Joudumme jokapäiväisessä elämässämme usein kosketuksiin kertakäyttöisten paristojen ja toisioparistojen kanssa. Kertakäyttöiset paristot tunnetaan myös ensiöparistoina eli paristoina, joita ei voi ladata uudelleen, kuten litiumakut, kuivaparistot jne. Toissijaiset akut ovat ladattavia akkuja, jotka tunnetaan yleisesti nimellä litiumioniakut.
Toissijainen akku ladattavalle akulle, sen suorituskyky sisältää pääasiassa seuraavat näkökohdat: jännite, sisäinen vastus, kapasiteetti, sisäinen paine, itsepurkautumisnopeus, syklin käyttöikä, tiivistyskyky, ulkonäkö ja muu suorituskyky, kuten ylilataus, ylipurkaus, hitsattavuus, korroosionkestävyys, jne.
Tässä artikkelissa otamme litiumakun esimerkkinä esitelläksemme lyhyesti sen yleistä luotettavuutta testit.
Akun testausstandardit
Muotoilu tai tarkistus litiumioniakkujen standardit ovat erittäin aktiivisia, mikä on myös markkinoilla litiumioniakkujen turvallisuusvaatimukset parantavat edelleen tarvetta. Toisaalta se tuo myös akkuvalmistajille kovempia haasteita, jotka vaativat akkuvalmistajilta jatkuvaa suunnittelun, tuotannon ja testauksen tason parantamista.
Tällä hetkellä litiumakkujen yleiset testistandardit ovat IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.
Yleiset litiumakun luotettavuustestikohteet
1. Sykli Käyttöikä testi
Litiumioniakut tunnetaan korkeasta energiatiheydestä ja pitkästä käyttöiästä, mikä tekee niistä ihanteellisen valinnan moniin elektronisiin laitteisiin. Kuitenkin, kuten kaikki akut, ne menettävät lopulta kykynsä pitää latausta ajan myötä. Tämä heikkeneminen tunnetaan akun käyttöiänä, ja se on tärkeä tekijä, joka on otettava huomioon akkujärjestelmiä suunniteltaessa ja testattaessa.
Käyttöiän testaus on prosessi, jossa akku alistetaan toistuville lataus- ja purkausjaksoille, kunnes se saavuttaa käyttöikänsä lopussa. Tämä testi voidaan suorittaa laboratorio-olosuhteissa tai todellisissa käyttöolosuhteissa riippuen akun käyttötarkoituksesta. Litiumioniakkujen käyttöikään voivat vaikuttaa useat tekijät, mukaan lukien lämpötila, latausnopeus ja purkaussyvyys. Tarkkojen testitulosten varmistamiseksi on tärkeää valvoa näitä tekijöitä testausprosessin aikana.
2. Korkean lämpötilan testi
Tällä hetkellä litiumioniakkujen turvallisuusstandardit sisältävät pääasiassa kansainväliset standardit (kuten IEC-standardit), kansalliset tai alueelliset standardit (kuten JIS-, CB-, EN-standardit jne.) ja teollisuusstandardit (kuten UL, IEEE, SJ, QB). standardit jne.). Näissä olemassa olevissa standardeissa määrätyt testausmenetelmät korkeassa lämpötilassa sisältävät pääasiassa lämmön väärinkäyttötestin, lämpötilajaksotestin ja korkean lämpötilan sijoitustestin.
- Lämmön väärinkäyttötesti
Standardin IEC 62133:2002 edellyttämä lämmön väärinkäytön testausmenetelmä on laittaa täysin ladattu, huoneenlämpötilaan stabiloitu akku vakiolämpötila- ja kosteuskammioon, jossa on luonnollinen tai kiertävä ilmankierto. Koekammio kuumennetaan 130 asteeseen ±2 asteeseen nopeudella 5 astetta/min±2 astetta/min. Pidä tämä lämpötila, keskeytä testi 10 minuutin kuluttua, tarkista, onko akku tulessa tai räjähdys. IEC 62133:n lämmön väärinkäyttötesti on hyväksytty JIS C8712-, YD 1268-, UL 1642- ja muissa kotimaisissa ja ulkomaisissa standardeissa. Lämmön väärinkäyttötestiä käytetään yleensä arvioimaan akkukennon turvallisuutta, kun se asetetaan korkeaan lämpötilaan. Akkunäyte on testin aikana täyteen ladatussa tilassa, eikä näyte lataudu tai purkaudu testin aikana.
