En la nostra vida diària, sovint entrem en contacte amb piles d'un sol ús i piles secundàries. Les bateries d'un sol ús també es coneixen com a bateries primàries, és a dir, les que no es poden recarregar, com ara les de liti, les bateries seques, etc. Les bateries secundàries són bateries recarregables, comunament conegudes com a bateries d'ions de liti.
Bateria secundària per a bateria recarregable, el seu rendiment inclou principalment aquests aspectes: tensió, resistència interna, capacitat, pressió interna, velocitat d'autodescàrrega, vida útil, rendiment de segellat, aspecte i altres rendiments com ara sobrecàrrega, sobredescàrrega, soldabilitat, resistència a la corrosió, etc.
En aquest article, prendrem la bateria de liti com a exemple per presentar breument algunes de les seves fiabilitats habituals proves.
Normes de prova de bateries
La formulació o la revisió dels estàndards de la bateria d'ions de liti són molt actives, que també és el mercat dels requisits de rendiment de seguretat de la bateria d'ions de liti que segueixen millorant la necessitat. D'altra banda, també comporta reptes més greus als fabricants de bateries, que requereixen que els fabricants de bateries millorin constantment el nivell de disseny, producció i proves.
Actualment, els estàndards de prova habituals per a bateries de liti són IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.
Elements comuns de prova de fiabilitat de la bateria de liti
1. Test de Cycle Life
Les bateries d'ions de liti són conegudes per la seva alta densitat d'energia i una llarga vida útil, cosa que les converteix en una opció ideal per a molts dispositius electrònics. No obstant això, com totes les bateries, finalment perdran la seva capacitat de mantenir una càrrega amb el temps. Aquesta degradació es coneix com el cicle de vida de la bateria, i és un factor important a tenir en compte a l'hora de dissenyar i provar sistemes de bateries.
Les proves de cicle de vida són el procés de sotmetre una bateria a cicles de càrrega i descàrrega repetits fins que arriba al final de la seva vida útil. Aquesta prova es pot dur a terme en un entorn de laboratori o en condicions d'ús reals, depenent de l'aplicació prevista de la bateria. Diversos factors poden afectar la vida útil de les bateries d'ions de liti, com ara la temperatura, la velocitat de càrrega i la profunditat de descàrrega. Per garantir els resultats de les proves precisos, és important controlar aquests factors durant el procés de prova.
2. Prova d'alta temperatura
Actualment, els estàndards de seguretat de les bateries d'ions de liti inclouen principalment estàndards internacionals (com ara estàndards IEC), estàndards nacionals o regionals (com ara estàndards JIS, CB, EN, etc.) i estàndards de la indústria (com UL, IEEE, SJ, QB). estàndards, etc.). En aquests estàndards existents, els mètodes de prova prescrits a alta temperatura inclouen principalment la prova d'abús de calor, la prova de cicle de temperatura i la prova de col·locació d'alta temperatura.
- Prova d'abús de calor
El mètode de prova d'abús de calor estipulat per IEC 62133:2002 és posar la bateria completament carregada estabilitzada a temperatura ambient en una cambra de temperatura i humitat constants amb convecció d'aire natural o circulant. La cambra de prova s'escalfa fins a 130 graus ± 2 graus a una velocitat de 5 graus / min ± 2 graus / min. Mantingueu aquesta temperatura, atureu la prova al cap de 10 minuts, comproveu si la bateria està en flames o explosió. La prova d'abús de calor de la norma IEC 62133 està adoptada per JIS C8712, YD 1268, UL 1642 i altres estàndards nacionals i estrangers. La prova d'abús de calor s'utilitza generalment per avaluar la seguretat de la cel·la de la bateria quan es col·loca a alta temperatura. La mostra de la bateria es troba en un estat completament carregat durant la prova i la mostra no es carrega ni es descarrega durant la prova.
