IEC 62133-2測試報(bào)告是充電電池安全的國際標(biāo)準(zhǔn),IEC 62133-2 測試報(bào)告規(guī)定了電池安全設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行的要求和機(jī)械測試。
IEC 62133-2測試報(bào)告分為兩部分:
含有堿性或其他非酸性電解質(zhì)的便攜式密封二次電池和電池組的一般要求。
鋰離子電池的具體要求
第 1 部分:便攜式密封二次電池和電池組的一般要求
IEC 62133-2 測試報(bào)告涵蓋適用于該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的所有類型電池的一般要求。這包括對鋰電池的材料、設(shè)計(jì)、構(gòu)造、標(biāo)記、標(biāo)簽、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、測試和運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>
第 2 部分:鋰離子電池的具體要求
IEC 62133-2 測試報(bào)告涵蓋了適用于鋰離子電池的特定要求,這份檢測報(bào)告是很多電池認(rèn)證的強(qiáng)制要求,比如UL認(rèn)證。
因此,鋰電池制造商提交由認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室出具的測試報(bào)告,以證明其鋰離子電池符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
IEC 62133-2鋰離子電池測試設(shè)備包括電池充放電循環(huán)試驗(yàn)機(jī)、防爆試驗(yàn)箱、外部短路試驗(yàn)機(jī)、自由落體試驗(yàn)機(jī)、熱濫用試驗(yàn)箱、擠壓試驗(yàn)機(jī)、振動試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、強(qiáng)制內(nèi)部短路測試儀、直流電源等。
IEC 62133-2測試項(xiàng)目介紹:
(3)熱濫用
熱濫用是指模擬電池在高溫下的不當(dāng)使用,例如將手機(jī)放在陽光暴曬的車內(nèi),或?qū)⑹謾C(jī)或電子產(chǎn)品放在微波爐中。外部熱源直接作用于鋰電池,引起內(nèi)部復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),如SEI膜分解、電解液與正負(fù)極材料發(fā)生氧化還原反應(yīng),進(jìn)而演化為熱失控。此外,隔膜在高溫下會熔化收縮,導(dǎo)致正負(fù)極短路,極有可能引起火災(zāi)或爆炸。在IEC62133:2012標(biāo)準(zhǔn)中,僅對耐熱試驗(yàn)做了細(xì)微改動,即小電芯130℃保溫10分鐘,大電芯130℃保溫30分鐘。
(4)擠壓測試
IEC62133:2012標(biāo)準(zhǔn)中的擠壓試驗(yàn)內(nèi)容:選擇導(dǎo)致最不利結(jié)果的方法施加(13±1)k N的力。一旦達(dá)到最大壓力,或電壓突然下降初始值的1/3電壓,或發(fā)生 10% 的變形,應(yīng)釋放壓力。對于方形電池,只做寬邊測試,不做窄邊測試。與2002年標(biāo)準(zhǔn)相比,只有很小的變化,即電芯采用了新的充電程序。擠壓測試模擬局部內(nèi)部短路。新的充電方式可能會降低鋰電池電芯安全測試的合格率。
2.2 添加測試項(xiàng)目
(1) 強(qiáng)制內(nèi)部短路
強(qiáng)制內(nèi)部短路測試試圖模擬此類金屬顆粒穿透隔膜引起的內(nèi)部短路。IEC62133:2012標(biāo)準(zhǔn)中的測試從兩個(gè)位置考察內(nèi)部短路:正極活性物質(zhì)。負(fù)極活性物質(zhì)之間;正極鋁箔——負(fù)極活性物質(zhì)。測試時(shí),充滿電的電芯先在露點(diǎn)低于–25℃的環(huán)境中分解,然后分別在上面兩個(gè)位置放上小鎳片,卷回電芯,放在密封的聚乙烯袋。
將電池置于上(下)試驗(yàn)溫度加(負(fù))5℃(45±15)min,然后分別在上、下試驗(yàn)溫度下,用標(biāo)準(zhǔn)加壓工具以0.1mm/s到鎳片位置,直到觀察到內(nèi)部短路導(dǎo)致壓降50mV或壓力滿足要求(圓形電池800N,方形電池400N),才開始加壓30 秒后釋放。要求電池在內(nèi)部短路時(shí)不會起火或爆炸。本試驗(yàn)內(nèi)容與JIS 8714標(biāo)準(zhǔn)相同。
此外,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該測試僅適用于法國、日本、韓國和瑞士。強(qiáng)制內(nèi)部短路測試雖然可以大大減少生產(chǎn)過程中的缺陷帶來的不安全因素,但能否真實(shí)有效地模擬正常電池的內(nèi)部短路,仍存在爭議。同時(shí),電池拆裝所需的嚴(yán)格操作也是一個(gè)挑戰(zhàn)。
(2)運(yùn)輸試驗(yàn):
IEC62281標(biāo)準(zhǔn)中的運(yùn)輸測試包括:低氣壓、溫度循環(huán)、振動、沖擊、外部短路、沖擊或擠壓。它針對的是電芯和電池組。但I(xiàn)EC62133:2012標(biāo)準(zhǔn)只要求對電芯進(jìn)行測試,降低了對電池組的安全要求。與IEC62133:2002標(biāo)準(zhǔn)相比,2012標(biāo)準(zhǔn)刪除了低氣壓、溫度循環(huán)、振動和沖擊等多項(xiàng)測試項(xiàng)目,增加了運(yùn)輸測試。
從差異比較分析可以發(fā)現(xiàn),除了T6是針對單個(gè)樣本,T1-T5是針對同一樣本依次進(jìn)行測試。上一次考試可能會對下一次考試產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致無法通過考試。此外,它們的測試方法也存在差異。溫度循環(huán)和振動條件在溫度、時(shí)間和加速度方面都比較苛刻,容易導(dǎo)致鋰電池漏液、內(nèi)部破裂等現(xiàn)象??傊?,IEC62133:2012標(biāo)準(zhǔn)大大提升了鋰電池的安全測試要求。
總結(jié):
鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)的制修訂在世界范圍內(nèi)非?;钴S,通過對便攜式設(shè)備用鋰離子電池國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62133 2002年版和2012年版的對比分析發(fā)現(xiàn),2012年版在鋰離子電池的安全評估方面更加具體和細(xì)致。還規(guī)定了用于便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池在正常使用條件、可預(yù)見的誤用條件和可預(yù)見的故障條件下的安全測試方法,確保鋰電池在儲存、使用、運(yùn)輸?shù)冗^程中的安全。
商通檢測提供電池的相關(guān)測試認(rèn)證服務(wù):
運(yùn)輸和電池運(yùn)輸?shù)?UN 38.3 測試:
1.熱測試
2.高空模擬
3.沖擊試驗(yàn)
4.影響
5.耐振性
6.外部短路
7.過充
8.強(qiáng)制放電
根據(jù) IEC 62133-1 安全要求對用于便攜式應(yīng)用的便攜式密封二次電池(以及由其制成的電池)進(jìn)行的測試 – 第 1 部分:鎳系統(tǒng)
根據(jù) IEC 62133-2 安全要求對用于便攜式應(yīng)用的便攜式密封二次電池(以及由其制成的電池)進(jìn)行的測試 – 第 2 部分:鋰系統(tǒng)
IEC 60086 原電池測試
根據(jù) IEC 62619 對工業(yè)用電池進(jìn)行測試
UL 1642 鋰電池測試
IEC 61960-3棱柱形和圓柱形鋰二次電池和由其制成的電池的測試
根據(jù)客戶具體要求進(jìn)行測試
CB 認(rèn)證(例如根據(jù) IEC 62133)