IEC 62133-2測試報告是充電電池安全的國際標準,IEC 62133-2 測試報告規(guī)定了電池安全設(shè)計、制造和運行的要求和機械測試。
IEC 62133-2測試報告分為兩部分:
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 測試報告涵蓋適用于該標準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、構(gòu)造、標記、標簽、生產(chǎn)、檢驗、測試和運輸?shù)囊蟆?/p>
第 2 部分:鋰離子電池的具體要求
IEC 62133-2 測試報告涵蓋了適用于鋰離子電池的特定要求,這份檢測報告是很多電池認證的強制要求,比如UL認證。
因此,鋰電池制造商提交由認可實驗室出具的測試報告,以證明其鋰離子電池符合標準要求。
IEC 62133-2鋰離子電池測試設(shè)備包括電池充放電循環(huán)試驗機、防爆試驗箱、外部短路試驗機、自由落體試驗機、熱濫用試驗箱、擠壓試驗機、振動試驗機、沖擊試驗機、強制內(nèi)部短路測試儀、直流電源等。
IEC 62133-2測試項目介紹:
(3)熱濫用
熱濫用是指模擬電池在高溫下的不當使用,例如將手機放在陽光暴曬的車內(nèi),或?qū)⑹謾C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)部復雜的化學反應(yīng),如SEI膜分解、電解液與正負極材料發(fā)生氧化還原反應(yīng),進而演化為熱失控。此外,隔膜在高溫下會熔化收縮,導致正負極短路,極有可能引起火災(zāi)或爆炸。在IEC62133:2012標準中,僅對耐熱試驗做了細微改動,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標準中的擠壓試驗內(nèi)容:選擇導致最不利結(jié)果的方法施加(13±1)k N的力。一旦達到最大壓力,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年標準相比,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 添加測試項目
(1) 強制內(nèi)部短路
強制內(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標準中的測試從兩個位置考察內(nèi)部短路:正極活性物質(zhì)。負極活性物質(zhì)之間;正極鋁箔——負極活性物質(zhì)。測試時,充滿電的電芯先在露點低于–25℃的環(huán)境中分解,然后分別在上面兩個位置放上小鎳片,卷回電芯,放在密封的聚乙烯袋。
將電池置于上(下)試驗溫度加(負)5℃(45±15)min,然后分別在上、下試驗溫度下,用標準加壓工具以0.1mm/s到鎳片位置,直到觀察到內(nèi)部短路導致壓降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)部短路時不會起火或爆炸。本試驗內(nèi)容與JIS 8714標準相同。
此外,標準規(guī)定該測試僅適用于法國、日本、韓國和瑞士。強制內(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,但能否真實有效地模擬正常電池的內(nèi)部短路,仍存在爭議。同時,電池拆裝所需的嚴格操作也是一個挑戰(zhàn)。
(2)運輸試驗:
IEC62281標準中的運輸測試包括: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IEC62133:2012標準只要求對電芯進行測試,降低了對電池組的安全要求。與IEC62133:2002標準相比,2012標準刪除了低氣壓、溫度循環(huán)、振動和沖擊等多項測試項目,增加了運輸測試。
從差異比較分析可以發(fā)現(xiàn),除了T6是針對單個樣本,T1-T5是針對同一樣本依次進行測試。上一次考試可能會對下一次考試產(chǎn)生負面影響,導致無法通過考試。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、時間和加速度方面都比較苛刻,容易導致鋰電池漏液、內(nèi)部破裂等現(xiàn)象??傊琁EC62133:2012標準大大提升了鋰電池的安全測試要求。
總結(jié):
鋰離子電池標準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準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、運輸?shù)冗^程中的安全。
商通檢測提供電池的相關(guān)測試認證服務(wù):
運輸和電池運輸?shù)?UN 38.3 測試:
1.熱測試
2.高空模擬
3.沖擊試驗
4.影響
5.耐振性
6.外部短路
7.過充
8.強制放電
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)客戶具體要求進行測試
CB 認證(例如根據(jù) IEC 62133)