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Welche Sicherheitsprüfungen werden für Lithium-Ionen-Batterien durchgeführt?

November 19 , 2025

Welche Sicherheitsprüfungen werden für Lithium-Ionen-Batterien durchgeführt?

Angesichts der stetig wachsenden Nachfrage nach Lithiumbatterien für 3C-Produkte, des expandierenden Marktes für Mobiltelefone, Laptops und Elektrofahrzeuge sowie des steigenden Bedarfs an Energiespeicherbatterien hat die Produktionsmenge von Lithiumbatterien Jahr für Jahr zugenommen. Inmitten dieser stetig wachsenden Marktnachfrage werden Lithiumbatterien immer häufiger unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen eingesetzt, was zu immer höheren Anforderungen der Anwender an die Stabilität ihrer Leistung führt. Welche Sicherheitstests müssen Lithiumbatterien also durchlaufen, um die Leistungsstabilität und Zuverlässigkeit in der Praxis zu verbessern?

Sicherheitsprobleme bei Lithium-Ionen-Akkus äußern sich typischerweise in Form von Verbrennung und Explosion, deren Ursache im thermischen Durchgehen innerhalb des Akkus liegt. Auch äußere Faktoren wie Überladung, Brandquellen, Extrusion, Durchstiche und Kurzschlüsse können zu Sicherheitsproblemen führen.

Aktuell werden Sicherheitsprüfungen gemäß internationaler und nationaler Normen in drei Kategorien eingeteilt: mechanische Sicherheit, Umweltsicherheit und elektrische Sicherheit. Die spezifischen Prüfinhalte sind wie folgt:

01 Mechanische Sicherheitsprüfung - Vibration, Stoß, Fall, Nadelpenetration, Kompression usw.

Vibrationsprüfung

Das Vibrationsprüfverfahren für Lithiumbatterien: Die Batterie wird mit 0,2C auf 3,0 V entladen und anschließend mit 1C, konstantem Strom und konstanter Spannung auf 4,2 V geladen (Abschaltstrom: 10 mA). Nach 24 Stunden Ruhezeit wird sie unter folgenden Bedingungen vibriert: Amplitude 0,8 mm, Frequenz zwischen 10 Hz und 55 Hz, wobei die Vibrationsrate um 1 Hz pro Minute erhöht oder verringert wird. Nach der Vibration darf die Spannungsänderung der Batterie ±0,02 V und die Änderung des Innenwiderstands 5 mΩ nicht überschreiten.

Batterie-Stoßtest

Der Batterie-Aufpralltest besteht darin, die Testbatterie auf eine ebene Fläche zu legen. Ein Stab mit 15,8 mm Durchmesser wird kreuzförmig in der Mitte der Probe platziert. Ein Gewicht von 9,1 kg wird aus einer Höhe von 610 mm auf die Probe fallen gelassen. Jede Testbatterie muss nur einen Aufprall überstehen, und für jeden Test wird eine andere Probe verwendet. Die Sicherheit der Batterie wird durch Fallenlassen unterschiedlicher Gewichte aus verschiedenen Höhen und mit unterschiedlichen Aufprallflächen geprüft. Gemäß den Vorschriften darf die Batterie weder Feuer fangen noch explodieren.

ACEY-8010C Batterie-Schwerpunktprüfmaschine Das Verfahren dient hauptsächlich der Simulation von Batterieaufprallbelastungen, um die Sicherheit und strukturelle Zuverlässigkeit der Batterie zu überprüfen. Es testet primär die Stoßfestigkeit des Batteriegehäuses, bewertet die Stabilität der internen Struktur, verifiziert die Sicherheitsvorkehrungen der Batterie und stellt fest, ob die Batterie die Sicherheitsstandards erfüllt.

Falltest

Teilzertifizierung	Anforderungen an Batteriefalltests
UN38.3-Zertifizierung	Verpackte Lithiumbatterien werden aus einer Höhe von 1200 mm frei auf ein 18-20 mm dickes Hartholzbrett (auf einem Betonboden) bei 20±5°C fallen gelassen. Ergebnis: Bestanden, wenn es während oder nach dem Test zu keinem Brand oder keiner Explosion kommt.
UL-Zertifizierung	Die Batterien werden dreimal aus einer Höhe von 1 m auf einen Beton- oder Metallboden bei einer Umgebungstemperatur von 20±5°C fallen gelassen. Ergebnis: Bestanden, wenn es zu keinem Brand oder keiner Explosion kommt.
CQC-Zertifizierung	Die Batterien werden gemäß den Herstellerangaben vollständig geladen und anschließend aus einem Meter Höhe auf einen Betonboden fallen gelassen. Zylindrische und Knopfzellenbatterien werden jeweils einmal von jeder Stirnseite fallen gelassen, wobei die zylindrische Seite zweimal fallen gelassen wird (insgesamt 1 Falltests). Prismatische und Softpack-Batterien werden jeweils einmal fallen gelassen (insgesamt 6 Tests). Ergebnis: Bestanden, wenn es zu keinem Brand oder keiner Explosion kommt.
CB-Zertifizierung	Die Batterien werden dreimal aus einer Höhe von 1 m auf einen Beton- oder Metallboden bei einer Umgebungstemperatur von 20±5°C fallen gelassen. Ergebnis: Bestanden, wenn kein Brand oder keine Explosion auftritt. urs.

