-1000型(温度范围-70°C至150°C,湿度控制20-98%RH)

10.绝缘电阻测试仪:IR-500型(电阻范围0.01MΩ-100GΩ,电压输出0-5kV)

11.表面涂层分析仪:SCA-700型(涂层厚度精度±1μm,扫描分辨率1μm)

12.熔滴采集装置:MD-200型(熔滴收集系统,温度监控±1°C)

13.火焰蔓延测试仪:FM-400型(燃烧速率测量精度±5mm/min,火焰源强度50kW)

14.气体分析仪:GA-900型(气体浓度检测限0.1ppm,多组分分析功能)

15.高速摄像机:HC-240型(帧率1000fps,分辨率1920x1080)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

锂电池外壳阻燃性能试验
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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