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¿Qué es la norma de ensayo IEC 62133? - Parte 2

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¿Qué es la norma de ensayo IEC 62133? - Parte 2

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(3) Abuso térmico

El abuso térmico se refiere a la simulación de un uso inadecuado de la batería bajo altas temperaturas, como colocar teléfonos móviles en coches expuestos al sol, o colocar teléfonos móviles o productos electrónicos en hornos microondas. La fuente de calor externa actúa directamente sobre la batería de litio, provocando complejas reacciones químicas internas, como la descomposición de la película SEI, la reacción redox entre el electrolito y los materiales de los electrodos positivo y negativo, que además evoluciona hacia el desbordamiento térmico. Además, el diafragma se funde y se contrae a alta temperatura, lo que provoca un cortocircuito de los polos positivo y negativo, que es muy probable que cause un incendio o una explosión. En la norma IEC62133: 2012, solo se han realizado pequeños cambios en la prueba de abuso de calor, es decir, los núcleos eléctricos pequeños se mantienen a 130 ℃ durante 10 min, y los núcleos eléctricos grandes se mantienen a 130 ℃ durante 30 min. Esto se debe al aumento de la densidad de energía de volumen y la alta capacidad de la batería de iones de litio simple.

(4) Triturar

Contenido del ensayo de aplastamiento en la norma IEC62133:2012: seleccione el método que provoque el resultado más desfavorable para aplicar una fuerza de (13 ± 1) k N. Una vez que se alcance la presión máxima, o la tensión disminuya repentinamente en 1/3 de la tensión inicial, o se produzca una deformación del 10%, se liberará la presión. En el caso de la batería cuadrada, sólo se realiza la prueba del lado ancho, en lugar de la prueba del lado estrecho. En comparación con la norma de 2002, sólo hay pequeños cambios, es decir, la célula de la batería utiliza un nuevo procedimiento de carga. La prueba de compresión simula un cortocircuito interno local. El nuevo método de carga puede reducir el índice de cualificación de la prueba de seguridad de la célula de la batería de litio.

2.2 Añadir elementos de prueba

(1) Cortocircuito interno forzado

La prueba de cortocircuito interno forzado intenta simular el cortocircuito interno causado por dichas partículas metálicas que penetran en el diafragma. Los ensayos de la norma IEC62133:2012 investigan el cortocircuito interno desde dos posiciones: Sustancia activa positiva. Entre sustancias activas negativas; lámina de aluminio positiva - material activo negativo. En la prueba, la célula de la batería completamente cargada se descompone primero en un entorno en el que el punto de rocío es inferior a - 25 ℃, a continuación, se colocan pequeñas láminas de níquel en las dos posiciones superiores respectivamente, se enrollan de nuevo en la batería y se colocan en una bolsa de polietileno sellada.

La batería se coloca a la temperatura de prueba superior (inferior) más (menos) 5 ℃ durante (45 ± 15) min, y luego bajo las temperaturas de prueba superior e inferior respectivamente, se utiliza una herramienta de presión estándar para aplicar presión a una velocidad de 0,1 mm/s a la posición de la lámina de níquel, Hasta que se observe que el cortocircuito interno provoca una caída de tensión de 50 mV o la presión cumple los requisitos (800 N para baterías circulares y 400 N para baterías cuadradas), la presión se liberará después de 30 segundos. Se requiere que la batería no se incendie ni explote en caso de cortocircuito interno. El contenido de esta prueba es el mismo que el de la norma JIS 8714.

Además, la norma estipula que esta prueba sólo es aplicable a Francia, Japón, Corea y Suiza. Aunque la prueba de cortocircuito interno forzado puede reducir en gran medida los factores de inseguridad causados por los defectos en el proceso de producción, sigue siendo controvertido si puede simular real y eficazmente el cortocircuito interno de las baterías normales. Al mismo tiempo, la estricta operación que requiere el desmontaje y montaje de la batería también supone un reto.

(2) Prueba de transporte

La prueba de transporte de la norma IEC62281 incluye: baja presión de aire, ciclo de temperatura, vibración, impacto, cortocircuito externo, impacto o extrusión. Está dirigido a la célula y al paquete de baterías. Sin embargo, la norma IEC62133:2012 sólo exige la prueba de la célula de la batería, lo que reduce los requisitos de seguridad del pack de baterías. En comparación con la norma IEC62133:2002, la norma de 2012 ha suprimido varios elementos de prueba, como la baja presión atmosférica, el ciclo de temperatura, la vibración y el impacto, pero ha añadido la prueba de transporte.

Del análisis comparativo de las diferencias se desprende que, excepto T6, que es para una sola muestra, T1-T5 es para la misma muestra que se prueba sucesivamente. La prueba anterior puede tener un impacto negativo en la prueba siguiente, lo que hace que no se supere la prueba. Además, también hay diferencias en sus métodos de ensayo. Los ciclos de temperatura y las condiciones de vibración son más estrictos en términos de temperatura, tiempo y aceleración, lo que puede provocar fugas de líquido, fracturas internas y otros fenómenos de la batería de litio. En una palabra, la norma IEC62133:2012 mejora en gran medida los requisitos de las pruebas de seguridad de las baterías de litio.

3.Conclusión

La preparación y revisión de las normas sobre baterías de iones de litio son muy activas en todo el mundo. A través del análisis comparativo entre la edición de 2002 y la edición de 2012 de la norma internacional IEC62133 para baterías de iones de litio para equipos portátiles, se constata que la edición de 2012 es más específica y detallada en la evaluación de la seguridad de las baterías de iones de litio. También estipula los métodos de ensayo de seguridad de las baterías de iones de litio utilizadas en equipos electrónicos portátiles en condiciones normales de uso, condiciones previsibles de uso indebido y condiciones previsibles de fallo, garantizando la seguridad de las baterías de litio durante su almacenamiento, uso, transporte, etc.