Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita sering bersentuhan dengan baterai sekali pakai dan baterai sekunder. Baterai sekali pakai disebut juga baterai primer, yaitu baterai yang tidak dapat diisi ulang, seperti baterai lithium primer, baterai kering, dll. Baterai sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang atau biasa disebut baterai lithium-ion.
Baterai sekunder untuk baterai yang dapat diisi ulang, kinerjanya terutama mencakup aspek-aspek ini: voltase, resistansi internal, kapasitas, tekanan internal, laju pelepasan sendiri, masa pakai siklus, kinerja penyegelan, penampilan, dan kinerja lainnya seperti pengisian berlebih, pelepasan berlebih, kemampuan las, ketahanan korosi, dll.
Pada artikel ini, kami akan menggunakan baterai lithium sebagai contoh untuk secara singkat memperkenalkan beberapa keandalan umumnya tes.
Standar Uji Baterai
Perumusan atau revisi standar baterai lithium-ion sangat aktif, yang juga pasar untuk persyaratan kinerja keamanan baterai lithium-ion terus meningkatkan kebutuhan. Di sisi lain, ini juga menghadirkan tantangan yang lebih berat bagi produsen baterai, yang mengharuskan produsen baterai untuk terus meningkatkan tingkat desain, produksi, dan pengujian.
Saat ini, standar pengujian umum untuk baterai litium adalah IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.
Item Tes Keandalan Baterai Lithium Umum
1. Tes Siklus Hidup
Baterai lithium-ion dikenal dengan kepadatan energinya yang tinggi dan masa pakai yang lama, menjadikannya pilihan ideal untuk banyak perangkat elektronik. Namun, seperti semua baterai, baterai pada akhirnya akan kehilangan kemampuannya untuk mengisi daya seiring waktu. Degradasi ini dikenal sebagai masa pakai baterai, dan merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan saat merancang dan menguji sistem baterai.
Pengujian siklus hidup adalah proses membuat baterai mengalami siklus pengisian dan pengosongan berulang hingga mencapai akhir masa pakainya. Pengujian ini dapat dilakukan di laboratorium atau dalam kondisi penggunaan sebenarnya, tergantung pada penggunaan baterai yang diinginkan. Beberapa faktor dapat memengaruhi masa pakai baterai lithium-ion, termasuk suhu, laju pengisian daya, dan kedalaman pengosongan. Untuk memastikan hasil pengujian yang akurat, penting untuk mengontrol faktor-faktor ini selama proses pengujian.
2. Uji Suhu Tinggi
Saat ini, standar keamanan baterai lithium-ion terutama mencakup standar internasional (seperti standar IEC), standar nasional atau regional (seperti standar JIS, CB, EN, dll.) dan standar industri (seperti UL, IEEE, SJ, QB standar, dll). Dalam standar yang ada ini, metode pengujian yang ditentukan pada suhu tinggi terutama mencakup uji penyalahgunaan panas, uji siklus suhu, dan uji penempatan suhu tinggi.
- Tes Penyalahgunaan Panas
Metode uji penyalahgunaan panas yang ditetapkan oleh IEC 62133:2002 adalah menempatkan baterai yang terisi penuh yang distabilkan pada suhu kamar ke dalam ruang suhu dan kelembapan konstan dengan konveksi udara alami atau sirkulasi. Ruang uji dipanaskan hingga 130 derajat ± 2 derajat dengan kecepatan 5 derajat / menit ± 2 derajat / menit. Pertahankan suhu ini, hentikan pengujian setelah 10 menit, periksa apakah baterai terbakar atau meledak. Tes penyalahgunaan panas IEC 62133 diadopsi oleh JIS C8712, YD 1268, UL 1642 dan standar domestik dan asing lainnya. Tes penyalahgunaan panas umumnya digunakan untuk menilai keamanan sel baterai saat ditempatkan pada suhu tinggi. Sampel baterai dalam keadaan terisi penuh selama pengujian, dan sampel tidak diisi atau dikosongkan selama pengujian.
