电池火灾暴露测试仪 – ToronFT™ BBT
ToronFT™ BBT电池耐火测试仪是一款全自动耐火测试仪器，旨在评估可充电锂电池和电池组的耐燃性和易燃性。该仪器符合UL 2054和UL 1642标准，使用本生灯对测试样品进行可控火焰测试，同时八角形金属网罩可阻挡燃烧过程中喷射出的任何颗粒。操作人员可以设定火焰作用时间并远程监控测试过程，从而保护人员免受电池燃烧或破裂时可能发生的危险事故的影响。
ToronFT™ BBT 可兼容多种电池和电池组规格，从小型单节圆柱形锂离子电池到消费电子产品和便携式电源产品中使用的多节电池组。该仪器的火焰高度可调，并配备自动点火系统，确保每个样品都能获得一致且可重复的测试条件。高纯度液化石油气供应和内径为 9.5 mm 的本生灯管可产生符合 UL 2054 第 22 条和 UL 1642 第 20 条规定的明亮蓝色火焰。测试计时涵盖火焰点燃和熄灭（余燃）两个阶段，每个阶段的计时均可独立设定，范围为 0 至 99.99 秒。
ToronFT™ BBT 专为电池制造商、第三方测试实验室和质量控制部门设计，符合 UL 2054、UL 1642 和 IEC 60086-4 的硬件物理要求，是一款可用于北美和国际上最广泛引用的电池安全标准合规性测试的单一仪器。其全自动控制系统消除了操作人员对测试执行的影响，降低了结果不一致的风险，并提高了高容量测试环境下的效率。
电池火灾暴露测试仪 – ToronFT™ BBT 应用
ToronFT™ BBT 广泛应用于设计、制造或认证面向商业和消费市场的锂电池产品的行业。典型应用包括：
- 锂离子和锂金属电池制造：圆柱形、棱柱形和软包电池在根据 UL 1642 和 UL 2054 进行产品认证之前，进行耐火性和耐燃烧性鉴定。
- 消费电子产品电池组：对智能手机、笔记本电脑、平板电脑、便携式移动电源和可穿戴设备的电池组进行安全测试，以验证其是否符合 UL 2054 家用和商用电池要求。
- 电动汽车 (EV) 和电动出行组件：根据 UL 2580 和 IEC 60086-4 对锂离子电池和小模块进行火灾危险性评估，作为更广泛的电池滥用测试计划的一部分。
- 第三方和认可的测试实验室：为寻求 UL、CE 或 IEC 认证的电池制造商提供标准化的防火测试，测试几何形状可重复，与已发布标准中的参考设备相匹配。
- 电池研发和新化学开发：在产品开发周期中快速筛选原型电池设计，以检测热失控行为、燃烧蔓延和弹射风险。
- 电动工具和工业电池组：无绳工具、医疗设备和工业便携式设备的电池组在上市前进行阻燃性鉴定。
- Quality Control 以及进货检验：电子组装商和 OEM 制造商对进货进行测试，以验证所购买的电池单体和电池组在集成到最终产品之前是否符合已公布的安全规范。
标准
ToronFT™ BBT 的设计符合以下国际和北美电池安全标准的耐火性和耐燃性测试设备要求：
- UL 2054——家用和商用电池安全标准，第22条/图22.1——电池防火试验
- UL 1642 – 锂电池安全标准，第 20 条/图 20.1 – 耐火试验和弹丸试验
- IEC 62133-2 – 用于便携式应用的便携式密封二次锂电池的安全要求 – 第 2 部分：锂系统
- IEC 60086-4 – 一次电池 – 第 4 部分：锂电池的安全，第 6.2.5 和 6.2.7 条 / 图 1 – 耐火试验装置
- 联合国/交通运输部 38.3——危险货物运输建议——试验和标准手册，第 38.3 节——锂金属和锂离子电池
电池火灾暴露测试仪 – ToronFT™ BBT 主要特性
ToronFT™ BBT 电池燃烧试验机结合了精确计时、自动火焰控制和坚固的八角形防护罩，可在最大限度减少人为干预的情况下，提供安全、可重复的电池燃烧试验。主要特点包括：
- 全自动测试控制：PLC 驱动的测试序列管理点火、火焰计时和关闭，无需人工干预，消除了操作员差异，提高了多次测试运行的可重复性。
- 独立的火焰开启和余燃计时器：火焰施加时间和火焰维持时间分别采用独立的可编程计时器（每个计时器的取值范围为 0 到 99.99 秒，分辨率为 ±0.1 秒），从而实现精确的测试条件控制，符合 UL 2054 和 UL 1642 的要求。
- 可调节火焰高度：本生灯火焰高度可在 10 至 75 毫米（±2 毫米）范围内调节，使操作人员能够设置适用测试标准中规定的亮蓝色火焰强度，而无需重复重新校准。
- 自动点火系统：内置电子自动点火装置可在每个测试循环开始时可靠地启动本生灯，无需手动点火，并降低延迟点火影响测试结果的风险。
