У свакодневном животу често долазимо у контакт са батеријама за једнократну употребу и секундарним батеријама. Батерије за једнократну употребу познате су и као примарне батерије, односно батерије које се не могу пунити, као што су литијумске примарне батерије, суве батерије, итд. Секундарне батерије су пуњиве батерије, опште познате као литијум-јонске батерије.
Секундарна батерија за пуњиву батерију, њене перформансе углавном укључују ове аспекте: напон, унутрашњи отпор, капацитет, унутрашњи притисак, брзину самопражњења, животни век, перформансе заптивања, изглед и друге перформансе као што су прекомерно пуњење, прекомерно пражњење, заварљивост, отпорност на корозију, итд.
У овом чланку ћемо узети литијумску батерију као пример да укратко представимо неке од њене уобичајене поузданости тестови.
Стандарди за тестирање батерије
Формулисање или ревизија стандарда литијум-јонских батерија су веома активни, што је такође тржиште за безбедносне захтеве за литијум-јонске батерије и даље побољшавају потребу. С друге стране, он такође доноси озбиљније изазове произвођачима батерија, који захтевају од произвођача батерија да стално побољшавају ниво дизајна, производње и тестирања.
Тренутно, уобичајени стандарди за тестирање литијумских батерија су ИЕЦ 61960, ИЕЦ 60086-4, ИЕЦ 62133, ЈИС Ц 8714, УЛ 1642, УЛ 2054.
Уобичајени предмети за тестирање поузданости литијумских батерија
1. Тест животног циклуса
Литијум-јонске батерије су познате по својој високој густини енергије и дугом радном веку, што их чини идеалним избором за многе електронске уређаје. Међутим, као и све батерије, оне ће временом изгубити способност да задрже пуњење. Ова деградација је позната као животни век батерије и важан је фактор који треба узети у обзир приликом пројектовања и тестирања система батерија.
Тестирање животног века батерије је процес подвргавања батерије понављаним циклусима пуњења и пражњења све док не достигне крај животног века. Ово тестирање се може спровести у лабораторијским условима или у стварним условима употребе, у зависности од намераване примене батерије. Неколико фактора може утицати на животни век литијум-јонских батерија, укључујући температуру, брзину пуњења и дубину пражњења. Да бисте осигурали тачне резултате теста, важно је контролисати ове факторе током процеса тестирања.
2. Тест високе температуре
Тренутно, стандарди безбедности литијум-јонских батерија углавном укључују међународне стандарде (као што су ИЕЦ стандарди), националне или регионалне стандарде (као што су ЈИС, ЦБ, ЕН стандарди, итд.) и индустријске стандарде (као што су УЛ, ИЕЕЕ, СЈ, КБ стандарди итд.). У овим постојећим стандардима, прописане методе испитивања на високој температури углавном обухватају тест злоупотребе топлоте, тест температурног циклуса и тест постављања високе температуре.
- Тест злоупотребе топлоте
Метода испитивања злоупотребе топлоте прописана у ИЕЦ 62133:2002 је да се потпуно напуњена батерија стабилизована на собној температури стави у комору са константном температуром и влажношћу са природном или циркулишућом конвекцијом ваздуха. Испитна комора се загрева до 130 степени ±2 степена брзином од 5 степени/мин±2 степена/мин. Одржавајте ову температуру, зауставите тест након 10 минута, проверите да ли је батерија запаљена или експлодирала. Тест злоупотребе топлоте ИЕЦ 62133 усвојен је према ЈИС Ц8712, ИД 1268, УЛ 1642 и другим домаћим и страним стандардима. Тест злоупотребе топлоте се генерално користи за процену безбедности ћелије батерије када је постављена на високу температуру. Узорак батерије је у потпуно напуњеном стању током теста, а узорак се не пуни или празни током теста.
- Тест температурног циклуса
Метода испитивања температурног циклуса прописана у ИЕЦ 62281:2004 је да се батеријска ћелија или батеријски пакет стави у окружење од 75 степени најмање 6 сати, а затим у окружење од -40 степени најмање 6 сати. Време конверзије између различитих температура није више од 30 мин, а изводи се укупно 10 температурних циклуса. Након испитивања, узорак се не сме запалити или експлодирати, и неће имати губитак квалитета и напона. Испитивање температурног циклуса ИЕЦ 62281 цитира се из УН 38.3, а метода испитивања је такође усвојена према ЕН 62281, ЦБ 21966 и другим домаћим и страним стандардима. Тест температурног циклуса се генерално користи за симулацију безбедности батерије или батеријског пакета у условима вишеструких наизменичних промена температуре током транспорта. Током теста, узорак батерије је био у потпуно напуњеном стању, а узорак није био напуњен или испражњен током теста.
- Тест ослобађања од стреса при високим температурама
Метода испитивања за елиминацију напрезања високе температуре (способност обликованог кућишта да издржи високу температуру) прописана у ИЕЦ 62133:2002 је да се батеријски пакет стави у окружење са температуром од 70 степени ±2 степена током 7 сати. Након теста, кућиште батерије не би требало да буде изложено физичким деформацијама које би откриле унутрашњи састав. Тест растерећења од напрезања према ИЕЦ 62133 усвојен је према ЕН 62133, ЈИС Ц8712 и другим стандардима.
Тест ослобађања од стреса при високим температурама се генерално користи за тестирање способности кућишта батеријског пакета да одржи интегритет у окружењу високе температуре. Током теста, узорак батерије је у потпуно напуњеном стању и током теста се не врши пуњење или пражњење.
На основу тестова везаних за високе температуре у домаћим и страним стандардима литијум-јонских батерија, тест злоупотребе топлоте има за циљ способност језгра батерије да издржи високу температуру, температурни циклус је да симулира температурну промену у процесу транспорта, а Тест ослобађања од напрезања при високим температурама се користи само за процену способности обликоване шкољке да издржи високу температуру. Узорци су потпуно напуњени у време ових тестова, а током тестова се не врши пуњење или пражњење.
ЛИБКомора за испитивање стабилностии Тхермал Схоцк Цхамбер могу у потпуности да подрже температурне тестове описане горе.
Комора за испитивање стабилности
Термални шок комора
3. Тест урањања
Као извор напајања електричног возила, безбедност система литијум-јонских батерија директно утиче на безбедност целог возила. Систем батерија за напајање треба да испуни стандард ИП67 или више водоотпорне захтеве када изађе из фабрике, али перформансе заптивања делова је тешко обезбедити да се тако висок ниво водоотпорности одржава током целог животног циклуса, а може постојати и ризик од воде .
Метода испитивања преплављења система батерија:
- Уклоните горњи поклопац пакета батерија, повежите се са каблом возила у стварном стању склопа возила и комуницирајте са горњом машином;
- Потпуно потопите батеријски систем у слану воду (масена концентрација је мања од 3,5 процената концентрације морске воде, али може бити висока у неким областима) и наставите да посматрате карактеристике квара система батерија око 10 минута (дуже ако је могуће);
- Када су карактеристике квара стабилне, извадите батерију из воде да бисте видели да ли се систем батерија натопљен сланом водом појављује у диму, ватри и другим појавама у атмосфери;
- Третирајте батеријски систем у складу са условима теста (натапање сланом водом), и тест намакања је завршен.
ИПКС78
ИПКС78
