锂离子电池安全测试项目有哪些?
锂离子电池,以及由非用户可更换电池/锂离子电池及其电子产品组成的整个样品。对于非用户可更换电池,作为标准中锂离子电池环境安全测试的整体样品安装在电子产品中;对于非用户可更换的锂离子电池,可将其作为一个整体样品放入电子产品中,也可单独取出进行标准中锂离子电池的环境安全测试。
建议优先选择整体样本进行检测,由于试验过程中可能会漏气、冒烟、起火甚至爆炸,必须采取必要的防护措施,如将试样置于具有防爆功能的通风装置中。
锂离子电池安全测试项目有:
1.电池低压测试
试验目的:低压试验用于模拟航空运输过程中低压条件对锂离子电池安全性的影响。试验后样品应无火灾、爆炸和漏液现象。仪器设备:如真空室(或低压试验室)、充放电测试仪等。
2.电池温度循环测试
测试目的:
锂离子电池温度循环测试用于模拟锂离子电池在运输或储存过程中反复暴露于低温和高温环境下的安全性。该测试是通过使用快速和极端的温度变化来进行的。试验后样品应无火灾、爆炸和漏液现象。
仪器设备:如温度试验箱、充放电测试仪等。
3.电池振动测试
本测试模拟锂离子电池在运输、携带过程中的振动,不得导致漏液、起火、爆炸等安全问题。仪器设备:如振动试验台、充放电测试仪等。
锂离子电池振动试验应注意以下几点:
(1)试样的固定方式既要保证振动信号准确传递给试样,又要防止试样变形;
(2) 每个样品应进行多次不同方向的振动试验;
(3)关于测试方向,由于锂离子电池的形状可能是不规则的,因此需要在三个相互垂直的方向上进行测试。另外需要注意的是,锂离子电池振动试验后需要进行一次放电充电循环。
4.电池加速冲击测试:
测试目的:锂离子电池加速冲击测试是模拟锂离子电池在携带或运输过程中,受到加速冲击后发生的起火、爆炸或漏液等安全问题。仪器设备:如加速冲击试验台、充放电试验机等。
锂离子电池的加速冲击试验应注意以下几点:
(1)锂离子电池的加速冲击试验类似于锂离子电池的振动试验。应注意试样的固定方式、每个试样的多次试验和试验方向。
(2)锂离子电池加速冲击试验峰值加速度注意事项同电池加速冲击试验。
(3)另外需要注意的是,锂离子电池加速试验后需要进行一次放电充电循环。
5.电池跌落测试
圆柱型和纽扣型锂离子电池两端面跌落一次,圆柱面跌落两次,共进行四次跌落试验;方形锂离子电池每面跌落一次,共进行六次测试;非用户可更换电池/锂离子电池应进行设备跌落测试,设备每侧跌落一次。样品应无火灾、爆炸和液体泄漏。
本测试模拟锂离子电池在运输、携带和使用过程中发生意外跌落(如从长凳、桌面、手上跌落),不得导致锂离子电池漏液、起火、爆炸等安全问题。本试验模拟合理的、可预见的意外坠落,不考虑人为、故意、不合理、不可预见的坠落造成的安全问题。仪器设备:如多自由度试验台、充放电测试仪等。
锂离子电池跌落试验应注意以下几点:
(1) 每个样品需要经受多次不同方向的跌落试验;
(2) 应采取必要措施保证试验方向的准确性,该措施不得影响自由落体运动;
(3)锂离子电池跌落试验条件也考虑了实际使用过程中的意外跌落。因此,部分锂离子电池需要进行1.5m跌落测试;另外需要注意的是,锂离子电池的跌落也需要一个放电充电循环。
6.电池缓解压力:
模压或注塑成型的热塑性塑料外壳的结构应保证外壳材料在释放模压或注塑引起的内应力时,外壳材料的任何收缩或变形不会暴露内部零件。样品外壳不应发生会暴露内部成分的物理变形。
测试目的:应力消除测试是模拟锂离子电池在承受适当高温后保持外壳完整性的能力。仪器设备:如高温试验箱等。
注意事项:
应力消除试验应注意以下几点:
(1) 本试验仅针对模压或注塑热塑外壳的锂离子电池进行;
(2)试验前,将试验箱加热至70℃±2℃,然后将试样放入试验箱内代替试样。试验结束后,应将试样取出并恢复至室温,而不是在试验箱内恢复至室温;
(3)如果试样在试验过程中发生火灾、爆炸等损坏,也判为不合格。
7.电池高温测试:
样品在高温条件下使用时应具有足够的安全性。是否合格需通过以下高温使用试验检验:将充满电的样品置于高温试验箱中,试验箱内温度设定为锂电池充放电上限温度-离子电池,电池充放电的上限温度,大值为80℃。试样表面温度稳定后,应保持7h。
样品应符合下列要求之一:
(1)切断电路无起火、爆炸和漏液现象;
(2)在不切断电路的情况下,按照高温试验时的充放电方法进行一次放电充电循环,样品应无起火、爆炸和漏液现象。
本测试模拟锂离子电池在高温环境下的安全性。例如,将处于待机或车载充电状态的手机长时间放在暴露在阳光下的汽车中。仪器设备:如高温试验箱、充放电测试仪等。
锂离子电池高温试验应注意以下几点:
(1)7h的高温保温时间是在试样表面温度平衡后开始计算的。如果一次充放电循环时间大于7h,高温试验时间可延长至本次充放电循环结束;
(2)测试温度的选择是选择锂离子电池的充电上限温度(如40℃)和放电上限温度(如55℃),充电上限温度(如45℃)和放电上限温度(如大值在60℃和80℃之间,一般锂离子电池充电上限温度≤电池充电上限<80℃,锂离子电池放电上限温度≤电池放电上限<80℃ .因此,试验温度一般选择为80℃。
(3) 由于试验箱内的空气流动会加速传热,导致电池在充放电过程中表面热量流失,可能需要降低风速等方法,将对电池的影响降到低样本。
结论:
锂离子电池越来越多地应用于通讯、交通、照明等领域。锂离子电池以其独特的适用性和便利性,越来越受到大众的青睐。然而,锂离子电池的安全性一直饱受诟病,在安全测试中也一直在警醒着我们。我们应该认真、实事求是地对待他们。
商通检测提供电池的相关测试认证服务:
运输和电池运输的 UN 38.3 测试:
1.热测试
2.高空模拟
3.冲击试验
4.影响
5.耐振性
6.外部短路
7.过充
8.强制放电
根据 IEC 62133-1-2 安全要求对用于便携式应用的便携式密封二次电池(以及由其制成的电池)进行的测试IEC 60086 原电池测试
根据 IEC 62619 对工业用电池进行测试
UL 1642 锂电池测试
IEC 61960-3棱柱形和圆柱形锂二次电池和由其制成的电池的测试
根据客户具体要求进行测试
CB 认证(例如根据 IEC 62133)