- Prova de cicle de temperatura
El mètode de prova del cicle de temperatura estipulat per IEC 62281:2004 és col·locar la pila o el paquet de bateries en un entorn de 75 graus durant almenys 6 hores i després en un entorn de -40 graus durant almenys 6 hores. El temps de conversió entre diferents temperatures no supera els 30 min, i es duen a terme un total de 10 cicles de temperatura. Després de la prova, la mostra no s'encén ni explotarà, i no tindrà pèrdua de qualitat ni de tensió. La prova del cicle de temperatura de l'IEC 62281 es cita de la ONU 38.3, i el mètode de prova també està adoptat per EN 62281, CB 21966 i altres estàndards nacionals i estrangers. La prova del cicle de temperatura s'utilitza generalment per simular la seguretat d'una pila o un paquet de bateries en condicions de múltiples canvis de temperatura alterns durant el transport. Durant la prova, la mostra de la bateria estava en un estat completament carregat i la mostra no es va carregar ni descarregar durant la prova.
- Prova d'alleujament d'estrès a alta temperatura
El mètode de prova per a l'eliminació de l'estrès d'alta temperatura (la capacitat de la caixa modelada per suportar altes temperatures) estipulat a la norma IEC 62133:2002 és col·locar el paquet de bateries en un entorn amb una temperatura de 70 graus ± 2 graus durant 7 hores. Després de la prova, la carcassa del paquet de bateries no hauria de patir una deformació física que exposaria la composició interna. La prova d'alleujament de tensió de l'IEC 62133 s'adopta per EN 62133, JIS C8712 i altres estàndards.
La prova d'alleujament de l'estrès a alta temperatura s'utilitza generalment per provar la capacitat d'una carcassa de bateria per mantenir la integritat en un entorn d'alta temperatura. Durant la prova, la mostra de la bateria es troba en estat de càrrega completa i no es realitza cap càrrega ni descàrrega durant la prova.
A partir de les proves relacionades amb les altes temperatures en estàndards nacionals i estrangers de bateries de ions de liti, la prova d'abús de calor té com a objectiu la capacitat del nucli de la bateria de suportar altes temperatures, el cicle de temperatura és simular el canvi de temperatura en el procés de transport i el La prova d'alleujament de l'estrès a alta temperatura només s'utilitza per avaluar la capacitat de la closca modelada per suportar altes temperatures. Les mostres estan completament carregades en el moment d'aquestes proves i no es realitza cap càrrega ni descàrrega durant les proves.
LIBCambra de proves d'estabilitati la càmera de xoc tèrmic pot suportar completament les proves de temperatura descrites anteriorment.
Cambra de proves d'estabilitat
Cambra de xoc tèrmic
3. Prova d'immersió
Com a font d'alimentació del vehicle elèctric, la seguretat del sistema de bateries d'ió de liti afecta directament la seguretat de tot el vehicle. El sistema de bateries d'alimentació ha de complir amb l'estàndard IP67 o els requisits d'impermeabilització superiors en sortir de la fàbrica, però el rendiment de segellat de les peces és difícil de garantir que es mantingui un nivell d'impermeabilitat tan alt durant tot el cicle de vida, i hi pot haver risc d'aigua. .
Mètode de prova d'inundació del sistema de bateries:
- Traieu la coberta superior del paquet de bateries, connecteu-vos amb el cablejat del vehicle en l'estat real de muntatge del vehicle i comuniqueu-vos amb la màquina superior;
- Enfonseu completament el sistema de bateries a l'aigua salada (la concentració de massa és inferior al 3,5 per cent de la concentració d'aigua de mar, però pot ser alta en algunes zones) i continueu observant les característiques de fallada del sistema de bateries durant uns 10 minuts (més si és possible);
- Quan les característiques de fallada siguin estables, aixequeu el paquet de bateries fora de l'aigua per observar si el sistema de bateries empapat amb aigua salada apareix en fum, foc i altres fenòmens de l'atmosfera;
- Tracteu el sistema de bateries segons les condicions de prova (remull de salmorra) i la prova de remull s'ha acabat.
IPX78
IPX78
