电池膨胀力测试(Battery Swelling Force Test)是评估锂离子电池在充放电、存储或滥用条件下因内部产气或结构变化导致的机械膨胀行为的关键实验,对电池安全设计、模组结构强度、热管理及寿命预测具有重要意义。
主流测试方法
1. 恒间隙法(Constant Gap / Confined Swelling) —— 常用
原理:将电池置于固定间距的刚性夹具中,充放电过程中测量施加在夹板上的压力。
设备组成:
高精度压力传感器(量程 0–10 kN,精度 ±0.5% F.S.)
温控环境箱(25℃、45℃、60℃可选)
电池充放电测试系统(如 Neware、Arbin)
数据同步采集系统
输出:膨胀力-时间/循环次数曲线、峰值力、稳态力。
模拟真实模组约束状态,是车企和电池厂的标准方法。
2. 恒压力法(Constant Pressure)
原理:施加恒定外压(如 10–100 kPa),测量厚度变化;
用途:研究自由膨胀行为,多用于实验室机理研究;
较少用于工程评估。
3. 原位膨胀测试(In-situ Swelling)
结合光学干涉、激光位移或X射线成像,实时观测电极层间膨胀;
用于材料级研究(如硅负极膨胀机制);
设备昂贵,非量产检测手段。
来源:网络
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