פריטי בדיקת אמינות סוללת ליתיום נפוצים

בחיי היום יום אנו באים במגע עם סוללות חד פעמיות וסוללות משניות. סוללות חד פעמיות ידועות גם כסוללות ראשוניות, כלומר סוללות שאינן ניתנות לטעינה, כגון סוללות ליתיום ראשוניות, סוללות יבשות וכו'. סוללות משניות הן סוללות נטענות, הידועות בכינויו סוללות ליתיום-יון.

סוללה משנית לסוללה נטענת, הביצועים שלה כוללים בעיקר את ההיבטים הבאים: מתח, התנגדות פנימית, קיבולת, לחץ פנימי, קצב פריקה עצמית, חיי מחזור, ביצועי איטום, מראה וביצועים נוספים כגון טעינת יתר, פריקת יתר, יכולת ריתוך, עמידות בפני קורוזיה, וכו '

 

 

 

במאמר זה, ניקח את סוללת הליתיום כדוגמה כדי להציג בקצרה חלק מהאמינות הנפוצה שלה מבחנים.

תקני בדיקת סוללה

הניסוח או העדכון של תקני סוללת ליתיום-יון הם מאוד פעילים, וזה גם השוק לדרישות בטיחות סוללת ליתיום-יון ממשיכות לשפר את הצורך. מצד שני, זה גם מביא אתגרים קשים יותר ליצרני הסוללות, הדורשים מיצרני הסוללות לשפר כל הזמן את רמת התכנון, הייצור והבדיקה.

נכון לעכשיו, תקני הבדיקה הנפוצים עבור סוללות ליתיום הם IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.

פריטי בדיקת אמינות סוללת ליתיום נפוצים

1. מבחן חיי מחזור

סוללות ליתיום-יון ידועות בצפיפות האנרגיה הגבוהה שלהן ובחיי השירות הארוכים שלהן, מה שהופך אותן לבחירה אידיאלית עבור מכשירים אלקטרוניים רבים. עם זאת, כמו כל הסוללות, הן יאבדו בסופו של דבר את יכולתן להחזיק טעינה לאורך זמן. השפלה זו ידועה בתור חיי המחזור של הסוללה, והיא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעת ​​תכנון ובדיקת מערכות סוללה.

בדיקת חיי מחזור היא תהליך של העברת סוללה למחזורי טעינה ופריקה חוזרים ונשנים עד שהיא מגיעה לסוף חייה. בדיקה זו יכולה להתבצע במסגרת מעבדה או בתנאי שימוש בפועל, בהתאם ליישום המיועד של הסוללה. מספר גורמים יכולים להשפיע על חיי המחזור של סוללות ליתיום-יון, כולל טמפרטורה, קצב טעינה ועומק הפריקה. כדי להבטיח תוצאות בדיקה מדויקות, חשוב לשלוט בגורמים אלו במהלך תהליך הבדיקה.

2. בדיקת טמפרטורה גבוהה

נכון להיום, תקני הבטיחות של סוללת ליתיום-יון כוללים בעיקר תקנים בינלאומיים (כגון תקני IEC), תקנים לאומיים או אזוריים (כגון תקני JIS, CB, EN וכו') ותקני תעשייה (כגון UL, IEEE, SJ, QB תקנים וכו'). בתקנים קיימים אלה, שיטות הבדיקה שנקבעו בטמפרטורה גבוהה כוללות בעיקר בדיקת שימוש בחום, בדיקת מחזור טמפרטורה ובדיקת מיקום בטמפרטורה גבוהה.

• בדיקת התעללות בחום

שיטת הבדיקה של שימוש בחום שנקבעה על ידי IEC 62133:2002 היא להכניס את הסוללה הטעונה במלואה המיוצבת בטמפרטורת החדר לתוך תא טמפרטורה ולחות קבועים עם הסעת אוויר טבעית או במחזור. תא הבדיקה מחומם עד 130 מעלות ±2 מעלות בקצב של 5 מעלות/דקה±2 מעלות/דקה. שמור על טמפרטורה זו, הפסק את הבדיקה לאחר 10 דקות, בדוק אם הסוללה בוערת או מתפוצצת. בדיקת התעללות בחום של IEC 62133 מאומצת על ידי JIS C8712, YD 1268, UL 1642 ותקנים מקומיים וזרים אחרים. מבחן שימוש לרעה בחום משמש בדרך כלל להערכת בטיחות תא הסוללה כאשר הוא ממוקם בטמפרטורה גבוהה. דגימת הסוללה במצב טעונה במלואה במהלך הבדיקה, והדגימה אינה נטענת או פרוקה במהלך הבדיקה.

