基本参数

• 品牌:Delta德尔塔仪器
• 型号:DELTA
• 产地:广东东莞
• 加工定制:是
• 用途:锂电池检测设备
• A:B
• C:D
• E:F
• G:H

 

一、产品名称：动力锂电池挤压针刺一体试验机

二、产品型号：GS-VENCP-20

三、试验目的及说明：

动力电池挤压试验机用于模拟各类动力锂电池在运输，储存及使用过程中，电池遭受挤压或针刺的情形，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，不起火方为合格。

 

四、试验评定结果：

单体蓄电池以不爆炸、不起火为合格。

 

五、依据标准：

GB/T  31485-2015  《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》

GB/T  31467.3-2015 《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统　第3 部分：安全性要求与测试方法》

QC/T 743-2006  《电动汽车用锂离子蓄电池》

QC/T 744-2006  《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》

GB　31241-2014  　《 便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》

GB/T 18287 -2013 《蜂窝电话用锂离子电池总规范》

GB/T 8897.4-2008 《原电池第4部分锂电池的安全要求》

YD/T 2344.1-2011 《通信用磷酸铁锂电池组 第1部分：集成式电池》

GB/T 21966-2008  《锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求》

MT/T 1051-2007 《矿灯用锂离子蓄电池》

YD 1268-2003 《移动通信手持机锂电池及充电器的安全要求和试验方法》

GB/T 19521.11-2005 《锂电池组危险货物危险特性检验安全规范》

YDB 032-2009 《通信用后备式锂离子电池组》

UL 1642:2012 《锂电池标准》

UL 2054: 2012  《家用和商用蓄电池组》

UN38.3(2012) 《关于危险货物运输的建议书—试验和标准手册》第三部分 

IEC62133-2012  《含碱性或非酸性电解液的蓄电池及蓄电池组 的安全要求》

IEC 62281: 2004  《锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求》

IEC 60086: 2007  《原电池第4部分锂电池的安全要求》

 

六、设备结构产品特点：

6.1  设备安全防爆功能、便捷性能及环保性能

6.1.1、整机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。 

6.1.2、试验机型式：三梁四柱四螺母卧式机构，此结构显著优势：三梁均为高度45#铸钢件，具有

足够强度和刚度；　立柱表面镀铬增强了耐磨性能，　工作空间宽敞，结构紧凑，动作灵敏

速度快，能耗小，噪音低。

6.1.3、最大挤压力： 600kN。

6.1.4、 操作系统：手动或自动（上位机操作）两种操作模式；设备主体与控制台分离，操作人员远离测试区域，最大限的保护测试人员的安全；

6.1.5、试验机结构分为内箱、中间隔层、外箱两部分；内箱材质: 高级不锈钢板(厚度为1.5mm)，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1.5mm)；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。 

6.1.6、箱体背后皆开有防爆门，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；

6.1.7、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。 

6.1.8、观测视窗：视窗大小为400*400mm， 结构为双层钢化玻璃，玻璃内外加贴防爆膜，钢化玻璃厚度10mm， 双层可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。 

6.1.9、测试口：位于箱体后侧，方便外接电压、温度采集装置。

6.1.10、挤压夹具：异型挤压板，按照GB/T 31485-2015要求配置一套挤压夹具。　

6.1.11、动力电池单体挤压板形式：按照GB/T 31485-2015要求，半径为75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度大于被挤压电池的尺寸。 

6.1.12、挤压方向：垂直于蓄电池极板方向。

6.1.13、针刺夹具：按照GB/T 31485-2015标准要求配置一套针刺夹具。

6.1.14、可升降试验台：用于放置电池的试验台为电动可升降的，高度调节为0~400mm, 最大载重量为400kg 。

6.1.15、照明设计：试验箱体内顶部装有一个LED防爆照明灯，可防尘，防爆，防火，防爆灯外壳易于更换。

6.1.16、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。 

6.1.17、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； 

6.1.18、监控系统：测试箱中加装海康威视卡片型网络摄像机进行观测与记录，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。同事摄像可通过网络实现远程监控和实时观察，具体参数如下： 

