Oplaadbare lithiumbatterijen, als onmisbare apparaten voor energievoorziening in moderne elektronische apparatuur, zijn altijd de focus van de aandacht geweest in de industrie en onder gebruikers met betrekking tot hun veiligheid. Om het veilige gebruik van lithiumbatterijen wereldwijd te waarborgen, hebben de International Electrotechnical Commission (IEC) en andere standaardisatieorganisaties een reeks strenge veiligheidsnormen en testmethoden geformuleerd. Dit artikel duikt in de internationale veiligheidsnormen, testmethoden en certificeringsprocessen voor lithiumbatterijen, met als doel waardevolle referenties te bieden voor gerelateerde industrieën.
I. Internationale veiligheidsnormen voor lithiumbatterijen
De internationale veiligheidsnormen voor lithiumbatterijen worden voornamelijk vastgesteld door de IEC, waarbij IEC 62133 een cruciale standaard is voor de veiligheidsprestaties van oplaadbare lithiumbatterijen en nikkelbatterijen. Deze standaard is bedoeld om de veiligheid van batterijen tijdens ontwerp, productie en gebruik te waarborgen, waardoor elektrische, chemische of thermische gevaren worden vermeden. IEC 62133 is verdeeld in twee delen: IEC 62133-1 is van toepassing op nikkelgebaseerde batterijen (zoals nikkel-cadmium en nikkel-metaal hydridebatterijen), terwijl IEC 62133-2 specifiek van toepassing is op lithiumgebaseerde batterijen (zoals lithium-ionen en lithium-polymerbatterijen).
IEC 62133-2 omvat verschillende veiligheidsvereisten voor lithiumbatterijen, waaronder cel- en batterijbescherming, vereisten voor behuizingsstructuur, batterijbeheersystemen (BMS), overbelastingsbeveiliging, overontladingsbescherming en veilige werking onder verschillende omgevingscondities. De standaard vereist dat batterijen effectieve beschermende maatregelen in hun ontwerp hebben om gevaren te voorkomen, zoals overladen, overladen en kortsluiting tijdens het opladen, ontladen en opslag. Bovendien moet de batterijbehuizing voldoende robuust zijn om externe mechanische effecten en druk te weerstaan, waardoor breuk of lekkage wordt voorkomen. Bovendien vereisen lithiumbatterijen meestal een beheersysteem om de batterijspanning, stroom en temperatuur te controleren om overladen, oververharding en oververhitting te voorkomen.
Afgezien van de IEC 62133 -standaard, zijn verschillende andere gerelateerde normen de veiligheidsprestaties van lithiumbatterijen. IEC 61032 richt zich bijvoorbeeld op de beschermende prestaties van batterijen, waardoor de lekkage van interne elementen wordt voorkomen als gevolg van externe druk, impact of andere externe factoren. IEC 60068 is een brede standaard van de milieutest die wordt gebruikt om de stabiliteit van batterijen onder verschillende omgevingscondities te beoordelen, waaronder temperatuur, vochtigheid, trillingen en schoktests.
II. Testmethoden voor lithiumbatterijen
Om ervoor te zorgen dat lithiumbatterijen voldoen aan internationale veiligheidsnormen, worden een reeks rigoureuze tests uitgevoerd. Deze tests zijn bedoeld om verschillende scenario's te simuleren die batterijen in daadwerkelijk gebruik kunnen tegenkomen, waardoor hun veiligheid en betrouwbaarheid worden geverifieerd. Hierna volgen enkele primaire testmethoden voor lithiumbatterijen:
Kortcircuittest: de polen van de batterij zijn kortsluiting om zijn reactie te testen onder kortsluitingsomstandigheden, waardoor branden of explosies worden voorkomen.
Overbelastingstest: de batterij wordt buiten zijn nominale spanning opgeladen om zijn vermogen om overladen te voorkomen te testen en ervoor te zorgen dat deze niet explodeert of lekt.
Overontladingstest: de batterij ondergaat een overontladingstest om ervoor te zorgen dat deze veilig wordt uitgeschakeld onder te over ontladen, waardoor schade of veiligheidsrisico's worden voorkomen als gevolg van overontlading.
Geforceerde ontladingstest: zorgt ervoor dat de batterij niet oververhit raakt of ontstoken vanwege ongelijke afvoer of andere factoren wanneer zich een fout voordoet.
Temperatuurcyclustest: test de stabiliteit van de batterij onder extreme temperatuurveranderingen, waardoor de prestaties in omgevingen met hoge en lage temperatuur worden gesimuleerd, waardoor geen lekkage, zwelling, explosie of ontsteking wordt gewaarborgd.
Hoge-temperatuurstest: bedient de batterij in een omgeving op hoge temperatuur om de stabiliteit te observeren, waardoor het geen thermische wegloper lijdt.
