电池盖板拉伸强度测试方法

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发布时间：

2023-10-17 00:00

锂电池电池盖板（顶盖）用铝合金制成，拉伸强度怎么测、用什么标准？本文讲清盖板特点、相关标准、测试方法、典型值和注意事项。

52、电池盖板拉伸强度测试方法

01 电池盖板概述

电池盖板（顶盖）是方形铝壳锂电池关键部件，密封壳体并集成极柱、防爆阀、注液孔。材料为铝合金（3003/3005），厚度0.8—2.0mm，与壳体激光焊接。拉伸强度是盖板材料关键指标，影响电池结构可靠性。测试针对盖板材料或从盖板上裁样。

电子材料，拉伸试验 (4)

02 电池盖板拉伸强度相关标准

材料标准：GB/T 3880.1/2-2023《一般工业用铝及铝合金板、带材》；GB/T 3190-2020。试验方法：GB/T 228.1-2021《金属材料拉伸试验室温方法》；ASTM B557；ISO 6892-1。行业：盖板无专门拉伸标准，按铝合金材料标准和金属拉伸方法，企业标准规定指标。

03 电池盖板拉伸强度测试方法

试样：按GB/T 228.1，用矩形试样（宽10—20mm，标距50mm）或哑铃形P5试样（标距50mm，宽12.5mm）。需沿轧制方向（纵向/L）和垂直方向（横向/T）分别取样，各向异性。从盖板裁样需避开极柱、防爆阀、注液孔，取平整区域。至少3个（3—5个）取平均，室温23±5℃。

速度：弹性段应力速率1—10MPa/s（约1—5mm/min），屈服后0.008—0.02/s（约5—20mm/min），双速切换。伸长率10—30%，速度不宜过快。

步骤：1.测尺寸（标距段3点平均）；2.标记标距50mm；3.装夹对中装引伸计；4.弹性段加载至屈服记录模量和屈服；5.取下引伸计切换速度加载至断裂；6.记录最大力、断裂伸长；7.算Rm=Fmax/(b×h)、Rp0.2、A=(Lu-L0)/L0×100%、E。断裂应在标距内，标距外作废。

电子万能试验机7

04 电池盖板拉伸强度典型值

3003铝合金（常用）：抗拉110—150MPa（O态），140—180MPa（H14/H24态）；屈服40—120MPa；伸长率10—30%。3005：抗拉130—180MPa，屈服50—140MPa，伸长率8—25%。不同状态差异大，盖板通常用O态或H14/H24态兼顾强度和成形性。

05 测试注意事项

试样：避开极柱、防爆阀、注液孔取平整区域；边缘无毛刺；标注纵向/横向；夹持端可打磨。

06 试验设备需要满足的要求

以广州鲲鹏仪器有限公司生产的BOYI 2025电子万能试验机为例，设备可用于电池盖板拉伸试验。试验力示值误差≤±0.3%，可选5—50kN传感器适合盖板铝合金（最大力1—10kN）；速度精度±0.1%，0.001—1000mm/min无级设定，可精确控制弹性段1—5mm/min和屈服后5—20mm/min，支持双速切换。可配套楔形夹具、带齿纹平推夹具、1级/0.5级引伸计（标距50mm）。Smartest软件自动算抗拉强度、屈服强度Rp0.2、伸长率、弹性模量，可按方向（纵向/横向）、合金状态分组统计。

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结语

电池盖板拉伸测试按GB/T 3880和GB/T 228.1，用矩形或哑铃形试样（标距50mm），从平整区域裁样避开极柱防爆阀，至少3个，弹性段1—5mm/min屈服后5—20mm/min双速加载，5—50kN传感器，楔形夹具，1级引伸计，算Rm、Rp0.2、A、E，需测纵向和横向。3003铝合金抗拉110—180MPa、伸长率10—30%，不同状态差异大。测试需注意避开功能区、尺寸精确、夹持对中、速度一致、断口在标距内。配套合适传感器、夹具、引伸计、双速切换、软件自动算指标的万能试验机，有助于提高测试精度。