- Tes Siklus Suhu
Metode pengujian siklus suhu yang ditetapkan oleh IEC 62281:2004 adalah menempatkan sel baterai atau paket baterai di lingkungan bersuhu 75 derajat selama minimal 6 jam, lalu di lingkungan -40 derajat selama minimal 6 jam. Waktu konversi antara suhu yang berbeda tidak lebih dari 30 menit, dan total 10 siklus suhu dilakukan. Setelah pengujian, sampel tidak boleh terbakar atau meledak, dan tidak boleh ada kehilangan kualitas dan kehilangan tegangan. Uji siklus suhu IEC 62281 dikutip dari UN 38.3, dan metode pengujiannya juga diadopsi oleh EN 62281, CB 21966 dan standar dalam dan luar negeri lainnya. Tes siklus suhu umumnya digunakan untuk mensimulasikan keamanan sel baterai atau paket baterai dalam kondisi perubahan suhu bolak-balik selama transportasi. Selama pengujian, sampel baterai dalam keadaan terisi penuh, dan sampel tidak diisi atau dikosongkan selama pengujian.
- Tes Pereda Stres Suhu Tinggi
Metode pengujian untuk menghilangkan tekanan suhu tinggi (kemampuan wadah cetakan menahan suhu tinggi) yang ditetapkan dalam IEC 62133:2002 adalah menempatkan baterai di lingkungan dengan suhu 70 derajat ±2 derajat selama 7 jam. Setelah pengujian, wadah kemasan baterai tidak boleh mengalami deformasi fisik yang akan memaparkan komposisi internal. Tes penghilang stres IEC 62133 diadopsi oleh EN 62133, JIS C8712 dan standar lainnya.
Uji pelepas stres suhu tinggi umumnya digunakan untuk menguji kemampuan wadah paket baterai untuk menjaga integritas di lingkungan bersuhu tinggi. Selama pengujian, sampel paket baterai dalam keadaan terisi penuh, dan tidak ada pengisian atau pengosongan yang dilakukan selama pengujian.
Berdasarkan pengujian terkait suhu tinggi dalam standar baterai lithium-ion dalam dan luar negeri, uji penyalahgunaan panas ditujukan pada kemampuan inti baterai untuk menahan suhu tinggi, siklus suhu adalah untuk mensimulasikan perubahan suhu dalam proses transportasi, dan uji pelepas stres suhu tinggi hanya digunakan untuk menilai kemampuan cangkang cetakan untuk menahan suhu tinggi. Sampel terisi penuh pada saat pengujian ini, dan tidak ada pengisian atau pengosongan yang dilakukan selama pengujian.
LIBKamar Pengujian Stabilitasdan Thermal Shock Chamber dapat sepenuhnya mendukung uji suhu yang dijelaskan di atas.
Kamar Pengujian Stabilitas
Kamar Kejutan Termal
3. Uji Perendaman
Sebagai sumber tenaga kendaraan listrik, keamanan sistem baterai tenaga lithium-ion secara langsung mempengaruhi keselamatan seluruh kendaraan. Sistem baterai daya harus memenuhi standar IP67 atau persyaratan kedap air yang lebih tinggi saat meninggalkan pabrik, tetapi kinerja penyegelan suku cadang sulit untuk memastikan bahwa tingkat kedap air yang tinggi dipertahankan di seluruh siklus hidup, dan mungkin ada risiko air .
Metode pengujian banjir sistem baterai:
- Lepaskan penutup atas paket baterai, sambungkan dengan rangkaian kabel kendaraan dalam kondisi perakitan kendaraan yang sebenarnya, dan komunikasikan dengan mesin bagian atas;
- Benamkan sepenuhnya sistem baterai ke dalam air asin (konsentrasi massa kurang dari 3,5 persen konsentrasi air laut, tetapi mungkin tinggi di beberapa area), dan terus amati karakteristik kegagalan sistem baterai selama sekitar 10 menit (lebih lama jika memungkinkan);
- Ketika karakteristik kegagalan stabil, angkat paket baterai keluar dari air untuk mengamati apakah sistem baterai yang direndam air asin muncul dalam asap, api, dan fenomena lain di atmosfer;
- Perlakukan sistem baterai sesuai dengan kondisi pengujian (perendaman air garam), dan pengujian perendaman selesai.
IPX78
IPX78