型号	型号	JD-6012D
	名称	130万1/3” CMOS多功能报警卡片型网络摄像机
摄像机	传感器类型	1/3" Progressive Scan CMOS
	最小照度	0.01Lux @(F1.2,AGC ON) ,0 Lux with IR
	快门	1/3秒至1/100,000秒
	镜头	4mm@ F2.0, 水平视场角:73.1° (2.0mm、2.8mm、6mm可选)
	镜头接口类型	M12
	日夜转换模式	ICR红外滤片式
	宽动态范围	数字宽动态
	数字降噪	3D 数字降噪
压缩标准	视频压缩标准	H.264/MJPEG
	H.264 编码类型	Main Profile
	压缩输出码率	32 Kbps~12Mbps
	音频压缩标准	G.711/G.726/MP2L2
	音频压缩码率	64Kbps(G.711) / 16Kbps(G.726) / 32-128Kbps(MP2L2)
图像	最大图像尺寸	1280×960
	帧率	50Hz: 25fps (1280 × 960), 25fps (1280 × 720) 60Hz: 30fps (1280 × 960), 30fps (1280 × 720)
	图像设置	走廊模式,亮度,对比度,饱和度,锐度等通过客户端或者浏览器可调
	背光补偿	支持,可选择区域
	强光抑制	支持
	感兴趣区域	ROI支持双码流分别设置1个固定区域
网络功能	存储功能	支持Micro SD/SDHC/SDXC卡(128G)断网本地存储,NAS(NFS,SMB/CIFS均支持)
	接口协议	ONVIF,PSIA,CGI,ISAPI,GB28181
	智能报警	移动侦测,动态分析,遮挡报警,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错
	智能报警	越界侦测,区域入侵侦测
	支持协议	TCP/IP,ICMP,HTTP,HTTPS,FTP,DHCP,DNS,DDNS,RTP,RTSP,RTCP, PPPoE,NTP,UPnP,SMTP,SNMP,IGMP,802.1X,QoS,IPv6,Bonjour
	通用功能	防闪烁, 一键恢复,WPS一键配置,双码流,心跳,镜像,密码保护,视频遮盖,水印
接口	通讯接口	1个 RJ45 10M / 100M 自适应以太网口
	报警输入	1路
	报警输出	1路
Wi-Fi 性能指标	无线标准	IEEE802.11b, 802.11g, 802.11n
	频率范围	2.4 GHz ~ 2.4835 GHz
	信道带宽	支持20/40MHz
	安全	64/128-bit WEP, WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK, WPS
	传输速率	11b: 11Mbps 11g: 54Mbps 11n: 上限150Mbps
	传输距离	50米（无遮挡无干扰,因环境而异）
一般规范	工作温度和湿度	-30℃~60℃,湿度小于95%(无凝结)
	电源供应	DC12V±10% / PoE(802.3af)
	功耗	5W MAX
	红外照射距离	10米
	尺寸（mm）	66×70.6×139.1
	PIR 人体侦测	侦测角度：80° 侦测距离：10 米
	重量	400g
	备注	*须另备DC12V Φ5.5mm圆头电源

6.2、排风排烟及灭火系统 

6.2.1、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。

6.2.2、灭火系统设计：防爆等级ExsdIIBT4, 设备具有抽风装置。对于电池可能发生的爆炸起火现象，设备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。设备配备后方各备有一个灭火器：如被测电池着火，可在控制台上操作灭火装置进行灭火。

6.3、 液压系统

6.3.1、液压系统：三正液压系统。

6.3.2、油压行程：900mm。

6.3.3、挤压速度：(5±1)mm/s , 运行速度可通过比例阀进行调节。

6.3.4、针刺速度：(25±1)mm/s , 运行速度可通过比例阀进行调节。

6.3.5、最大挤压力：600kN（即6T）。

6.3.6、最大针刺力：50kN（即5T）。

6.3.7、油箱材质：采用不锈钢板，可以有效防止长期使用中的腐蚀，散热能力强。　

6.4、安全保护系统：

6.4.1、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；

6.4.2、输入保护：欠压、过压、过流、缺相、过载停机保护；

6.4.3、输出保护：过压、过流，过载；

6.4.4、整机异常保护功能，整机漏电保护。

6.4.5、控制系统与测试箱体分开，让操作人员远离测试区域，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。

6.4.6、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。

 

七、动力电池挤压&针刺试验方法简述：

7.1.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）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200kN 后停止挤压(以最先达到为准)。

观察1h。 

 

7.2. GB/T31485-2015单体蓄电池针刺测试方法如下：

用Φ6mm ~ Φ10mm 的耐高温钢针，钢针（针尖角度45°~60°，针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污）， 以（25±5）mm/s 的速度，从垂直于蓄电池极板的方向贯穿，贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心，钢针停留在蓄电池中，观察1小时。

 

八、挤压&针刺控制与执行控制系统功能与特点：

8.1、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； 

8.2、根据动力电池测试要求，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（如挤压力单体为200kN），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。

8.3、可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。

8.4、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。

8.5、 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

8.6、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。 

8.7、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。

8.8、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。

8.9、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。

8.10、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。

8.11、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。 

8.12、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。 

8.13、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。 

 

九、挤压&针刺测试软件主界面介绍（如下图所示）：

9.1、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，变形量（位移数据）， 电压汇总在一个测试界面中显示；

