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電池跌落測試全流程:(高度 / 角度 / 沖擊面 / 次數(shù))如何模擬真實場景?

來源:東莞市豪恩檢測儀器有限公司   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景 —— 手機不慎掉落、電動工具摔落地面、無人機意外墜機…… 這些看似普通的瞬間,都可能對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行,行業(yè)通過高度、角度、沖擊面、次數(shù)四大維度的跌落測試,模擬真實跌落場景。這四項測試究竟如何進行?又有哪些行業(yè)標準和技術(shù)細節(jié)?下面為你逐一詳解。
一、跌落高度測試:從日常場景到條件的精準模擬
跌落高度是電池跌落測試的基礎(chǔ)參數(shù),直接決定了沖擊能量的大小。不同應(yīng)用場景的電池,其測試高度要求差異顯著:
  • 消費電子電池:以手機、筆記本電池為例,根據(jù)國際電工委員會(IEC)制定的 IEC 62133 標準,常規(guī)測試高度設(shè)定為 1.2 米,該數(shù)值模擬成年人正常使用時設(shè)備脫手掉落的平均高度。通過這一高度的測試,可檢驗電池在日常使用中的抗摔能力。

  • 動力電池與儲能電池:考慮到車輛行駛顛簸、高空作業(yè)設(shè)備意外墜落等場景,這類電池的測試標準更為嚴苛。例如, UN 38.3 標準 要求動力電池需通過 2 米 高度的跌落測試,部分測試甚至會將高度提升至 3 米,以驗證電池在劇烈沖擊下的結(jié)構(gòu)完整性。

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

二、跌落角度測試:還原多方位意外姿態(tài)
現(xiàn)實中的電池跌落并非單一垂直下落,而是存在多種角度。跌落角度測試通過模擬不同傾斜角度的跌落,全面檢測電池各個部位的抗沖擊能力:
  • 0° 水平跌落:電池平行于地面跌落,主要測試電池外殼的抗壓強度,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)備意外滑落時的真實姿態(tài),對電池側(cè)面和邊角造成復(fù)合應(yīng)力沖擊,用于檢測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,電池受到的沖擊力最大,該測試聚焦于電池邊角、電極等關(guān)鍵部位的抗沖擊性能,評估電池在受力下是否會出現(xiàn)短路、漏液等風險。

部分測試還會加入 隨機角度跌落旋轉(zhuǎn)跌落,模擬電池在空中翻滾后撞擊地面的復(fù)雜場景,進一步提升測試的真實性。
三、沖擊面測試:模擬多樣化碰撞表面
不同材質(zhì)的沖擊面會產(chǎn)生截然不同的碰撞效果。跌落測試通過更換沖擊面材料,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、水泥地等場景,重點檢測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,測試電池在高強度沖擊下的結(jié)構(gòu)完整性,評估是否存在外殼破裂、電芯受損等風險。

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

此外,部分特殊測試還會使用碎石、沙地等特殊材質(zhì),模擬戶外復(fù)雜地形的跌落場景,進一步驗證電池的適應(yīng)性。
四、跌落次數(shù)測試:模擬長期使用風險
單次跌落測試僅能反映電池的瞬時抗沖擊能力,而跌落次數(shù)測試則模擬電池在長期使用中可能遭遇的多次碰撞:
  • 消費電子電池:通常要求在標準高度(如 1.2 米)下,對電池 6 個面各進行 1 次 跌落測試,確保電池在常見意外情況下的安全性。

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

通過多次跌落測試,可評估電池在長期使用中的可靠性,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)四大維度的跌落測試并非獨立存在,而是相互配合、層層遞進。例如,在對手機電池進行測試時,需先以 1.2 米高度、不同角度(0°、45°、90°)跌落至水泥板表面,檢測電池外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的即時損傷;再通過多次循環(huán)跌落,驗證電池在重復(fù)沖擊下的性能穩(wěn)定性。只有四項測試均符合標準,才能確保電池在真實使用場景中的安全性。



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