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含堿性或非酸性電解液的單體蓄電池（電芯）和蓄電池組高溫下模制殼體應力檢測

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發(fā)布時間：2025-10-10 20:30:29 更新時間：2025-10-09 20:30:30

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

含堿性或非酸性電解液的單體蓄電池（電芯）和蓄電池組高溫下模制殼體應力檢測

隨著便攜式電子設備和新能源交通工具的普及，含堿性或非酸性電解液的蓄電池在高溫環(huán)境下的安全性能日益受到重視。高溫可能導致蓄電池模制殼體材料發(fā)生熱膨脹、軟化或變形，進而引發(fā)內(nèi)部應力集中，甚至造成殼體破裂、電解液泄漏等嚴重安全隱患。因此，在研發(fā)和質量控制階段，對蓄電池殼體在高溫條件下的應力狀態(tài)進行精確檢測至關重要。這不僅有助于評估產(chǎn)品的結構完整性和熱穩(wěn)定性，還能為材料選擇和工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持，有效提升蓄電池在極端工況下的可靠性。針對此類檢測需求，需采用專門的測試設備與科學的分析方法，模擬實際高溫環(huán)境并量化殼體的力學響應。

檢測項目

高溫下模制殼體應力檢測主要涵蓋以下幾個關鍵項目：殼體材料的線性膨脹系數(shù)測定，用于評估溫度升高時殼體的尺寸變化趨勢；熱變形溫度測試，以確定殼體在高溫下保持形狀穩(wěn)定的臨界點；高溫蠕變性能分析，考察殼體在持續(xù)高溫和負載下的形變行為；應力松弛特性評估，反映殼體在固定應變條件下應力的衰減過程；以及熱循環(huán)疲勞測試，模擬溫度交替變化對殼體結構的累積損傷效應。這些項目綜合反映了殼體在高溫環(huán)境下的機械強度、耐久性和抗老化能力，為預防因熱應力導致的失效提供全面依據(jù)。

檢測儀器

進行高溫應力檢測需依賴高精度儀器，主要包括熱機械分析儀（TMA），用于測量殼體材料的熱膨脹系數(shù)和軟化點；動態(tài)熱機械分析儀（DMA），可分析材料在交變溫度下的模量和阻尼變化；高溫蠕變試驗機，模擬長期高溫負載下的變形行為；應力松弛測試儀，專用于監(jiān)測固定應變下的應力衰減曲線；以及環(huán)境試驗箱，提供可控的高溫或熱循環(huán)條件。此外，輔助設備如熱電偶、應變片和光學測量系統(tǒng)用于實時采集溫度和變形數(shù)據(jù)，確保檢測結果的準確性和可重復性。

檢測方法

檢測方法通常遵循標準化流程，首先將蓄電池殼體樣品置于環(huán)境試驗箱中，逐步升溫至預設高溫（如80°C或更高），同時利用TMA或DMA儀器施加微小機械負載，記錄殼體的尺寸變化或力學響應。對于蠕變測試，則在恒定高溫下施加持續(xù)應力，監(jiān)測變形隨時間的發(fā)展；應力松弛測試則先快速施加應變，再觀察應力衰減規(guī)律。熱循環(huán)實驗通過交替高低溫，結合光學或電學傳感器捕捉殼體的微裂紋或塑性變形。數(shù)據(jù)分析時，采用數(shù)學模型（如Arrhenius方程）擬合溫度-應力關系，評估殼體的熱穩(wěn)定性閾值和壽命預測。整個過程需嚴格控制升溫速率、濕度等參數(shù)，以模擬真實應用場景。