I vårt dagliga liv kommer vi ofta i kontakt med engångsbatterier och sekundära batterier. Engångsbatterier är också kända som primärbatterier, det vill säga batterier som inte kan laddas, såsom litiumprimärbatterier, torrbatterier, etc. Sekundära batterier är uppladdningsbara batterier, allmänt kända som litiumjonbatterier.
Sekundärt batteri för uppladdningsbart batteri, dess prestanda inkluderar huvudsakligen dessa aspekter: spänning, internt motstånd, kapacitet, internt tryck, självurladdningshastighet, cykellivslängd, tätningsprestanda, utseende och annan prestanda som överladdning, överurladdning, svetsbarhet, korrosionsbeständighet, etc.
I den här artikeln kommer vi att ta litiumbatteri som ett exempel för att kortfattat introducera några av dess vanliga tillförlitlighet tester.
Batteriteststandarder
Formuleringen eller revideringen av litiumjonbatteristandarder är mycket aktiva, vilket också är marknaden för litiumjonbatterisäkerhetskraven fortsätter att förbättra behovet. Å andra sidan medför det också mer allvarliga utmaningar för batteritillverkarna, som kräver att batteritillverkare ständigt förbättrar nivån på design, produktion och testning.
För närvarande är de vanliga teststandarderna för litiumbatterier IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.
Vanliga testobjekt för litiumbatteritillförlitlighet
1. Cykellivstest
Litiumjonbatterier är kända för sin höga energitäthet och långa livslängd, vilket gör dem till ett idealiskt val för många elektroniska enheter. Men som alla batterier kommer de så småningom att förlora sin förmåga att hålla en laddning med tiden. Denna försämring är känd som batteriets livslängd, och det är en viktig faktor att ta hänsyn till när man designar och testar batterisystem.
Livscykeltestning är processen att utsätta ett batteri för upprepade laddnings- och urladdningscykler tills det når slutet av sin livslängd. Denna testning kan utföras i laboratoriemiljö eller under faktiska användningsförhållanden, beroende på den avsedda användningen av batteriet. Flera faktorer kan påverka livslängden för litiumjonbatterier, inklusive temperatur, laddningshastighet och urladdningsdjup. För att säkerställa korrekta testresultat är det viktigt att kontrollera dessa faktorer under testprocessen.
2. Högtemperaturtest
För närvarande inkluderar säkerhetsstandarder för litiumjonbatterier främst internationella standarder (som IEC-standarder), nationella eller regionala standarder (som JIS, CB, EN-standarder, etc.) och industristandarder (som UL, IEEE, SJ, QB standarder etc.). I dessa befintliga standarder inkluderar de föreskrivna testmetoderna vid hög temperatur huvudsakligen värmemissbrukstest, temperaturcykeltest och högtemperaturplaceringstest.
- Värmemissbrukstest
Värmemissbrukstestmetoden enligt IEC 62133:2002 är att placera det fulladdade batteriet stabiliserat vid rumstemperatur i en kammare med konstant temperatur och fuktighet med naturlig eller cirkulerande luftkonvektion. Testkammaren värms upp till 130 grader ±2 grader med hastigheten 5 grader /min±2 grader /min. Håll denna temperatur, avbryt testet efter 10 min, kontrollera om batteriet brinner eller exploderar. Värmemissbrukstestet enligt IEC 62133 antas av JIS C8712, YD 1268, UL 1642 och andra inhemska och utländska standarder. Värmemissbrukstest används vanligtvis för att bedöma battericellens säkerhet när den placeras vid hög temperatur. Batteriprovet är i ett fulladdat tillstånd under testet, och provet laddas inte eller laddas ur under testet.
- Temperaturcykeltest
Temperaturcykeltestmetoden enligt IEC 62281:2004 är att placera battericellen eller batteripaketet i en miljö på 75 grader i minst 6 timmar och sedan i en miljö på -40 grader i minst 6 timmar. Omvandlingstiden mellan olika temperaturer är inte mer än 30 min, och totalt 10 temperaturcykler genomförs. Efter testet får provet inte fatta eld eller explodera och får inte ha kvalitetsförlust eller spänningsförlust. Temperaturcykeltestet enligt IEC 62281 citeras från UN 38.3, och testmetoden är också antagen av EN 62281, CB 21966 och andra inhemska och utländska standarder. Temperaturcykeltest används i allmänhet för att simulera säkerheten hos en battericell eller ett batteripaket under tillstånd av flera alternerande temperaturförändringar under transport. Under testet var batteriprovet i ett fulladdat tillstånd och provet laddades inte eller laddades ur under testet.
- Hög temperatur stressavlastningstest
Testmetoden för att eliminera hög temperaturpåkänning (förmågan hos gjutna höljen att motstå höga temperaturer) enligt IEC 62133:2002 är att placera batteripaketet i en miljö med en temperatur på 70 grader ±2 grader i 7 timmar. Efter testet bör batteripaketets hölje inte genomgå fysisk deformation som skulle exponera den inre sammansättningen. Stressavlastningstestet enligt IEC 62133 har antagits av EN 62133, JIS C8712 och andra standarder.
Högtemperatursspänningsavlastningstest används vanligtvis för att testa förmågan hos ett batteripaket att bibehålla integriteten i en miljö med hög temperatur. Under testet är batteripackprovet i fulladdat tillstånd och ingen laddning eller urladdning utförs under testet.
Baserat på de högtemperaturrelaterade testerna i inhemska och utländska litiumjonbatteristandarder, är värmemissbrukstestet inriktat på batterikärnans förmåga att motstå höga temperaturer, temperaturcykeln är att simulera temperaturförändringen i transportprocessen, och hög temperatur stressavlastningstest används endast för att bedöma det gjutna skalets förmåga att motstå höga temperaturer. Proverna är fulladdade vid tidpunkten för dessa tester, och ingen laddning eller urladdning utförs under testerna.
LIBStabilitetstestkammareoch Thermal Shock Chamber kan fullt ut stödja temperaturtesterna som beskrivs ovan.
Stabilitetstestkammare
Termisk chockkammare
3. Nedsänkningstest
Som strömkälla för elfordon påverkar säkerheten hos litiumjonbatterisystemet direkt säkerheten för hela fordonet. Batterisystemet bör uppfylla IP67-standarden eller högre vattentäta krav när det lämnar fabriken, men tätningsprestanda för delar är svårt att säkerställa att en så hög vattentät nivå bibehålls under hela livscykeln, och det kan finnas risk för vatten .
Testmetod för översvämning av batterisystem:
- Ta bort topplocket på batteripaketet, anslut till fordonets ledningsnät i det faktiska fordonsmonteringsläget och kommunicera med den övre maskinen;
- Sänk batterisystemet helt i saltvatten (masskoncentrationen är mindre än 3,5 procent av havsvattenkoncentrationen, men kan vara hög i vissa områden), och fortsätt att observera batterisystemets felegenskaper i cirka 10 minuter (längre om möjligt);
- När felegenskaperna är stabila, lyft upp batteripaketet ur vattnet för att observera om det saltvattendränkta batterisystemet uppträder i rök, eld och andra fenomen i atmosfären;
- Behandla batterisystemet enligt testtillståndet (blötläggning av saltlösning), och blötläggningstestet är över.
IPX78
IPX78