Vibratietest: simuleert transportomstandigheden door trillingen, het testen van de mechanische structuur van de batterij op stabiliteit en ervoor te zorgen dat deze niet beschadigd is of faalt als gevolg van trillingen.
Drop -test: test of de batterij barst, lekt of vormt een gevaar wanneer het wordt gevallen of beïnvloed.
Compressietest: past externe druk toe op de batterij om te testen of deze onder kracht barst, ontsteekt of explodeert.
Deze testmethoden hebben betrekking op de elektrische prestaties, mechanische prestaties en het aanpassingsvermogen van de batterij, waardoor de veiligheid ervan onder verschillende extreme omstandigheden wordt gewaarborgd.
Iii. Certificeringsproces voor lithiumbatterijen
Om ervoor te zorgen dat lithiumbatterijproducten voldoen aan de internationale veiligheidsnormen, moeten fabrikanten een reeks rigoureuze certificeringsprocessen ondergaan. Hierna volgen de algemene stappen voor lithiumbatterijcertificering:
Naleving van de ontwerp van de normen: fabrikanten moeten ervoor zorgen dat het batterijontwerp voldoet aan de vereisten van IEC 62133 en andere relevante normen, waaronder celontwerp, installatie van beschermende circuits en selectie van behuizingsmaterialen en structuren.
Voorbereiding van technische documentatie: fabrikanten moeten technische documentatie voorbereiden, inclusief batterijspecificaties, ontwerptekeningen, materiaallijsten, producthandleidingen, enz., Om te bewijzen dat het product aan de vereisten van internationale veiligheidsnormen voldoet.
Producttesten: Fabrikanten moeten producten naar laboratoria verzenden met IEC 62133 en andere standaardcertificeringskwalificaties voor testen. Testitems omvatten elektrische prestaties, mechanische prestaties, aanpassingsvermogen van het milieu en de veiligheid. Het laboratorium zal tests uitvoeren volgens de standaard voorgeschreven methoden en testrapporten uitgeven.
Certificeringstoepassing: fabrikanten dienen testrapporten en gerelateerde technische documentatie in bij de certificeringsorgaan om IEC 62133 en andere standaardcertificeringen aan te vragen. De certificeringsinstantie zal het ingediende materialen beoordelen om de naleving van de standaardvereisten te waarborgen.
Fabrieksaudit (indien van toepassing): in sommige certificeringsprocessen kan de certificeringsorgaan ook de fabriek van de fabrikant controleren om ervoor te zorgen dat productieprocessen, kwaliteitscontrole en andere aspecten voldoen aan internationale veiligheidsnormen, waardoor consistente productkwaliteit wordt gewaarborgd.
Uitgiften van certificeringscertificaat: na beoordeling en testen, als het product voldoet aan de vereisten van internationale veiligheidsnormen, geeft de certificeringsorgaan een certificeringscertificaat af. Fabrikanten kunnen het product labelen met het certificeringsmarkering om de naleving van internationale normen te bewijzen.
Met name kunnen certificeringseisen verschillen in verschillende landen en regio's. In China bijvoorbeeld, volgens de "meningen van het algemene kantoor van de Staatsraad voor het verdiepen van de hervorming van het elektronische en elektrische industriële managementsysteem" en gerelateerde voorschriften, vereisen lithium-ionbatterijen en batterijpakketten die worden gebruikt in elektronische en elektrische producten verplichte productcertificering (CCC-certificering) beheer. Fabrikanten moeten certificering aanvragen en verkrijgen volgens relevante normen en voorschriften.
IV. Conclusie
De internationale veiligheidsnormen, testmethoden en certificeringsprocessen voor oplaadbare lithiumbatterijen zijn cruciale waarborgen om de veiligheid en betrouwbaarheid van batterijproducten te waarborgen. Door internationale veiligheidsnormen te volgen en rigoureuze tests en certificering uit te voeren, kunnen fabrikanten ervoor zorgen dat hun lithiumbatterijproducten voldoen aan internationale normen in elektrische prestaties, mechanische prestaties en aanpassingsvermogen van het milieu. Dit vergemakkelijkt niet alleen de compaterende verkoop van producten op de wereldwijde markt, maar vermindert ook effectief de veiligheidsrisico's tijdens het gebruik. Ondertussen zullen de internationale veiligheidsnormen en testmethoden, naarmate de technologie vordert en de marktveranderingen, worden bijgewerkt en verbeterd om zich aan te passen aan nieuwe eisen en uitdagingen. Daarom moeten gerelateerde industrieën continu de nieuwste ontwikkelingen in internationale normen volgen, waardoor de productveiligheid en het concurrentievermogen voortdurend worden verbeterd.