Nadelpenetrations- und Kompressionsprüfungen

Batteriekompressions- und Nadelpenetrationstests simulieren die Kompressions- und Durchstoßbedingungen, denen verschiedene Batterien während des Gebrauchs, des Transports, der Lagerung oder der Entsorgung im Hausmüll ausgesetzt sind.

ACEY-8012B Batterieextrusions-Akupunkturmaschine Das Verfahren dient hauptsächlich der Beurteilung der Batteriesicherheit bei mechanischer Beschädigung. Es eignet sich für Kompressions- und Nadelpenetrationstests an verschiedenen Batterietypen, darunter 3C-Batterien, elektrische Module und Energiespeicherbatterien. Verschiedene Spezifikationen (2 t, 5 t, 10 t, 20 t, 50 t) sind verfügbar, und kundenspezifische Anpassungen sind ebenfalls möglich.

02 Umweltsicherheitsprüfung - Thermischer Schock, niedriger Druck, Temperaturwechsel, hohe Temperatur usw.

Thermoschocktest

Der Batterie-Thermoschocktest (Batterie-Thermomissbrauchstest) dient zur Beurteilung der Sicherheit und Stabilität von Batterien unter Bedingungen abnormaler Temperaturerhöhungen oder Überhitzung.

ACEY-8009C Testkammer für thermischen Batteriemissbrauch Die (Batterie-Thermoschock-Testkammer) eignet sich für verschiedene Hochtemperatur-Schocktests, Back- und Alterungsversuche und kann die Leistungsindikatoren und die Qualität von neuen Energiebatterien, elektronischen Instrumenten, Materialien, elektrischen Geräten, Fahrzeugen, Metallen, elektronischen Produkten und verschiedenen elektronischen Bauteilen unter Hochtemperaturbedingungen testen.

Niederdruck

Ein simulierter Höhen-Niederdrucktest prüft die Anpassungsfähigkeit von Batterien unter den Bedingungen von Höhentransporten oder anderen Höhenlagen, um deren Sicherheit und Stabilität zu gewährleisten. Die Batterie wird vollständig geladen und für sechs Stunden in einer Vakuumtestumgebung bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C ± 5 °C und einem niedrigen Druck von 11,6 kPa (entsprechend einer Höhe von 15.240 m) gelagert. Während dieses Prozesses darf die Batterie weder Feuer fangen noch explodieren oder auslaufen.

Temperaturwechseltest
Der Temperaturwechseltest bewertet die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Lebensdauer von Batterien unter Bedingungen schneller oder allmählicher Temperaturänderungen.

Die ACEY-Batterietemperaturwechselprüfkammer (Batterie-Hoch- und Tieftemperaturwechselprüfkammer) dient der Bewertung der Zuverlässigkeit, Sicherheit und Lebensdauer von Batterien unter extremen Temperaturschwankungen. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Witterungsbeständigkeit, Materialstabilität und Betriebssicherheit der Batterie durch schnelle, abwechselnde hohe und niedrige Temperaturen zu überprüfen. Verschiedene Ausführungen sind verfügbar, und kundenspezifische Anpassungen sind möglich.

03 Elektrische Sicherheitsprüfung - Kurzschluss, Überladung/Tiefentladung usw.

Batterie-Kurzschlusstests werden unterteilt in externe Kurzschlüsse, interne Kurzschlüsse, Hochstromkurzschlüsse usw.

① Prüfverfahren für externe Kurzschlüsse bei Raumtemperatur:

Laden Sie die Batterie mit einem Konstantstrom und einer Konstantspannung (CC/CV) von 0,2C bis zur oberen Grenzspannung von 4,20 ± 0,05 V und schalten Sie den Ladestrom anschließend bei 0,02C ab. Lassen Sie die Batterie in einer Umgebung von 20 ± 5 °C, sobald die Oberflächentemperatur diese Temperatur erreicht hat, 30 Minuten lang ruhen. Verbinden Sie die Plus- und Minuspole der Batterie mit Drähten und stellen Sie sicher, dass alle externen Widerstände (80 ± 20) mΩ betragen. Überwachen Sie die Temperaturänderungen während des Versuchs. Der Test wird beendet, sobald die Kurzschlusszeit 24 Stunden erreicht hat oder die Batterietemperatur um 20 % unter den Höchstwert gesunken ist.

Standard: Die Batterie darf nicht Feuer fangen oder explodieren, und die maximale Temperatur darf 150℃ nicht überschreiten.