• בדיקת מחזור טמפרטורה

שיטת בדיקת מחזור הטמפרטורה שנקבעה על ידי IEC 62281:2004 היא למקם את תא הסוללה או ערכת הסוללות בסביבה של 75 מעלות למשך 6 שעות לפחות, ולאחר מכן בסביבה של מעלות -40 למשך 6 שעות לפחות. זמן ההמרה בין טמפרטורות שונות אינו עולה על 30 דקות, ובסך הכל מתבצעים 10 מחזורי טמפרטורה. לאחר הבדיקה, המדגם לא יתלקח או יתפוצץ, ולא תהיה לו אובדן איכות ואובדן מתח. מבחן מחזור הטמפרטורה של IEC 62281 מצוטט מתוך UN 38.3, ושיטת הבדיקה מאומצת גם על ידי EN 62281, CB 21966 ותקנים מקומיים וזרים אחרים. בדיקת מחזור טמפרטורה משמשת בדרך כלל כדי לדמות את הבטיחות של תא סוללה או ערכת סוללות בתנאים של שינויים מרובים בטמפרטורה מתחלפת במהלך ההובלה. במהלך הבדיקה, דגימת הסוללה הייתה במצב טעונה במלואה, והמדגם לא נטען או נפרק במהלך הבדיקה.

• בדיקת הפגת מתחים בטמפרטורה גבוהה

שיטת הבדיקה לביטול עומס בטמפרטורה גבוהה (היכולת של מארז יצוק לעמוד בטמפרטורה גבוהה) הקבועה ב-IEC 62133:2002 היא למקם את ערכת הסוללות בסביבה עם טמפרטורה של 70 מעלות ±2 מעלות למשך 7 שעות. לאחר הבדיקה, בית מארז הסוללה לא אמור לעבור עיוות פיזי שיחשוף את ההרכב הפנימי. בדיקת הפגת מתחים של IEC 62133 מאומצת על ידי EN 62133, JIS C8712 ותקנים אחרים.

מבחן הפגת מתחים בטמפרטורה גבוהה משמש בדרך כלל כדי לבדוק את היכולת של בית מארז סוללות לשמור על שלמות בסביבה בטמפרטורה גבוהה. במהלך הבדיקה, מדגם מארז הסוללה נמצא במצב טעינה מלא, ולא מתבצעת טעינה או פריקה במהלך הבדיקה.

בהתבסס על הבדיקות הקשורות לטמפרטורה גבוהה בתקני סוללת ליתיום-יון מקומיים וזרים, מבחן השימוש בחום מכוון ליכולת של ליבת הסוללה לעמוד בטמפרטורה גבוהה, מחזור הטמפרטורה הוא לדמות את שינוי הטמפרטורה בתהליך ההובלה, וכן מבחן הפגת מתחים בטמפרטורה גבוהה משמש רק כדי להעריך את יכולת המעטפת היצוקה לעמוד בטמפרטורה גבוהה. הדגימות נטענות במלואן בזמן בדיקות אלו, ולא מתבצעת טעינה או פריקה במהלך הבדיקות.

LIBתא לבדיקת יציבותו-Thermal Shock Chamber יכולים לתמוך באופן מלא במבחני הטמפרטורה שתוארו לעיל.

תא לבדיקת יציבות

תא הלם תרמי

3. מבחן טבילה

כמקור הכוח של רכב חשמלי, הבטיחות של מערכת סוללת הליתיום-יון משפיעה ישירות על בטיחות הרכב כולו. מערכת סוללות החשמל צריכה לעמוד בתקן IP67 או דרישות עמידות למים גבוהות יותר בעת יציאה מהמפעל, אך קשה להבטיח את ביצועי האיטום של חלקים שרמת עמידה למים גבוהה כל כך נשמרת בכל מחזור החיים, וייתכן שיש סיכון של מים .

שיטת בדיקת הצפת מערכת הסוללה:

• הסר את המכסה העליון של ערכת הסוללות, חבר עם רתמת החיווט של הרכב במצב הרכבת הרכב בפועל, ותקשר עם המכונה העליונה;
• להטביע לחלוטין את מערכת הסוללות במי מלח (ריכוז המסה נמוך מ-3.5 אחוז מריכוז מי הים, אך עשוי להיות גבוה באזורים מסוימים), ולהמשיך להתבונן במאפייני הכשל של מערכת הסוללות למשך כ-10 דקות (יותר זמן אם אפשר);
• כאשר מאפייני הכשל יציבים, הרם את ערכת הסוללות אל מחוץ למים כדי לראות אם מערכת הסוללה הספוגה במים מלוחים מופיעה בעשן, אש ותופעות אחרות באטמוספירה;
• טפלו במערכת הסוללות בהתאם למצב הבדיקה (השריית מי מלח), ומבחן ההשריה הסתיימה.

IPX78

IPX78