9.2、数据区域可以隐藏；

9.3、测试设置，曲线选择以及报表打印储存；

9.4、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；

9.5、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）；

9.6、可以使用快捷键控制机台运动；

9.7、数据库中的数据可以人工选择性删除；

9.8、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；

 

 

十、设备规格参数：

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：600kN（即60T）

4、有效测试空间 ：1500×800×500mm（W×D×H），可进行此范围内各种动力单体电池的测试或根据试样大小进行定制。

5、油压最大行程：900mm

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屏显示；

8、传感器分辨率：1/10，000；

9、挤压力显示精度：±0.1%, 控制精度：±1%

10、单位转换： kgf ,lbf ,N, kN； 

11、位移分解度：0.01 mm；

12、位移控制精度：±1%；

13. 电压显示精度：±0.2%FSR

14、数据采样频率： 100 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USB2.0 高速传输串口；

17、挤压方向: 垂直于蓄电池极板方向或蓄电池单体排列方向施压

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.挤压板数量：一套（依据标准单体模块电池挤压板要求制造）；

c. 挤压板材质为高硬度镀络钢，表面加贴耐燃铁氟龙胶布；

19、挤压程度：单体蓄电池挤压至电压0V 或变形达到30%或挤压力达到200kN 后停止挤压(以最先达到为准)，观察1h。 

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、测试孔:，直接50mm加测试孔盖，可外接数据采集系统，可采集电池表面温度，电流，电压参数，并可输出并记录存储数据。

 

针刺时规格参数：

1、驱动方式 ：液压系统驱动； 

2、压力控制： 电磁比例阀控制； 

3、设备型式： 四柱卧式结构 

4、最大针刺贯穿力：50kN（即5T） 

5、最大测试空间： 1500×800×500mm（长×宽×高），可进行各种体积小于该测试空间的动力单体电池的测试； 

6、针刺最大行程： 900mm（不含钢针长度）  

7、针刺速度：(25±5)mm/s  ； 

8、数据采样频率：100 次/秒； 

9、针刺测试时间设置：0～9999s 内可任意设定 

10、设备运行方向：从左至右进行刺穿（卧式结构,基于从厚度方向穿刺） 

11、针刺方向:单体电池：从垂直于蓄电池极板（片）的方向贯穿（钢针停留在蓄电池中），观察 1 小时； 

12、耐高温钢针配备规格：φ6mm、φ7mm、φ8mm、φ9mm、φ10mm有效长度为100mm， 每种各 2 支，共10支

13、试样夹持方式：手动夹持；

14、外型尺寸（约） ：2000x1500x 2000mm  （长x宽x高）（不含液压油源及控制箱体积）；

15、机台重量 ：约3吨；

16、使用电源 ：380V， 50HZ， 20kW；

 

十二、主要配件清单：

序号	名称	规格	材质或品牌
1	设备主机	600kN 挤压机	德尔塔仪器
2	挤压力量传动及加载系统	600kN	德尔塔仪器
3	针刺力量传动及加载系统	50kN	德尔塔仪器
4	电液比例阀	德国励贝　1套	德国励贝
5	油源	600kN/50kN	上海三正
6	高精度力量传感器	600kN/50kN	宁波柯力
7	高精度位移编码器	帕索（PASO）	美国帕索
8	限位磁性开关	正泰	上海
9	电磁阀	山耐斯	台湾
10	液压单向阀	维拓斯	维拓斯
11	限位磁性开关	正泰	台湾
12	过流过载保护断路器	正泰	台湾
13	其他电子元件	爱克斯	香港
14	电脑	联想	东莞
16	挤压/针刺测试软件	TM2101-C	德尔塔仪器
17	夹具2套	德尔塔仪器	德尔塔仪器

 

十三、设备出厂标准配置及随机文件：

l 试验机主机： 1台

l 控制箱：　  2台

l 网络监控摄像系统：　1套

l 挤压板：　　　1套

l 针刺钢针 2套

l 专用测试软件光盘：　1套

l 测试专用电脑：　1套（联想Lenvo 台式电脑）

l 安装布局图：　1份

l 电器原理图：　　1份

l 使用说明书：　　1份

l 设备维护保养指导书： 1份

l 控制器说明书：　1份

 

十四、安装环境要求：

1．环境温度：室温～35℃

2．环境湿度：20%R.H～ 65±5%R.H

3．大 气 压：86kPa～103kPa

4．周围无强烈振动，无阳光直接照射或其它热源直接照射

5．安装基面为地面，地面要求整洁平坦。

6．电源要求：3∮,AC380V, 50Hz±2%， 三相五线制，可靠接地

 

十五、设备参考图片：