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Qu'est-ce que la norme d'essai IEC 62133 ? - Partie 2

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Qu'est-ce que la norme d'essai IEC 62133 ? - Partie 2

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(3) Abus thermique

L'abus thermique fait référence à la simulation d'une utilisation inappropriée de la batterie à haute température, comme le fait de placer des téléphones portables dans des voitures exposées au soleil, ou de placer des téléphones portables ou des produits électroniques dans des fours à micro-ondes. La source de chaleur externe agit directement sur la batterie au lithium, provoquant des réactions chimiques internes complexes, telles que la décomposition du film SEI, la réaction d'oxydoréduction entre l'électrolyte et les matériaux des électrodes positives et négatives, qui évoluent ensuite vers un emballement de la chaleur. En outre, le diaphragme fond et se rétrécit à haute température, entraînant un court-circuit entre les pôles positif et négatif, ce qui est très susceptible de provoquer un incendie ou une explosion. Dans la norme IEC62133 : 2012, seuls des changements mineurs ont été apportés au test d'abus de chaleur, c'est-à-dire que les petits noyaux électriques sont maintenus à 130 ℃ pendant 10 minutes, et les grands noyaux électriques sont maintenus à 130 ℃ pendant 30 minutes. Cela est dû à l'augmentation de la densité énergétique volumique et à la capacité élevée de la batterie lithium-ion simple.

(4) Broyage

Contenu de l'essai d'écrasement dans la norme IEC62133:2012 : choisir la méthode qui donne le résultat le plus défavorable pour appliquer une force de (13 ± 1) k N. Une fois que la pression maximale est atteinte, ou que la tension diminue soudainement d'un tiers de la tension initiale, ou qu'une déformation de 10 % se produit, la pression doit être relâchée. Pour les batteries carrées, seule l'épreuve du côté large est effectuée, au lieu de l'épreuve du côté étroit. Par rapport à la norme de 2002, il n'y a que des changements mineurs, c'est-à-dire que la cellule de la batterie utilise une nouvelle procédure de charge. L'essai de compression simule un court-circuit interne local. La nouvelle méthode de charge peut réduire le taux de qualification de l'essai de sécurité des éléments de batterie au lithium.

2.2 Ajouter des éléments d'essai

(1) Court-circuit interne forcé

L'essai de court-circuit interne forcé vise à simuler le court-circuit interne provoqué par la pénétration de particules métalliques dans la membrane. Les essais de la norme IEC62133:2012 étudient le court-circuit interne à partir de deux positions : substance active positive. Entre les substances actives négatives ; feuille d'aluminium positive - matériau actif négatif. Lors de l'essai, l'élément de batterie entièrement chargé est d'abord décomposé dans un environnement où le point de rosée est inférieur à - 25 ℃, puis de petites feuilles de nickel sont placées respectivement aux deux positions supérieures, enroulées dans la batterie et placées dans un sac en polyéthylène scellé.

La pile est placée à la température d'essai supérieure (inférieure) plus (moins) 5 ℃ pendant (45 ± 15) minutes, puis sous les températures d'essai supérieure et inférieure respectivement, un outil de pression standard est utilisé pour appliquer une pression à une vitesse de 0,1 mm/s à la position de la feuille de nickel, jusqu'à ce qu'il soit observé que le court-circuit interne provoque une chute de tension de 50 mV ou que la pression réponde aux exigences (800 N pour les piles circulaires et 400 N pour les piles carrées), la pression sera relâchée après 30 secondes. Il est exigé que la batterie ne prenne pas feu ou n'explose pas en cas de court-circuit interne. Le contenu de cette épreuve est le même que celui de la norme JIS 8714.

En outre, la norme stipule que ce test n'est applicable qu'en France, au Japon, en Corée et en Suisse. Bien que le test de court-circuit interne forcé permette de réduire considérablement les facteurs d'insécurité causés par les défauts du processus de production, la question de savoir s'il peut réellement et efficacement simuler le court-circuit interne de batteries normales est toujours controversée. En même temps, l'opération stricte requise pour le démontage et le remontage des batteries constitue également un défi.

(2) Test de transport

L'essai de transport de la norme IEC62281 comprend : basse pression d'air, cycle de température, vibration, impact, court-circuit externe, impact ou extrusion. Il vise la cellule et le bloc-batterie. Cependant, la norme IEC62133:2012 n'exige que l'essai de la cellule de la batterie, ce qui réduit les exigences de sécurité du bloc-batterie. Par rapport à la norme IEC62133:2002, la norme 2012 a supprimé plusieurs éléments d'essai tels que la basse pression d'air, le cycle de température, la vibration et l'impact, mais a ajouté l'essai de transport.

L'analyse comparative des différences montre qu'à l'exception de l'essai T6, qui concerne un seul échantillon, les essais T1 à T5 concernent le même échantillon qui doit être testé à tour de rôle. Le test précédent peut avoir un impact négatif sur le test suivant, ce qui entraîne l'échec du test. En outre, les méthodes d'essai diffèrent également. Les cycles de température et les conditions de vibration sont plus stricts en termes de température, de durée et d'accélération, ce qui peut facilement entraîner une fuite de liquide, une fracture interne et d'autres phénomènes de la batterie au lithium. En un mot, la norme IEC62133:2012 renforce considérablement les exigences en matière d'essais de sécurité des batteries au lithium.

3.Conclusion

La préparation et la révision des normes relatives aux batteries au lithium-ion sont très actives dans le monde entier. L'analyse comparative entre l'édition 2002 et l'édition 2012 de la norme internationale IEC62133 relative aux batteries au lithium-ion pour équipements portables montre que l'édition 2012 est plus spécifique et plus détaillée dans l'évaluation de la sécurité des batteries au lithium-ion. Elle stipule également les méthodes d'essai de sécurité des batteries au lithium-ion utilisées dans les équipements électroniques portables dans des conditions normales d'utilisation, des conditions prévisibles de mauvaise utilisation et des conditions prévisibles de défaillance, garantissant la sécurité des batteries au lithium pendant le stockage, l'utilisation, le transport, etc.