Günlük hayatımızda sıklıkla tek kullanımlık piller ve ikincil pillerle temas ederiz. Tek kullanımlık piller birincil piller olarak da bilinir, yani lityum birincil piller, kuru piller vb. gibi şarj edilemeyen piller. İkincil piller, genellikle lityum iyon piller olarak bilinen şarj edilebilir pillerdir.
Şarj edilebilir pil için ikincil pil, performansı temel olarak şu yönleri içerir: voltaj, iç direnç, kapasite, iç basınç, kendi kendine deşarj oranı, çevrim ömrü, sızdırmazlık performansı, görünüm ve aşırı şarj, aşırı deşarj, kaynaklanabilirlik, korozyon direnci gibi diğer performanslar, vesaire.
Bu yazıda, ortak güvenilirliğinden bazılarını kısaca tanıtmak için lityum pili örnek olarak alacağız. testler.
Akü Testi Standartları
Lityum-iyon pil standartlarının formülasyonu veya revizyonu çok aktiftir, bu da pazarın lityum-iyon pil güvenlik performansı gereksinimlerine olan ihtiyacı iyileştirmeye devam etmektedir. Öte yandan, pil üreticilerinin tasarım, üretim ve test seviyelerini sürekli olarak iyileştirmelerini gerektiren pil üreticilerine daha ciddi zorluklar da getiriyor.
Şu anda, lityum piller için ortak test standartları IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054'tür.
Ortak Lityum Pil Güvenilirlik Test Öğeleri
1. Çevrim Ömrü Testi
Lityum-iyon piller, yüksek enerji yoğunlukları ve uzun hizmet ömürleri ile bilinir, bu da onları birçok elektronik cihaz için ideal bir seçim haline getirir. Bununla birlikte, tüm piller gibi, zamanla şarj tutma yeteneklerini eninde sonunda kaybederler. Bu bozulma, pilin çevrim ömrü olarak bilinir ve pil sistemlerini tasarlarken ve test ederken dikkate alınması gereken önemli bir faktördür.
Döngü ömrü testi, bir pili ömrünün sonuna ulaşana kadar tekrarlanan şarj ve deşarj döngülerine tabi tutma işlemidir. Bu test, pilin kullanım amacına bağlı olarak laboratuvar ortamında veya gerçek kullanım koşullarında gerçekleştirilebilir. Sıcaklık, şarj hızı ve deşarj derinliği gibi çeşitli faktörler lityum iyon pillerin çevrim ömrünü etkileyebilir. Doğru test sonuçları elde etmek için, test sürecinde bu faktörleri kontrol etmek önemlidir.
2. Yüksek Sıcaklık Testi
Şu anda, lityum iyon pil güvenlik standartları temel olarak uluslararası standartları (IEC standartları gibi), ulusal veya bölgesel standartları (JIS, CB, EN standartları vb.) ve endüstri standartlarını (UL, IEEE, SJ, QB gibi) içermektedir. standartlar vb.). Bu mevcut standartlarda, yüksek sıcaklıkta öngörülen test yöntemleri temel olarak ısıyı kötüye kullanma testi, sıcaklık döngüsü testi ve yüksek sıcaklık yerleştirme testini içerir.
- Isı İstismarı Testi
IEC 62133:2002 tarafından şart koşulan ısı kötüye kullanımı test yöntemi, oda sıcaklığında stabilize edilmiş tam şarjlı pili, doğal veya sirkülasyonlu hava konveksiyonu ile sabit sıcaklık ve nem odasına koymaktır. Deney odası 5 derece/dk±2 derece/dk oranında 130 derece ±2 dereceye kadar ısıtılır. Bu sıcaklığı koruyun, 10 dakika sonra testi durdurun, pilin yandığını veya patladığını kontrol edin. IEC 62133'ün ısı kötüye kullanımı testi, JIS C8712, YD 1268, UL 1642 ve diğer yerli ve yabancı standartlar tarafından benimsenmiştir. Isı kötüye kullanımı testi genellikle pil hücresinin yüksek sıcaklığa yerleştirildiğinde güvenliğini değerlendirmek için kullanılır. Pil örneği, test sırasında tamamen şarjlı durumdadır ve test sırasında örnek şarj veya deşarj olmaz.
