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#Tendances produits
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Pourquoi faut-il effectuer des tests de sécurité sur les piles au lithium ?
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L'utilisation de batteries au lithium-ion dans l'électronique portable est aujourd'hui en vogue en raison de ses avantages par rapport aux autres types de batteries.
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L'utilisation de batteries au lithium-ion dans l'électronique portable est aujourd'hui en vogue en raison de ses avantages par rapport aux autres types de batteries. Toutefois, avant d'être utilisées pour alimenter des appareils technologiques, les batteries au lithium-ion sont soumises à des processus de test et de validation, ce qui garantit que la possibilité de risques est atténuée.
Ces processus d'essai sont importants pour réglementer l'une des questions importantes associées aux batteries lithium-ion, à savoir la sécurité thermique. En effet, l'électronique d'aujourd'hui nécessite l'utilisation de piles simples et plus légères ayant une capacité plus élevée d'alimentation de l'appareil pendant une période plus longue. Cela a augmenté la demande sur le marché de la production de piles au lithium au plus haut niveau en créant des cas dangereux en raison de l'augmentation du nombre de transports ainsi que des personnes qui les manipulent.
Voici les différentes raisons pour lesquelles la batterie au lithium-ion est soumise à des tests de sécurité stricts :
Tests de transport
Toutes les batteries lithium-ion fabriquées sont soumises au processus de test de transport conformément à la norme de sécurité. Pendant le processus de test de transport, la batterie est soumise à des températures extrêmement différentes qui imitent les effets des environnements de transport. Le processus de test peut être un test de choc, d'impact ou de sel, selon la stabilité des batteries et des cellules.
Essais de sécurité et de certification
Les tests de sécurité et de certification des batteries lithium-ion impliquent un large éventail de tests de durabilité, tels que des températures, des tensions et des courants extrêmes. Ce type de test garantit que toutes les batteries lithium-ion qui subissent le processus seront sûres à l'utilisation sur la base de la norme de certification de sécurité des batteries.
Tests électromagnétiques
Les tests électromagnétiques garantissent que tout appareil alimenté par des piles au lithium-ion ne fonctionnera pas de façon défectueuse en cas de fortes interférences électromagnétiques. Le processus de test garantit que tous les appareils alimentés par des batteries au lithium-ion ne créeront pas eux-mêmes d'interférences électromagnétiques (EMI).
Même avec tous ces processus de test des batteries au lithium, il y a d'autres éléments à prendre en compte :
La large application de la pile au lithium dans la vie
La batterie au lithium est largement utilisée dans l'électronique technologique, en raison de sa valeur et de sa compatibilité améliorées sur la plupart des appareils électroniques. L'utilisation des batteries au lithium est visible depuis les smartphones qui utilisent de petites batteries jusqu'aux batteries plus grandes comme celles des automobiles. Les batteries au lithium-ion ont gagné la confiance de nombreuses personnes dans le monde entier grâce à leur polyvalence et à leur efficacité.
La taille des batteries au lithium-ion diffère de celle des autres batteries et leur forme indique la quantité d'énergie qu'elles peuvent produire. Parmi les applications des batteries au lithium-ion, on peut citer
UPS
Téléphone mobile, ordinateurs portables et montres-bracelets
Systèmes énergétiques
Véhicules, etc.
Parmi les applications susmentionnées des batteries lithium-ion dans les appareils technologiques, il existe d'autres utilisations de cette batterie, qui profite aux utilisateurs en augmentant la consommation d'énergie des appareils technologiques.
Le principe de fonctionnement de la pile au lithium
La composition structurelle des batteries au lithium-ion varie d'une batterie à l'autre. De plus, indépendamment de leur taille, les batteries lithium-ion sont toutes composées d'éléments tels que l'anode, la cathode, le séparateur et l'électrolyte. L'électrolyte est un sel de lithium dans un solvant organique instable qui nécessite la combinaison du lithium et de l'oxygène pour produire un composé stable appelé oxyde de lithium.
C'est la cathode à l'intérieur de la batterie au lithium qui détermine les caractéristiques de la batterie. C'est ce qui indique la capacité et la tension de la batterie en fonction du matériau lithium-ion qui recouvre la cathode. Plus le matériau à base d'ions de lithium enduit sur la cathode est élevé, plus la capacité et la tension de la batterie seront importantes. Une autre chose qui se trouve à l'intérieur de la batterie lithium-ion est le séparateur, qui assure que la cathode et l'anode sont séparées l'une de l'autre pour des raisons de sécurité dans l'ensemble du système.
