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電池跌落測(cè)試全流程:(高度 / 角度 / 沖擊面 / 次數(shù))如何模擬真實(shí)場(chǎng)景?

來(lái)源:東莞市豪恩檢測(cè)儀器有限公司   2025年06月20日 13:52  
在日常生活中,電池跌落是難以避免的場(chǎng)景 —— 手機(jī)不慎掉落、電動(dòng)工具摔落地面、無(wú)人機(jī)意外墜機(jī)…… 這些看似普通的瞬間,都可能對(duì)電池的安全性和性能造成威脅。為確保電池在條件下仍能安全運(yùn)行,行業(yè)通過(guò)高度、角度、沖擊面、次數(shù)四大維度的跌落測(cè)試,模擬真實(shí)跌落場(chǎng)景。這四項(xiàng)測(cè)試究竟如何進(jìn)行?又有哪些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)細(xì)節(jié)?下面為你逐一詳解。
一、跌落高度測(cè)試:從日常場(chǎng)景到條件的精準(zhǔn)模擬
跌落高度是電池跌落測(cè)試的基礎(chǔ)參數(shù),直接決定了沖擊能量的大小。不同應(yīng)用場(chǎng)景的電池,其測(cè)試高度要求差異顯著:
  • 消費(fèi)電子電池:以手機(jī)、筆記本電池為例,根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)制定的 IEC 62133 標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)測(cè)試高度設(shè)定為 1.2 米,該數(shù)值模擬成年人正常使用時(shí)設(shè)備脫手掉落的平均高度。通過(guò)這一高度的測(cè)試,可檢驗(yàn)電池在日常使用中的抗摔能力。

  • 動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池:考慮到車輛行駛顛簸、高空作業(yè)設(shè)備意外墜落等場(chǎng)景,這類電池的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)苛。例如, UN 38.3 標(biāo)準(zhǔn) 要求動(dòng)力電池需通過(guò) 2 米 高度的跌落測(cè)試,部分測(cè)試甚至?xí)⒏叨忍嵘?3 米,以驗(yàn)證電池在劇烈沖擊下的結(jié)構(gòu)完整性。

  • 特殊場(chǎng)景電池:針對(duì)設(shè)備、航空航天等特殊領(lǐng)域的電池,測(cè)試高度可能突破常規(guī),模擬環(huán)境下的跌落情況,確保電池在嚴(yán)苛條件下仍能正常工作。

二、跌落角度測(cè)試:還原多方位意外姿態(tài)
現(xiàn)實(shí)中的電池跌落并非單一垂直下落,而是存在多種角度。跌落角度測(cè)試通過(guò)模擬不同傾斜角度的跌落,全面檢測(cè)電池各個(gè)部位的抗沖擊能力:
  • 0° 水平跌落:電池平行于地面跌落,主要測(cè)試電池外殼的抗壓強(qiáng)度,尤其是薄弱部位(如接縫處、棱角)的耐受能力。

  • 45° 斜向跌落:更貼近設(shè)備意外滑落時(shí)的真實(shí)姿態(tài),對(duì)電池側(cè)面和邊角造成復(fù)合應(yīng)力沖擊,用于檢測(cè)電池外殼的韌性及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

  • 90° 垂直跌落:垂直撞擊地面時(shí),電池受到的沖擊力最大,該測(cè)試聚焦于電池邊角、電極等關(guān)鍵部位的抗沖擊性能,評(píng)估電池在受力下是否會(huì)出現(xiàn)短路、漏液等風(fēng)險(xiǎn)。

部分測(cè)試還會(huì)加入 隨機(jī)角度跌落旋轉(zhuǎn)跌落,模擬電池在空中翻滾后撞擊地面的復(fù)雜場(chǎng)景,進(jìn)一步提升測(cè)試的真實(shí)性。
三、沖擊面測(cè)試:模擬多樣化碰撞表面
不同材質(zhì)的沖擊面會(huì)產(chǎn)生截然不同的碰撞效果。跌落測(cè)試通過(guò)更換沖擊面材料,模擬電池在各類環(huán)境中的跌落情況:
  • 水泥板:表面粗糙且硬度高,模擬戶外路面、水泥地等場(chǎng)景,重點(diǎn)檢測(cè)電池外殼的抗刮擦和抗變形能力,以及內(nèi)部電芯在劇烈沖擊下是否會(huì)發(fā)生位移。

  • 鋼板:硬度,用于模擬電池跌落至金屬表面的情況,測(cè)試電池在高強(qiáng)度沖擊下的結(jié)構(gòu)完整性,評(píng)估是否存在外殼破裂、電芯受損等風(fēng)險(xiǎn)。

  • 木板 / 瓷磚:貼近家居、辦公等常見室內(nèi)環(huán)境,檢驗(yàn)電池在日常使用場(chǎng)景中跌落的安全性,確保電池不會(huì)因輕微碰撞引發(fā)安全隱患。

此外,部分特殊測(cè)試還會(huì)使用碎石、沙地等特殊材質(zhì),模擬戶外復(fù)雜地形的跌落場(chǎng)景,進(jìn)一步驗(yàn)證電池的適應(yīng)性。
四、跌落次數(shù)測(cè)試:模擬長(zhǎng)期使用風(fēng)險(xiǎn)
單次跌落測(cè)試僅能反映電池的瞬時(shí)抗沖擊能力,而跌落次數(shù)測(cè)試則模擬電池在長(zhǎng)期使用中可能遭遇的多次碰撞:
  • 消費(fèi)電子電池:通常要求在標(biāo)準(zhǔn)高度(如 1.2 米)下,對(duì)電池 6 個(gè)面各進(jìn)行 1 次 跌落測(cè)試,確保電池在常見意外情況下的安全性。

  • 動(dòng)力電池與工業(yè)電池:為模擬設(shè)備頻繁使用中的震動(dòng)與碰撞,測(cè)試次數(shù)會(huì)顯著增加。例如,電動(dòng)工具電池可能需在 1 米高度下進(jìn)行 50 次 連續(xù)跌落,或在不同高度、角度下循環(huán)跌落,檢測(cè)電池性能的衰減程度和安全隱患。

通過(guò)多次跌落測(cè)試,可評(píng)估電池在長(zhǎng)期使用中的可靠性,避免因累積損傷引發(fā)安全事故。
四大測(cè)試的協(xié)同意義:構(gòu)筑電池安全防線
高度、角度、沖擊面、次數(shù)四大維度的跌落測(cè)試并非獨(dú)立存在,而是相互配合、層層遞進(jìn)。例如,在對(duì)手機(jī)電池進(jìn)行測(cè)試時(shí),需先以 1.2 米高度、不同角度(0°、45°、90°)跌落至水泥板表面,檢測(cè)電池外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的即時(shí)損傷;再通過(guò)多次循環(huán)跌落,驗(yàn)證電池在重復(fù)沖擊下的性能穩(wěn)定性。只有四項(xiàng)測(cè)試均符合標(biāo)準(zhǔn),才能確保電池在真實(shí)使用場(chǎng)景中的安全性。



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