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Was ist die Prüfnorm IEC 62133? - Teil 2

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Was ist die Prüfnorm IEC 62133? - Teil 2

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(3) Thermischer Missbrauch

Thermischer Missbrauch bezieht sich auf die Simulation eines unsachgemäßen Batteriegebrauchs bei hohen Temperaturen, wie z. B. das Aufstellen von Mobiltelefonen in Autos, die der Sonne ausgesetzt sind, oder das Aufstellen von Mobiltelefonen oder elektronischen Produkten in Mikrowellenherden. Die externe Wärmequelle wirkt direkt auf die Lithiumbatterie ein und verursacht komplexe interne chemische Reaktionen wie die Zersetzung des SEI-Films, die Redoxreaktion zwischen dem Elektrolyt und den positiven und negativen Elektrodenmaterialien, die sich zu einem Hitzestau entwickeln. Darüber hinaus schmilzt und schrumpft das Diaphragma bei hohen Temperaturen, was zu einem Kurzschluss der positiven und negativen Pole führt, was mit großer Wahrscheinlichkeit zu einem Brand oder einer Explosion führt. In der Norm IEC62133: 2012 wurden nur geringfügige Änderungen an der Hitzebeständigkeitsprüfung vorgenommen, d. h. kleine elektrische Kerne werden 10 Minuten lang bei 130 ℃ gehalten, und große elektrische Kerne werden 30 Minuten lang bei 130 ℃ gehalten. Dies ist auf die zunehmende Volumenenergiedichte und die hohe Kapazität der einzelnen Lithium-Ionen-Batterie zurückzuführen.

(4) Zerkleinern

Inhalt der Quetschprüfung gemäß der Norm IEC62133:2012: Wählen Sie die Methode, die das ungünstigste Ergebnis hervorruft, um eine Kraft von (13 ± 1) k N aufzubringen. Sobald der maximale Druck erreicht ist oder die Spannung plötzlich um 1/3 der Ausgangsspannung abfällt oder eine Verformung von 10 % auftritt, muss der Druck abgelassen werden. Bei quadratischen Batterien wird nur die Prüfung an der breiten Seite durchgeführt, nicht an der schmalen Seite. Im Vergleich zur Norm von 2002 gibt es nur geringfügige Änderungen, d.h. die Batteriezelle verwendet ein neues Ladeverfahren. Der Squeeze-Test simuliert einen lokalen internen Kurzschluss. Das neue Ladeverfahren kann die Qualifikationsrate der Sicherheitsprüfung von Lithium-Batteriezellen verringern.

2.2 Hinzufügen von Prüfpunkten

(1) Erzwungener interner Kurzschluss

Mit der Prüfung des erzwungenen inneren Kurzschlusses wird versucht, den inneren Kurzschluss zu simulieren, der durch das Eindringen von Metallteilchen in die Membran verursacht wird. Die Prüfungen in der Norm IEC62133:2012 untersuchen den inneren Kurzschluss aus zwei Positionen: positive aktive Substanz. Zwischen negativen aktiven Substanzen; positive Aluminiumfolie - negatives aktives Material. Bei der Prüfung wird die vollständig geladene Batteriezelle zunächst in einer Umgebung mit einem Taupunkt von weniger als - 25 ℃ zersetzt, dann werden an den beiden oberen Positionen jeweils kleine Nickelblätter angebracht, in die Batterie zurückgerollt und in einen versiegelten Polyethylenbeutel gelegt.

Die Batterie wird bei der oberen (unteren) Prüftemperatur plus (minus) 5 ℃ für (45 ± 15) Minuten gelagert, und dann wird unter der oberen bzw. unteren Prüftemperatur ein Standard-Druckwerkzeug verwendet, um mit einer Geschwindigkeit von 0,1 mm/s Druck auf die Nickelblattposition auszuüben. Bis festgestellt wird, dass der interne Kurzschluss einen Spannungsabfall von 50 mV verursacht oder der Druck die Anforderungen erfüllt (800 N für runde Batterien und 400 N für quadratische Batterien), wird der Druck nach 30 Sekunden abgelassen. Es ist erforderlich, dass die Batterie im Falle eines internen Kurzschlusses nicht brennt oder explodiert. Der Inhalt dieser Prüfung ist derselbe wie in der Norm JIS 8714.

Darüber hinaus legt die Norm fest, dass dieser Test nur in Frankreich, Japan, Korea und der Schweiz anwendbar ist. Obwohl der erzwungene interne Kurzschlusstest die unsicheren Faktoren, die durch Fehler im Produktionsprozess verursacht werden, stark reduzieren kann, ist es immer noch umstritten, ob er den internen Kurzschluss von normalen Batterien wirklich und effektiv simulieren kann. Gleichzeitig stellt die strenge Vorgehensweise bei der Zerlegung und dem Wiederzusammenbau von Batterien eine Herausforderung dar.

(2) Transportprüfung

Der Transporttest in der Norm IEC62281 umfasst: niedriger Luftdruck, Temperaturzyklus, Vibration, Stoß, externer Kurzschluss, Schlag oder Extrusion. Sie zielt auf die Zelle und das Akkupaket ab. Die Norm IEC62133:2012 verlangt jedoch nur die Prüfung der Batteriezelle, wodurch die Sicherheitsanforderungen an den Batteriesatz reduziert werden. Im Vergleich zur Norm IEC62133:2002 wurden in der Norm 2012 mehrere Prüfpunkte gestrichen, wie z. B. Unterdruck, Temperaturzyklus, Vibration und Aufprall, aber ein Transporttest hinzugefügt.

Aus der Vergleichsanalyse geht hervor, dass mit Ausnahme von T6, das für eine einzelne Probe gilt, T1-T5 für dieselbe Probe gelten, die nacheinander getestet wird. Der vorherige Test kann sich negativ auf den nächsten Test auswirken, was dazu führt, dass der Test nicht bestanden wird. Darüber hinaus gibt es auch Unterschiede in den Prüfverfahren. Die Temperaturwechsel- und Vibrationsbedingungen sind in Bezug auf Temperatur, Zeit und Beschleunigung strenger, was leicht zu Flüssigkeitsaustritt, internem Bruch und anderen Phänomenen der Lithiumbatterie führen kann. Kurz gesagt, die Norm IEC62133:2012 erhöht die Anforderungen an die Sicherheitsprüfung von Lithiumbatterien erheblich.

3.Fazit

Die Ausarbeitung und Überarbeitung von Normen für Lithium-Ionen-Batterien ist weltweit sehr aktiv. Durch die vergleichende Analyse zwischen der Ausgabe 2002 und der Ausgabe 2012 der internationalen Norm IEC62133 für Lithium-Ionen-Batterien für tragbare Geräte wird festgestellt, dass die Ausgabe 2012 spezifischer und detaillierter in der Sicherheitsbewertung von Lithium-Ionen-Batterien ist. Sie legt auch die Sicherheitsprüfverfahren für Lithium-Ionen-Batterien fest, die in tragbaren elektronischen Geräten unter normalen Gebrauchsbedingungen, vorhersehbaren Missbrauchsbedingungen und vorhersehbaren Fehlerbedingungen verwendet werden, um die Sicherheit von Lithium-Batterien während der Lagerung, der Verwendung, des Transports usw. zu gewährleisten.