② Prüfverfahren für externe Kurzschlüsse bei hohen Temperaturen:

Laden Sie die Batterie mit einem Konstantstrom-/Konstantspannungs-Ladestrom (CC/CV) von 0,2C bis zur oberen Grenzspannung von 4,20 ± 0,05 V und schalten Sie den Ladevorgang anschließend mit einem Strom von 0,02C ab. Lassen Sie die Batterie in einer Umgebung von 55 ± 5 °C, sobald die Oberflächentemperatur diese Temperatur erreicht hat, 30 Minuten lang ruhen. Verbinden Sie die Plus- und Minuspole der Batterie mit Drähten und stellen Sie sicher, dass alle externen Widerstände (80 ± 20) mΩ betragen. Überwachen Sie die Temperaturänderung während des Versuchs. Der Test wird beendet, sobald die Kurzschlusszeit 24 Stunden erreicht hat oder die Batterietemperatur um 20 % unter den Höchstwert gesunken ist.

Standard: Die Batterie darf nicht Feuer fangen oder explodieren, und die maximale Temperatur darf 150℃ nicht überschreiten.

③ Interner Kurzschluss:

Dies bezieht sich auf den direkten Kontakt zwischen den positiven und negativen Polen im Inneren der Lithium-Ionen-Batterie. Der Grad des Kontakts beeinflusst die nachfolgenden Reaktionen maßgeblich. Zu den Hauptursachen interner Kurzschlüsse in Lithium-Ionen-Batterien zählen: leitfähiger Staub auf der Separatoroberfläche, Fehlausrichtung der positiven und negativen Elektroden, Elektrodengrate und ungleichmäßige Elektrolytverteilung (verarbeitungsbedingte Faktoren); metallische Verunreinigungen in den Materialien; Laden bei niedrigen Temperaturen, Laden mit hohem Strom, rasche Verschlechterung der Leistung der negativen Elektrode, die zu Lithiumablagerungen auf der Oberfläche der negativen Elektrode führt, Vibrationen oder Stöße; sowie großflächige interne Kurzschlüsse durch mechanische und thermische Überbeanspruchung.

ACEY-8003C Batterietemperaturkontrollierte Kurzschlussprüfkammer Das Programm dient hauptsächlich der Simulation externer Kurzschlüsse in Batterien unter normalen oder hohen Temperaturen, um deren Sicherheit und Stabilität zu bewerten. Es bietet Testbedingungen für externe Kurzschlüsse verschiedener Batterietypen, darunter 3C-Batterien, Akkupacks und Energiespeicherbatterien. Verschiedene Teststandards und Widerstandswerte (1 mΩ, 5 mΩ, 20 mΩ, 30 mΩ, 80 mΩ, 100 mΩ usw.) sowie Strombereiche (1000 A/2000 A/3000 A/5000 A/8000 A/10000 A/15000 A) stehen zur Verfügung.

Überlade- und Tiefentladetests

Überladung bezeichnet das Überschreiten des maximal zulässigen Batteriespannungswerts während des Ladevorgangs, was zu irreversiblen elektrochemischen Reaktionen, Gasbildung sowie Ausdehnung und Verformung der Elektroden führt.

Unter Tiefentladung versteht man eine Batterie, die sich während des Gebrauchs bis zu einer zu niedrigen Spannung entlädt, was zu Schäden an den Elektroden, einer verringerten Batteriekapazität und sogar zu gefährlichen Situationen wie Kurzschlüssen und Überhitzung führen kann.

Die explosionsgeschützte ACEY-Batterielade-/Entladekammer wurde speziell für Überlade- und Tiefentladetests entwickelt und bietet einen sicheren Schutzraum. In Verbindung mit externen Lade-/Entladetestern schützt sie Bediener und Geräte, erfüllt zahlreiche nationale Sicherheitsstandards und unterstützt kundenspezifische Testanforderungen.

Zu den gängigen Tests in der Lithiumbatterieindustrie zählen Temperaturwechseltests, Kurzschlusstests, Überlade-, Tiefentlade-, Vibrations-, mechanische Stoß-, Extrusions- und Feuchthitzetests. Salzsprühnebeltests und Niederdrucktests sind weniger verbreitet, obwohl Salzsprühnebelkammern häufig für andere Produkte eingesetzt werden.

ACEY NEUE ENERGIE ist ein Hightech-Unternehmen mit über 15 Jahren Erfahrung, das sich auf die Forschung und Entwicklung von High-End-Ausrüstung für Lithium-Ionen-Batterien konzentriert.

Wir bieten nicht nur Geräte zur Prüfung der Umweltsicherheit für Lithiumbatterien, aber unser Geschäft umfasst auch Batterierohstoffe, Batterieprüfgeräte, Komplettlösungen für Batterielabore und Pilotproduktionslinien, Prüfgeräte für Batteriezellen und -packs, Produktionsanlagen für Superkondensatoren, Anlagen zur Montage von Batteriepacks sowie schlüsselfertige Lösungen. Zelle zum Verpacken für zylindrische und prismatische Batterien.

Wir haben mittlerweile über 150 Lösungen entwickelt und in mehr als 40 Länder exportiert. Wir heißen Kunden aus aller Welt herzlich willkommen und freuen uns darauf, Ihr professioneller und zuverlässiger Partner zu sein, um gemeinsam eine bessere Zukunft zu gestalten.

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