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#Actualités du secteur
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L'importance des tests de sécurité des batteries au lithium-ion
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Compte tenu de la large application des piles au lithium, il faut accorder de plus en plus d'attention à leurs performances en matière de sécurité.
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Situation actuelle
Depuis la production de masse des piles au lithium, elle a rapidement mené la tendance dans le domaine des piles avec son rapport énergétique élevé, sa longue durée de vie et la tension élevée de ses électrodes. Il a un avantage absolu dans les téléphones mobiles, les ordinateurs et d'autres industries. Et il est devenu l'un des sujets de recherche importants des nouveaux véhicules à énergie actuels.
Afin de répondre à la demande du marché en énergie à haute capacité de stockage, les entreprises ont accru la recherche et le développement spécifiques aux batteries individuelles. Bien qu'il soit possible d'augmenter le temps d'attente du téléphone portable, cela rend également la densité énergétique volumétrique d'une seule batterie de plus en plus élevée. La sécurité des batteries au lithium est de plus en plus importante. La principale contrainte à la commercialisation des batteries de haute capacité et des batteries au lithium-ion est la sécurité.
Problème limité
Cependant, ces dernières années, avec l'utilisation à grande échelle du marché et l'augmentation de la capacité de la batterie elle-même, dans des conditions d'abus (comme le chauffage, la surcharge, la surdécharge, le court-circuit, les vibrations, l'extrusion, etc. ), les batteries au lithium présentent de graves problèmes tels que les incendies et les explosions. Cela peut avoir des effets mortels sur les entreprises en raison des explosions ou des rappels de produits pour des raisons de sécurité. Diverses entreprises investissent dans le développement de nouvelles technologies de prévention de la sécurité des batteries au lithium. En outre, elle simule également les problèmes éventuels et met au point une méthode de détection plus compatible.
Norme de lancement
Afin d'analyser et de résoudre ces problèmes, la communauté internationale a proposé de multiples normes de sécurité, telles que IEC 62133, UL1642, IEEE 1625, etc. La Chine a également introduit la norme recommandée GB/T 18287-2000. Dans le même temps, certaines normes telles que : UN 38.3, GB 4943 garantissent la sécurité des piles au lithium dans l'aviation et le transport à longue distance et l'utilisation d'équipements. Cet article présente quelques discussions simples sur les méthodes de détection partielle actuelles de la norme CEI 62133.
Équipement de test des batteries
Choc mécanique (risque d'accident)
La raison
Le choc mécanique est principalement utilisé pour simuler un environnement dans lequel le produit est soumis à un impact pendant l'utilisation, la manipulation ou le transport. Afin de déterminer l'adaptabilité du produit à diverses forces d'impact et d'évaluer l'intégrité de sa structure. L'équipement d'essai de batterie le plus couramment utilisé est la chambre d'essai d'écrasement de batterie.
Exigences des normes de test
La norme CEI 62133 exige qu'une pile ou un bloc de piles entièrement chargé soit fixé à la machine d'essai par une méthode rigide. La méthode doit être capable de supporter toutes les surfaces solides de la batterie ou du bloc de batteries. Une seule cellule ou un seul bloc de batteries doit résister à l'équivalent de trois chocs. Les chocs doivent être appliqués dans trois directions perpendiculaires les unes aux autres. Au moins une direction doit être perpendiculaire au plan horizontal.
L'accélération d'impact d'une seule cellule ou d'un seul bloc de batteries doit être telle que l'accélération moyenne minimale soit de 75 g et que l'accélération maximale soit comprise entre 125 g et 175 g dans les 3 premières ms. Les cellules ou le bloc de batteries doivent être testés à une température ambiante de 20 ± 5 °C. Après le test, l'échantillon a été laissé pendant une heure avant l'inspection visuelle. Pendant le test, la pile ou le bloc de piles ne s'enflamme pas, n'explose pas et ne fuit pas.
Chute libre
La raison
Le test de chute est principalement utilisé pour simuler la chute libre qu'un produit peut subir lors de sa manipulation. Principalement pour examiner la capacité du produit à résister à un impact accidentel. 80% des dommages électroniques sont dus à une chute et à une collision. Le personnel de R&D consacre souvent beaucoup de temps et d'argent à effectuer des tests de qualité sur les produits. Les tests structurels les plus courants sont les tests de chute et d'impact. En fait, l'entreprise utilise le plus souvent les équipements de test de batterie, notamment le testeur de chute et le testeur de choc lourd.