Le principe de fonctionnement de la pile au lithium
Pourquoi la batterie au lithium explose-t-elle
Pourquoi la batterie au lithium explose-t-elle ? Il y a plusieurs facteurs qui font exploser une batterie au lithium-ion Dans la plupart des cas, le problème est un court-circuit lorsque le séparateur ne parvient pas à empêcher la cathode et l'anode à l'intérieur de la batterie de se toucher. Une fois que la cathode et l'anode à l'intérieur de la batterie lithium-ion se touchent, la batterie et les composants électroniques commencent à surchauffer.
Le mauvais fonctionnement du séparateur de batterie au lithium-ion est un résultat rare, surtout si la batterie au lithium-ion a été initialement soumise à un processus d'essai certifié.
Voici les raisons pour lesquelles le séparateur de batterie pourrait tomber en panne :
Mauvaise conception de la batterie
Si la batterie est mal conçue sans que le séparateur soit parfaitement fixé dans sa zone prévue. Cela risque de faire exploser la batterie, car ses composants se dilatent et s'arrachent lors de la charge, permettant à la cathode et à l'anode de se toucher. Pour éviter cela, les batteries sont construites de manière à ce que le séparateur reste en place après l'expansion et l'extraction des composants de la batterie.
Facteurs externes
Des facteurs externes affectant une batterie au lithium peuvent la faire exploser, qu'il s'agisse des conditions météorologiques ou d'autres effets physiques. Un temps très chaud peut entraîner une surchauffe des composants de la batterie, ce qui la fait exploser. L'utilisation d'un chargeur qui ne répond pas aux conditions requises pour charger une batterie au lithium la fera probablement exploser.
Même si les piles au lithium ont tendance à tomber en panne et à exploser en de rares occasions. Le processus de test des batteries au lithium-ion est très sûr pour les appareils électroniques, une fois qu'elles ont été soumises à des tests précis. Même après ces processus de test, les fabricants de batteries veillent toujours à ce que tout leur développement soit correctement sauvegardé pour éviter les défaillances.
L'importance des tests de sécurité des piles au lithium
L'utilisation de tests de sécurité pour les batteries au lithium présente une série d'avantages, notamment
Faible maintenance
Contrairement à d'autres types de batteries qui nécessitent un entretien par l'augmentation régulière de son niveau d'eau et plus encore. Les batteries au lithium ne nécessitent pas ce type d'entretien, mais exigent seulement que l'utilisateur les maintienne dans des conditions environnementales spécifiques.
Longue durée
Les batteries lithium-ion peuvent durer plus longtemps sans effets secondaires ni défaillance, jusqu'à 8 ans ou plus. Ainsi, tous les appareils électroniques utilisant des piles au lithium peuvent durer plus longtemps.
Capacité de chargement rapide
Les batteries lithium-ion peuvent être entièrement rechargées en peu de temps, grâce à leur capacité de charge rapide. Cela permet aux appareils électroniques équipés de batteries lithium-ion haute capacité d'être complètement chargés en peu de temps.
Comment tester la sécurité des piles au lithium
Le test de sécurité d'une batterie au lithium est le processus par lequel la batterie est placée à l'intérieur de la machine de test environnemental qui imite les différentes conditions de température extérieure. Un seul spécimen de la batterie au lithium placé dans la machine d'essai s'avérera probablement endommagé après chaque phase d'essai car, à l'intérieur de la machine d'essai environnemental, la température peut aller du froid extrême au chaud selon la méthode d'essai utilisée. Les étapes de la phase d'essai comprennent un test de tension, un test de résistance interne, etc.
Pendant le processus de test, tous les résultats obtenus sont censés être enregistrés tels que produits par la machine au cours de chaque phase de test. Ces enregistrements sont ce qui sera évalué après le processus de test pour déterminer comment la batterie au lithium réagira dans certaines conditions environnementales.
Il existe de nombreuses normes utilisées dans les tests de sécurité des piles au lithium, telles que IEC 62133, IEC 62619, ECE R100, UL 1642, UL 2580, UN 38.3, etc. Selon le contenu de l'essai, les normes correspondantes sont différentes, il est donc nécessaire de savoir quel type d'essai de sécurité des batteries au lithium vous devez tester. La plupart de ces normes exigent une série de machines, telles qu'un testeur d'écrasement de batterie de servo-ordinateur, une chambre d'essai de court-circuit de batterie à contrôle de température, une chambre d'essai d'abus thermique, un testeur de pénétration de clou d'écrasement de batterie, un système d'essai de jarret, une machine d'essai d'emballement thermique, etc. Les tests de sécurité des batteries au lithium nécessitent souvent l'utilisation de chambres d'environnement, telles qu'une chambre d'essai à deux étages à haute et basse température, une chambre de marche pour un test rapide de température ou d'humidité, une chambre de marche pour un test complexe de brouillard salin (température contrôlable), une chambre de marche pour un test d'étanchéité au sable, etc.