リチウムイオン電池の熱衝撃試験とは?

リチウムイオン電池の熱衝撃(熱冷サイクル)試験とは?電池の安全性試験

 

最近では、リチウムイオン電池の発火事故なども多く発生し、電池の安全性への関心がみなさん高まっているかと思います。

 

リチウムイオン電池の安全性試験の概要、位置づけについてはこちらで解説しており、安全性試験は電気的な安全性試験と機械的な安全性な試験に分けられます。

 

電気的な安全性試験の代表としては、過充電試験外部短絡試験過放電試験内部短絡試験釘刺し試験などが挙げられ、機械、熱的な安全性試験としては振動試験や圧壊試験、衝突試験、熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)などが挙げられ、こちらのページでは熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)について解説しています。

 

・熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)とは?

 

・熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)の方法

 

・熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)の結果例

 

について解説します。

 

 

熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)とは?

 

電池設計において安全性も重要なパラメータの一つです。

 

電池の安全性試験の中でも「熱衝撃試験(熱冷サイクル試験)」と呼ばれる電池や組電池が急な温度変化が起きた場合の耐性を評価する試験があります。

 

言葉の通り、単電池もしくは組電池を熱衝撃、つまり急に冷やしたり熱くしたりを繰り返すした際に電池に破裂・発火がないか、構成部材の損傷など電池として機能しなくなっていないかを検討する試験とも言えます。。

 

また、熱衝撃試験の条件はその製品を搭載する最終製品に要求される値を評価するのか、電池輸送時を想定した規格(国連勧告(UN)試験なのかなどにより、大きく変化します。

 

するのか等により、大きく変わります。

 

熱衝撃試験に大型の角型電池(インサート成型で端子とその周辺の絶縁体を接合している場合)や、ラミネート電池や組電池(直列接続するためにアルミと銅のタブリードを超音波溶着してる場合など)をしかけると、熱膨張収縮により熱応力がかかり、構成部材に破損が起こる場合もあります。

 

単一部材でも内部応力の急激な変化により、破損が起こる場合もあり、それらも含めて熱衝撃試験では評価されます。

 

 

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(※以下工事中)

 

 

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