- 符合标准的八角形测试外壳：305 毫米宽 x 355 毫米深 x 610 毫米高的八角形金属丝网笼符合 UL 2054 图 22.1 的尺寸要求，可在整个测试过程中容纳弹丸碎片和燃烧气体。
- 精密金属丝网样品平台：每英寸 20 个孔的钢丝网筛（线径 0.43 毫米）位于燃烧器尖端上方 38.1 毫米处，可精确复制 UL 2054 第 22 条、IEC 60086-4 和 UL 1642 第 20 条所要求的几何形状。
- 安全测试棒参考几何形状：包含一根直径 6.35 毫米、长度 355.6 毫米的测试棒，用于在生产测试之前验证仪器几何形状和火焰应用对准情况。
- 适用于电芯和电池组：该仪器既可容纳单个圆柱形或棱柱形电芯，也可容纳多节电芯电池组，支持 UL 1642（电芯级）和 UL 2054（电池组级）测试程序的单一测试平台。
理论与方法
锂电池将高能量密度储存在高压下密封的易燃电解液中。当电池暴露于外部热源时，电解液会汽化，隔膜会熔化，内部短路可能引发热失控——一种自持的放热反应，电池产生的热量远超其散热能力。电池燃烧测试通过测量电池燃烧时间、是否喷射碎片以及碎片是否穿透周围的网状外壳来量化这种反应的强度和密封特性。
ToronFT™ BBT 模拟了 UL 2054、UL 1642 和 IEC 60086-4 标准中规定的标准化火焰暴露装置。该装置使用内径为 9.5 mm 的本生灯燃烧高纯度液化石油气，产生明亮的蓝色全混火焰，该火焰经过校准，可将支撑的钢丝网加热至鲜红色（约 700 °C）。测试样品放置在距离燃烧器喷嘴 38.1 mm 的 20 目钢丝网上。火焰持续燃烧，直至电池爆炸、完全燃烧或达到预设的暴露时间。测试过程中，计时器会记录有效火焰持续时间和余燃时间（燃烧器熄灭后的持续燃烧），从而为工程师提供精确的燃烧时间数据以供分析。
测试过程中，一个八角形金属丝网笼罩住试样。该笼子可拦截破裂事件中喷射出的任何碎片、气体或弹丸。根据 UL 2054 和 UL 1642 标准，如果任何喷射物均未穿透金属丝网笼，则电池通过弹丸测试。ToronFT™ BBT 的全封闭腔室还能容纳燃烧气体并抑制外部火势蔓延。由于整个测试过程均由具有远程点火功能的 PLC 自动控制，操作人员在火焰暴露期间始终位于测试区域之外，从而避免了人员暴露于热危险，并确保每次循环的火焰喷射几何形状一致。
电池火灾暴露测试仪 – ToronFT™ BBT 技术规格
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 型号 | ToronFT™ BBT (ZY6219) |
| 燃烧器类型 | 本生灯，内径 9.5 毫米（0.375 英寸），管长约 100 毫米 |
| 火焰作用时间 | 0 – 99.99 秒，精度 ±0.1 秒 |
| 火焰维持（后燃）时间 | 0 – 99.99 秒，精度 ±0.1 秒 |
| 火焰高度 | 10 – 75 毫米，可调，精度 ±2 毫米 |
| 示例平台屏幕 | 钢丝网，每25.4毫米20个网孔，丝径0.43毫米；安装在燃烧器喷嘴上方38.1毫米处 |
| 测试外壳形状 | 八角 |
| 测试外壳宽度 | 305毫米（12中） |
| 测试外壳深度 | 355毫米（14中） |
| 测试外壳高度 | 610毫米（24中） |
| 点火系统 | 自动电子点火 |
| 控制模式 | 全自动，PLC |
| 燃气 | 高纯度液化石油气（LPG） |
| 参考测试杆 | 直径 6.35 毫米（¼ 英寸）× 长度 355.6 毫米（14 英寸） |
| 适用标准 | UL 2054 第 22 条 / 图 22.1；UL 1642 第 20 条 / 图 20.1；IEC 60086-4 第 6.2.5 和 6.2.7 条 / 图 1；IEC 62133-2 |
标准包装内容
| 名称 | 描述 |
|---|---|
| 带支架的本生灯 | 包含可调节燃气阀和安装支架的完整燃烧器组件 |
| 八角形金属丝网测试箱 | 金属笼式外壳，尺寸为 305 毫米 × 355 毫米 × 610 毫米，八边形截面 |
| 钢丝网样品筛 | 20目钢丝网，丝径0.43毫米，位于燃烧器上方38.1毫米处 |
| 测试参考杆 | 直径 6.35 毫米 × 长度 355.6 毫米，用于仪器几何形状验证 |
| 测试布/背衬材料 | 用于弹丸粒子捕获评估的标准背衬织物 |
| 液化石油气钢瓶 | 1 瓶高纯度液化石油气（由客户提供，供持续使用） |