- Lämpötilajaksotesti
Standardin IEC 62281:2004 mukainen lämpötilasyklin testausmenetelmä on asettaa akkukenno tai akkupaketti 75 asteen ympäristöön vähintään 6 tunniksi ja sitten -40 asteen ympäristöön vähintään 6 tunniksi. Muunnosaika eri lämpötilojen välillä on korkeintaan 30 minuuttia ja lämpötilajaksoja suoritetaan yhteensä 10. Testin jälkeen näyte ei saa syttyä tuleen tai räjähtää, eikä siinä saa olla laatu- tai jännitehäviötä. IEC 62281:n lämpötilasyklitesti on lainattu UN 38.3:sta, ja testausmenetelmää käyttävät myös EN 62281, CB 21966 ja muut kotimaiset ja ulkomaiset standardit. Lämpötilasyklitestiä käytetään yleensä simuloimaan akkukennon tai akkupaketin turvallisuutta useiden vuorottelevien lämpötilanmuutosten olosuhteissa kuljetuksen aikana. Testin aikana akkunäyte oli täyteen ladatussa tilassa, eikä näyte latautunut tai purkautunut testin aikana.
- Korkean lämpötilan stressinpoistotesti
IEC 62133:2002:n mukainen testimenetelmä korkean lämpötilan rasituksen eliminoimiseksi (valetun kotelon kyky kestää korkeita lämpötiloja) on sijoittaa akkupakkaus ympäristöön, jonka lämpötila on 70 astetta ±2 astetta 7 tunniksi. Testin jälkeen akun kotelo ei saa joutua fyysiseen muodonmuutokseen, joka paljastaisi sisäisen koostumuksen. Standardin IEC 62133 stressinpoistotesti on hyväksytty standardeissa EN 62133, JIS C8712 ja muissa standardeissa.
Korkean lämpötilan stressinpoistotestiä käytetään yleensä testaamaan akun kotelon kykyä säilyttää eheys korkeassa lämpötilassa. Testin aikana akkupakkausnäyte on täyteen ladatussa tilassa, eikä testin aikana tapahdu latausta tai purkausta.
Kotimaisten ja ulkomaisten litiumioniakkustandardien korkeaan lämpötilaan liittyvien testien perusteella lämmön väärinkäyttötesti on suunnattu akun ytimen kykyyn kestää korkeita lämpötiloja, lämpötilasyklin tarkoituksena on simuloida lämpötilan muutosta kuljetusprosessissa ja korkean lämpötilan jännityksenpoistotestiä käytetään vain arvioimaan valetun vaipan kykyä kestää korkeita lämpötiloja. Näytteet ovat täysin ladattuja näiden testien aikana, eikä latausta tai purkamista suoriteta testien aikana.
LIBVakavuustestauskammioja Thermal Shock Chamber tukee täysin yllä kuvattuja lämpötilatestejä.
Vakavuustestauskammio
Lämpöshokkikammio
3. Upotuskoe
Sähköajoneuvon virtalähteenä litiumioniakkujärjestelmän turvallisuus vaikuttaa suoraan koko ajoneuvon turvallisuuteen. Tehoakkujärjestelmän tulee täyttää IP67-standardin tai korkeammat vedenpitävyysvaatimukset tehtaalta poistettaessa, mutta osien tiivistyskykyä on vaikea varmistaa, että näin korkea vedenpitävyys säilyy koko elinkaaren ajan, ja vesi voi olla vaarassa. .
Akkujärjestelmän tulvatestimenetelmä:
- Irrota akun yläkansi, yhdistä ajoneuvon johtosarjaan ajoneuvon todellisessa kokoonpanotilassa ja ota yhteyttä ylempään koneeseen;
- Upota akkujärjestelmä kokonaan suolaveteen (massapitoisuus on alle 3,5 prosenttia meriveden pitoisuudesta, mutta voi olla korkea joillakin alueilla) ja jatka akkujärjestelmän vikaominaisuuksien tarkkailua noin 10 minuuttia (pidempään, jos mahdollista);
- Kun vikaominaisuudet ovat vakaat, nosta akku pois vedestä ja tarkkaile, esiintyykö suolaisen veden kastelemaa akkujärjestelmää savussa, tulessa tai muissa ilmakehän ilmiöissä;
- Käsittele akkujärjestelmää testiolosuhteiden mukaisesti (suolavesiliotus), ja liotustesti on ohi.
IPX78
IPX78
