本系列产品是模拟驱动部分(电池、超级电容器及电池包)中出现异常事故(电容器模拟测试、电池内部短路、电池碰撞变形等)后造成二次伤害的产品性能模拟仿真测试设备,被广泛应用于对新能源汽车、混合电动车、航空、手机通讯、摩托车、穿戴、数码相机、五金工具、笔记本、移动基站、矿灯等产品、零部件材料进行整体或单体的电容器或电池挤压变形、穿刺模拟仿真试验。

湖北苏信新能源技术公司推出新一代全自动锂电池挤压针刺设备,替代了过去气动速度、压力、位移等无法独立控制的挤压针刺试验机.新一代智能化全程监控数据采集系统、高精度进口控制系统,高压力大型伺服装置和全自动防爆系统,更严谨地设计了液晶显示可远程操作、监控,大大避免了因电池容量高、爆炸威力大、人身安全无保障、数据采集不全等原因造成试验失败,实验数据不准确,试验结果可疑性、说服性差、设备功能兼容性差等弊端。设备采用日本三菱PLC电脑监控系统全自动编程控制方式,不但实时采集样品数据状态,而且通过在线设置调试、观测、采集录制实时现场(易调、易设置).在工作室内,采用防爆箱多方位视频与实验数据采集同步,增加了测试数据的说服性、真实性,改善了昔日调试位移不准确、数据不同步、无速度数据、压力及样品测试前后电压、变形等状态,同时提高了客户满意度.全自动电池挤压针刺试验机自带数据采集监控部分的设计,准确地、真实地了解试验现场、真实地反应产品性能是否存在潜在隐患等。

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苏信新能源为了保证锂离子电池的安全性，苏瑞万信引入了众多的考验锂离子电池安全性的测试方法，例如针刺、挤压、短路和过充、过放等，用以模拟锂离子电池在实际使用过程中可能面临的机械、电滥用的情况。关于这些安全测试的研究报道很多，但是关注锂离子电池在这些测试中电池结构变化的研究却很少，这主要是因为在引起锂离子电池内短路的安全测试中，往往会引发热失控，导致短路点局部的电极、隔膜等发生融化，破坏短路瞬间的电池结构。即便是没有发生热失控，在挤压等外力释放后，电芯也会发生回弹，破坏短路时电芯的结构特点，这导致了对锂离子电池在安全测试过程中的结构研究比较困难。

苏信电池挤压针刺机实验过程，电池产热和电压突变用以标志锂离子电池内短路的发生，然后上下挤压头会回到初始位置，实验显示电池在厚度方向上的形变至少要达到60%以上内短路才会发生。短路后的电池被从中间位置切开，用光学显微镜观察横截面的结构。

1）集流体撕裂：短路处的集流体不连续，表面在挤压的过程中发生了集流体的撕裂和断裂。

2）多层集流体断裂：在剪切力的作用上电芯发生了多层集流体的断裂，并呈现出角度为45度左右的断裂线。

3）电极层纽结：多层电极之间相互纽结。

4）局部熔化（图e）

电池挤压针刺试验机测试结论请参考如下，对于分析有一定的帮助！

1）初期对电芯均匀的挤压：电极变形主要取决于每层电极的柔顺程度，电极位移非常均匀，主要取决于挤压球的形状和电芯的各向异性。

2）失效：随着压力的不断增大，最终超过电芯的强度，引起局部失效。局部失效的模式目前还不清楚，一种可能的因素是电芯的剪切强度低，因此在剪切力的作用下电芯被破坏，并将集流体撕裂。

3）材料的滑移和内部重组：在电芯失效线附近的电极材料可能会沿着失效线滑移，并进入到失效线内部，从而释放部分压力。

4）隔膜失效：由于电芯变形对隔膜形成的拉伸和扭转，最终使的隔膜达到失效点，导致短路的发生。
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