防爆试验箱测试智能扫地机器人电池试验

2024/11/05   下载量: 0

方案摘要

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应用领域 电子/电气
检测样本 智能家电
检测项目
参考标准 GB/T 2423.3-2016

本试验方案使用防爆试验箱对智能扫地机器人电池进行安全性测试。先准备电池样品,记录信息并安装传感器。

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配置单
方案详情

一、试验目的


通过防爆试验箱模拟可能引发电池爆炸的危险环境,检测智能扫地机器人电池在极端条件下的安全性和稳定性,评估电池在防爆性能、热失控防护、短路保护等方面的表现,为电池的设计优化和质量控制提供依据,保障用户使用安全。

二、试验设备


  1. 防爆试验箱:能够承受电池爆炸产生的冲击力和压力,内部可模拟多种危险环境条件,如高温、高湿度、可燃气体环境等,且具备完善的安全防护和监测系统,可实时监控箱内的温度、压力、可燃气体浓度等参数。

  2. 电池测试系统:用于测量电池的电压、电流、容量、内阻等电气参数,能够精确控制电池的充放电过程,并实时记录数据。

  3. 温度传感器:高精度温度传感器,可准确测量电池表面温度,分布在电池的关键部位,如电极、电池芯等,以监测电池在试验过程中的温度变化。

  4. 气体检测传感器:用于检测试验箱内可燃气体的产生和浓度变化,及时发现电池热失控过程中可能释放的可燃气体。

三、试验样品


选取不同型号、不同厂家生产的智能扫地机器人电池若干组,每组电池数量根据试验要求确定,确保样品涵盖市场上常见的电池类型和规格。

四、试验步骤

(一)试验前准备


  1. 对每个电池组进行编号,并记录其基本信息,包括电池型号、标称电压、容量、内阻等初始电气参数,以及外观状况(如有无划痕、鼓包等)。

  2. 将电池组安装在特制的电池夹具上,确保电池与夹具接触良好,便于电气连接和固定。夹具应设计成能在防爆试验箱内稳定放置,并保证电池在试验过程中不会发生位移。

  3. 在电池表面的关键部位粘贴温度传感器,确保传感器与电池表面紧密接触,以准确测量温度变化。同时,在防爆试验箱内安装气体检测传感器,使其位置能够有效检测到箱内可燃气体的浓度。

(二)防爆试验条件设置


  1. 高温环境试验

    • 在防爆试验箱内设置温度为 80℃(可根据电池类型和标准适当调整),相对湿度为 60%,保持此环境条件 4 小时。在此过程中,通过电池测试系统对电池进行充电和放电循环,模拟扫地机器人在高温环境下的工作状态,充放电倍率可根据电池的额定参数设定,如 0.5C - 1C(C 为电池容量)。

    • 持续监测电池的电压、电流、温度等参数,观察电池是否出现鼓包、冒烟、起火等异常现象,同时记录气体检测传感器的数据,看是否有可燃气体泄漏。

  2. 过充过放试验

    • 使用电池测试系统对电池进行过充试验,以高于电池额定容量的充电电流(如 1.5C - 2C)对电池充电,直至电池电压达到过充保护电压(不同电池类型有不同标准)或出现异常情况。在整个过程中,密切关注电池的温度、电压变化以及试验箱内的气体浓度,观察是否有爆炸迹象。

    • 进行过放试验,将电池放电至低于其正常放电截止电压(如放电至 0V),同样在放电过程中监测各项参数和电池状态。

  3. 短路试验

    • 在防爆试验箱内,使用特制的短路装置将电池正负极短接,模拟电池在意外短路情况下的状态。短路持续时间为 10 分钟(可根据实际情况调整),在此期间,快速采集电池的电流、温度等数据,观察电池是否发生爆炸、起火或温度急剧上升等危险情况。

(三)试验后检查


  1. 在完成各项试验后,将电池从防爆试验箱中取出,在安全通风的环境下冷却至室温。

  2. 再次检查电池的外观,记录是否有变形、破裂、电解液泄漏等情况。同时,使用电池测试系统测量电池的剩余容量、内阻等参数,与初始值进行对比,评估电池在试验后的性能变化。

(四)数据分析与报告


  1. 整理试验过程中记录的所有数据,包括电池的电气参数、温度变化、气体浓度变化以及试验后的外观和性能检查结果。

  2. 对不同型号、厂家的电池试验数据进行分析,比较它们在防爆性能、热失控防护、短路保护等方面的差异。根据数据分析结果,评估电池的安全性和稳定性,判断电池是否符合相关安全标准和质量要求。

  3. 编写详细的试验报告,包括试验目的、试验方法、试验结果、数据分析以及结论和建议。针对试验过程中发现的问题,对电池的设计、生产工艺提出改进建议,如优化电池的热管理系统、加强电池的安全保护电路、改进电池外壳材料等,以提高智能扫地机器人电池的安全性。

五、注意事项


  1. 防爆试验箱的操作必须由经过专业培训的人员进行,严格遵守试验箱的操作规程,确保试验过程中的安全。在试验前,要对试验箱进行全面检查,确保其防护功能正常,安全监测系统工作可靠。

  2. 在电池试验过程中,由于存在爆炸和起火的风险,试验人员应在安全距离外通过远程监控系统观察试验情况。同时,要确保防爆试验箱周围配备有效的灭火设备和应急处理设施,如灭火器、灭火沙等。

  3. 试验中使用的电池夹具、短路装置等设备应具有良好的导电性和稳定性,且不会对电池试验结果产生干扰。在连接电池和测试设备时,要确保连接牢固,避免出现松动导致接触不良或产生电弧等危险情况。

  4. 对于试验过程中出现的任何异常情况,如电池突然起火、爆炸等,应立即停止试验,并详细记录事件过程和相关数据,以便后续分析。637393264197018632685 - 副本.png


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