Dans notre vie quotidienne, nous entrons souvent en contact avec des piles jetables et des piles secondaires. Les piles jetables sont également appelées piles primaires, c'est-à-dire des piles qui ne peuvent pas être rechargées, telles que les piles primaires au lithium, les piles sèches, etc. Les piles secondaires sont des piles rechargeables, communément appelées piles lithium-ion.
Batterie secondaire pour batterie rechargeable, ses performances comprennent principalement ces aspects : tension, résistance interne, capacité, pression interne, taux d'autodécharge, durée de vie, performances d'étanchéité, apparence et autres performances telles que surcharge, décharge excessive, soudabilité, résistance à la corrosion, etc.
Dans cet article, nous prendrons la batterie au lithium comme exemple pour présenter brièvement certaines de ses fiabilités communes. essais.
Normes de test de batterie
La formulation ou la révision des normes de batterie lithium-ion sont très actifs, qui est également le marché des exigences de performance de sécurité des batteries lithium-ion continuent d'améliorer le besoin. D'autre part, cela pose également des défis plus importants aux fabricants de batteries, qui exigent que les fabricants de batteries améliorent constamment le niveau de conception, de production et de test.
À l'heure actuelle, les normes de test courantes pour les batteries au lithium sont CEI 61960, CEI 60086-4, CEI 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.
Éléments de test de fiabilité de batterie au lithium courants
1. Essai de cycle de vie
Les batteries lithium-ion sont connues pour leur haute densité d'énergie et leur longue durée de vie, ce qui en fait un choix idéal pour de nombreux appareils électroniques. Cependant, comme toutes les batteries, elles finiront par perdre leur capacité à conserver une charge avec le temps. Cette dégradation est connue sous le nom de cycle de vie de la batterie, et c'est un facteur important à prendre en compte lors de la conception et du test des systèmes de batterie.
Le test de durée de vie est le processus consistant à soumettre une batterie à des cycles répétés de charge et de décharge jusqu'à ce qu'elle atteigne sa fin de vie. Ces tests peuvent être effectués en laboratoire ou dans des conditions d'utilisation réelles, selon l'application prévue de la batterie. Plusieurs facteurs peuvent affecter la durée de vie des batteries lithium-ion, notamment la température, le taux de charge et la profondeur de décharge. Pour garantir des résultats de test précis, il est important de contrôler ces facteurs pendant le processus de test.
2. Essai à haute température
À l'heure actuelle, les normes de sécurité des batteries lithium-ion comprennent principalement les normes internationales (telles que les normes CEI), les normes nationales ou régionales (telles que les normes JIS, CB, EN, etc.) et les normes industrielles (telles que UL, IEEE, SJ, QB normes, etc). Dans ces normes existantes, les méthodes de test prescrites à haute température comprennent principalement le test d'abus de chaleur, le test de cycle de température et le test de placement à haute température.
- Test d'abus de chaleur
La méthode d'essai d'abus de chaleur stipulée par la CEI 62133:2002 consiste à placer la batterie complètement chargée stabilisée à température ambiante dans une chambre à température et humidité constantes avec convection d'air naturelle ou circulante. La chambre d'essai est chauffée jusqu'à 130 degrés ± 2 degrés à raison de 5 degrés/min ± 2 degrés/min. Maintenez cette température, arrêtez le test au bout de 10 min, vérifiez si la batterie est en feu ou en explosion. Le test d'abus de chaleur de la CEI 62133 est adopté par JIS C8712, YD 1268, UL 1642 et d'autres normes nationales et étrangères. Le test d'abus de chaleur est généralement utilisé pour évaluer la sécurité de la cellule de batterie lorsqu'elle est placée à haute température. L'échantillon de batterie est dans un état complètement chargé pendant le test, et l'échantillon n'est ni chargé ni déchargé pendant le test.