- Sıcaklık Döngüsü Testi
IEC 62281:2004 tarafından şart koşulan sıcaklık döngüsü test yöntemi, pil hücresini veya pil takımını en az 6 saat 75 derecelik bir ortama ve ardından en az 6 saat süreyle -40 derecelik bir ortama yerleştirmektir. Farklı sıcaklıklar arasındaki dönüşüm süresi 30 dakikadan fazla değildir ve toplam 10 sıcaklık döngüsü gerçekleştirilir. Testten sonra numune alev almamalı veya patlamamalı, kalite kaybı ve voltaj kaybı olmamalıdır. IEC 62281'in sıcaklık döngüsü testi UN 38.3'ten alıntılanmıştır ve test yöntemi ayrıca EN 62281, CB 21966 ve diğer yerli ve yabancı standartlar tarafından benimsenmiştir. Sıcaklık döngüsü testi, genellikle, bir pil hücresinin veya pil paketinin, taşıma sırasında birden fazla değişen sıcaklık değişimi koşulu altında güvenliğini simüle etmek için kullanılır. Test sırasında pil örneği tamamen şarjlı durumdaydı ve test sırasında örnek şarj edilmedi veya boşaltılmadı.
- Yüksek Sıcaklık Stres Giderme Testi
IEC 62133:2002'de öngörülen yüksek sıcaklık stresinin (kalıplanmış kasanın yüksek sıcaklığa dayanma yeteneği) ortadan kaldırılmasına yönelik test yöntemi, pil takımını 7 saat boyunca 70 derece ±2 derece sıcaklıktaki bir ortama yerleştirmektir. Testten sonra, pil paketi muhafazası, iç bileşimi ortaya çıkaracak şekilde fiziksel deformasyona uğramamalıdır. IEC 62133'ün gerilim giderme testi EN 62133, JIS C8712 ve diğer standartlar tarafından benimsenmiştir.
Yüksek sıcaklıkta gerilim azaltma testi genellikle bir pil paketi muhafazasının yüksek sıcaklıktaki bir ortamda bütünlüğü koruma yeteneğini test etmek için kullanılır. Test sırasında pil paketi örneği tam şarj durumundadır ve test sırasında herhangi bir şarj veya deşarj gerçekleştirilmez.
Yerli ve yabancı lityum-iyon pil standartlarındaki yüksek sıcaklıkla ilgili testlere dayalı olarak, ısı kötüye kullanımı testi, pil çekirdeğinin yüksek sıcaklığa dayanma kabiliyetini hedefler, sıcaklık döngüsü, taşıma sürecindeki sıcaklık değişimini simüle etmektir ve yüksek sıcaklıkta gerilim giderme testi yalnızca kalıplanmış kabuğun yüksek sıcaklığa dayanma yeteneğini değerlendirmek için kullanılır. Numuneler bu testler sırasında tamamen şarj edilir ve testler sırasında herhangi bir şarj veya deşarj yapılmaz.
LIBStabilite Test Odasıve Termal Şok Odası, yukarıda açıklanan sıcaklık testlerini tam olarak destekleyebilir.
Stabilite Test Odası
Termal Şok Odası
3. Daldırma Testi
Elektrikli aracın güç kaynağı olarak, lityum iyon pil sisteminin güvenliği, tüm aracın güvenliğini doğrudan etkiler. Güç pil sistemi, fabrikadan çıkarken IP67 standardını veya daha yüksek su geçirmezlik gereksinimlerini karşılamalıdır, ancak parçaların sızdırmazlık performansı, tüm yaşam döngüsü boyunca bu kadar yüksek bir su geçirmezlik seviyesinin korunmasını sağlamak zordur ve su riski olabilir. .
Akü sistemi taşma testi yöntemi:
- Pil paketinin üst kapağını çıkarın, gerçek araç montaj durumundaki araç kablo demetine bağlayın ve üst makine ile iletişim kurun;
- Batarya sistemini tamamen tuzlu suya batırın (kütle konsantrasyonu, deniz suyu konsantrasyonunun yüzde 3,5'inden azdır, ancak bazı bölgelerde yüksek olabilir) ve yaklaşık 10 dakika boyunca (mümkünse daha uzun süre) batarya sisteminin arıza özelliklerini gözlemlemeye devam edin;
- Arıza özellikleri sabit olduğunda, tuzlu suya batırılmış pil sisteminin duman, ateş ve atmosferdeki diğer olaylarda görünüp görünmediğini gözlemlemek için pil takımını sudan çıkarın;
- Akü sistemine test koşullarına (tuzlu suya batırma) göre davranın ve ıslatma testi sona erer.
IPX78
IPX78