Exigences des normes de test
La norme IEC 62133 exige la chute libre à une température ambiante de 20 °C ± 5 °C, et chaque batterie est entièrement chargée. Chaque batterie ou cellule complètement chargée doit tomber de 10 mètres sur le sol en béton. Et répéter 3 fois. La batterie ou la cellule doit avoir une force d'impact dans une direction aléatoire lorsqu'elle tombe. Après le test, la batterie ou la cellule doit être placée pendant 1 heure. Ensuite, vérifiez visuellement. La batterie ne doit pas avoir de feu ou d'explosion. Le test de chute examine la chute possible dans l'environnement de transport ou l'utilisation par le client. Du point de vue de la sécurité, il s'agit de tester la performance de la soudure de la batterie.
Abus thermique
La raison
Le problème de sécurité des batteries lithium-ion est principalement dû aux incendies, aux explosions et autres phénomènes provoqués par l'emballement thermique. Les raisons de l'emballement thermique sont les suivantes :
Conditions externes
Conditions intrinsèques
Alors que la température externe augmente, la température interne de la batterie augmente également. Alors que la température externe augmente, la température interne de la batterie augmente également. Après avoir atteint une certaine température, le diaphragme se ferme thermiquement. Par conséquent, la fonction de protection des pôles positif et négatif est sûre. Cependant, si le séparateur ne se ferme pas efficacement, ou si le diaphragme fond et se rompt, ou si une autre réaction exothermique se produit à l'intérieur de la batterie pour faire monter la température de la batterie, cela peut poser des problèmes de sécurité. En général, l'équipement d'essai des batteries couramment utilisé par l'entreprise est la chambre d'essai d'abus thermique.
Exigences des normes de test
La norme CEI 62133 exige que chaque cellule soit entièrement chargée et placée dans une chambre à convection par gravité ou par circulation d'air. La température de la chambre a été portée à 130 °C ± 2 °C à un taux de 5 ° C / min ± 2 ° C / min. La batterie doit être placée dans cet environnement pendant 10 minutes (30 minutes pour les grandes cellules). Pendant l'essai, la batterie ne s'enflamme pas et n'explose pas.
Lorsque le système de batterie est anormal, la température augmente. Afin de prévenir tout danger, l'isolation thermoplastique fond (120℃ ~ 140℃). De plus, les pores de la membrane se ferment et deviennent des isolants. Cela empêche l'électrolyte de passer à travers, afin d'atteindre l'objectif de coupure du courant. De manière à atteindre l'objectif d'interruption du courant.
En raison de la température élevée, le séparateur interne de la batterie se rétrécit trop thermiquement. Et cela provoquera un court-circuit entre les feuilles d'électrodes positives et négatives internes. La batterie continue d'agir sous la boîte chaude de la source de chaleur externe, tandis que la batterie interne génère un courant de court-circuit thermique Q. Les deux types de chaleur font que le séparateur de la batterie continue de rétrécir, ce qui provoque davantage de courts-circuits internes, et la chaleur interne de la batterie augmente de manière exponentielle pendant un cercle vicieux. En raison de la température constante de la chambre pendant 10 minutes de 30 minutes, la batterie ne peut pas dissiper la chaleur. Par conséquent, la chaleur s'accumule rapidement. Finalement, la batterie est hors de contrôle.
Conclusion
Les exigences des utilisateurs en matière de densité énergétique des batteries lithium-ion ne cessant d'augmenter, les performances de sécurité des batteries au lithium sont confrontées à des défis de plus en plus importants. De nombreuses entreprises ont étudié de nombreuses mesures de sécurité pour améliorer la sécurité des batteries. La réalisation de tests extrêmes aide les entreprises à trouver les défauts de leurs produits et à fabriquer des produits plus sûrs.
Enfin, un excellent équipement de test des batteries jouera un rôle de catalyseur pour les entreprises. Nous sommes un fabricant d'équipements de test de batteries et d'équipements de test environnemental, avec 13 ans d'expérience en matière de production et de conception. Nous pensons que nos produits peuvent aider les entreprises à prévenir les incendies de batteries, les explosions et autres conditions extrêmes, et à fabriquer des produits plus sûrs. Ils peuvent également favoriser le développement stable des batteries au lithium et de leurs dérivés.