- Essai de cycle de température
La méthode de test de cycle de température stipulée par la CEI 62281:2004 consiste à placer la cellule de batterie ou le bloc-batterie dans un environnement de 75 degrés pendant au moins 6 h, puis dans un environnement de -40 degrés pendant au moins 6 h. Le temps de conversion entre différentes températures ne dépasse pas 30 min et un total de 10 cycles de température sont effectués. Après le test, l'échantillon ne doit pas prendre feu ou exploser, et ne doit pas avoir de perte de qualité et de perte de tension. Le test de cycle de température de la CEI 62281 est cité de UN 38.3, et la méthode de test est également adoptée par EN 62281, CB 21966 et d'autres normes nationales et étrangères. Le test de cycle de température est généralement utilisé pour simuler la sécurité d'une cellule de batterie ou d'un bloc-batterie dans des conditions de multiples changements de température alternés pendant le transport. Pendant le test, l'échantillon de batterie était dans un état complètement chargé et l'échantillon n'a pas été chargé ou déchargé pendant le test.
- Test de relaxation des contraintes à haute température
La méthode de test pour l'élimination des contraintes à haute température (capacité du boîtier moulé à résister aux températures élevées) stipulée dans la norme CEI 62133:2002 consiste à placer la batterie dans un environnement à une température de 70 degrés ± 2 degrés pendant 7h. Après le test, le boîtier de la batterie ne doit pas subir de déformation physique qui exposerait la composition interne. Le test de relaxation des contraintes de la CEI 62133 est adopté par la norme EN 62133, JIS C8712 et d'autres normes.
Le test de relaxation des contraintes à haute température est généralement utilisé pour tester la capacité d'un boîtier de batterie à maintenir son intégrité dans un environnement à haute température. Pendant le test, l'échantillon de batterie est en état de pleine charge et aucune charge ou décharge n'est effectuée pendant le test.
Basé sur les tests liés aux hautes températures dans les normes nationales et étrangères de batterie lithium-ion, le test d'abus de chaleur vise la capacité du noyau de la batterie à résister à des températures élevées, le cycle de température consiste à simuler le changement de température dans le processus de transport, et le Le test de relaxation des contraintes à haute température n'est utilisé que pour évaluer la capacité de la coque moulée à résister à des températures élevées. Les échantillons sont complètement chargés au moment de ces tests, et aucune charge ou décharge n'est effectuée pendant les tests.
BIBChambre d'essai de stabilitéet la chambre de choc thermique peut pleinement supporter les tests de température décrits ci-dessus.
Chambre d'essai de stabilité
Chambre de choc thermique
3. Essai d'immersion
En tant que source d'alimentation du véhicule électrique, la sécurité du système de batterie lithium-ion affecte directement la sécurité de l'ensemble du véhicule. Le système de batterie d'alimentation doit répondre à la norme IP67 ou aux exigences d'étanchéité supérieures à la sortie de l'usine, mais les performances d'étanchéité des pièces sont difficiles à garantir qu'un niveau d'étanchéité aussi élevé est maintenu tout au long du cycle de vie, et il peut y avoir un risque d'eau .
Méthode de test d'inondation du système de batterie :
- Retirez le couvercle supérieur de la batterie, connectez-vous au faisceau de câbles du véhicule dans l'état d'assemblage réel du véhicule et communiquez avec la machine supérieure ;
- Plonger complètement le système de batterie dans l'eau salée (la concentration massique est inférieure à 3,5 % de la concentration d'eau de mer, mais peut être élevée dans certaines zones) et continuer à observer les caractéristiques de défaillance du système de batterie pendant environ 10 minutes (plus longtemps si possible) ;
- Lorsque les caractéristiques de défaillance sont stables, soulevez la batterie hors de l'eau pour observer si le système de batterie imbibé d'eau salée apparaît dans la fumée, le feu et d'autres phénomènes dans l'atmosphère ;
- Traitez le système de batterie en fonction des conditions de test (trempage dans la saumure) et le test de trempage est terminé.
IPX78
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