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Quali sono gli elementi dei test di sicurezza per le batterie agli ioni di litio?
November 19 , 202501 Test di sicurezza meccanica - Vibrazioni, urti, cadute, penetrazione di aghi, compressione, ecc.
Test di vibrazione
Metodo di prova delle vibrazioni della batteria al litio: la batteria viene scaricata a 0,2 °C - 3,0 V, quindi caricata a 1 °C con corrente e tensione costanti a 4,2 V, con una corrente di interruzione di 10 mA. Dopo 24 ore di riposo, viene fatta vibrare alle seguenti condizioni: ampiezza 0,8 mm, facendo vibrare la batteria tra 10 Hz e 55 Hz, con la frequenza di vibrazione che aumenta o diminuisce di 1 Hz al minuto. Dopo la vibrazione, la variazione di tensione della batteria dovrebbe essere entro ± 0,02 V e la variazione di resistenza interna dovrebbe essere entro 5 mΩ.
Test di impatto della batteria
Il test d'impatto della batteria prevede il posizionamento del campione di prova su una superficie piana. Un'asta di 15,8 mm di diametro viene posizionata a croce al centro del campione. Un peso di 9,1 kg viene lasciato cadere da un'altezza di 610 mm sul campione. Ogni batteria campione deve resistere a un solo impatto e viene utilizzato un campione diverso per ogni test. Le prestazioni di sicurezza della batteria vengono testate facendo cadere pesi diversi da altezze diverse e con aree di impatto diverse. Secondo le normative, la batteria non deve prendere fuoco o esplodere.
| Certificazione parziale | Requisiti per i test di caduta della batteria |
| Certificazione UN38.3 |
Le batterie al litio confezionate vengono lasciate cadere liberamente da un'altezza di 1200 mm su una tavola di legno duro spessa 18-20 mm (posata su un pavimento di cemento) a 20±5°C.
Risultato: superato se non si verificano incendi o esplosioni durante o dopo il test.
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| Certificazione UL |
Le batterie vengono lasciate cadere tre volte da un'altezza di 1 m su un pavimento di cemento o metallo a una temperatura ambiente di 20±5°C.
Esito: superato se non si verifica alcun incendio o esplosione.
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| Certificazione CQC |
Le batterie vengono caricate completamente secondo la procedura di ricarica specificata dal produttore e poi lasciate cadere da un'altezza di 1 m su un pavimento di cemento. Le batterie cilindriche e a bottone vengono lasciate cadere una volta da ciascuna estremità, mentre l'estremità cilindrica viene lasciata cadere due volte, per un totale di 1 test di caduta. Le batterie prismatiche e soft-pack vengono lasciate cadere una volta ciascuna, per un totale di sei test.
Esito: superato se non si verifica alcun incendio o esplosione.
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| Certificazione CB |
Le batterie vengono lasciate cadere tre volte da un'altezza di 1 m su un pavimento di cemento o metallo a una temperatura ambiente di 20±5°C.
Risultato: Superato se non si è verificato alcun incendio o esplosione
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Test di penetrazione e compressione dell'ago
I test di compressione delle batterie e di penetrazione degli aghi simulano le condizioni di compressione e perforazione sperimentate da varie batterie durante l'uso, il trasporto, lo stoccaggio o lo smaltimento dei rifiuti domestici.
Test di shock termico
Il test di shock termico della batteria (test di abuso termico della batteria) viene utilizzato per valutare la sicurezza e la stabilità delle batterie in condizioni di aumento anomalo della temperatura o di surriscaldamento.Bassa pressione
Il test simulato ad alta quota e bassa pressione simula l'adattabilità delle batterie durante il trasporto ad alta quota o in ambienti ad alta quota per garantirne la sicurezza e la stabilità. La batteria viene completamente caricata e posizionata in un ambiente di prova sotto vuoto a una temperatura ambiente di 20 ± 5 ℃ e una bassa pressione di 11,6 Kpa (simulando un'altitudine di 15240 m) per 6 ore. Durante questo processo, la batteria non deve prendere fuoco, esplodere o perdere.① Metodo di prova del cortocircuito esterno a temperatura ambiente:
Caricare la batteria a corrente e tensione costanti (CC/CV) di 0,2 °C fino al limite superiore di tensione di 4,20+/-0,05 V, quindi interrompere la corrente a 0,02 °C. In un ambiente di 20±5 °C, una volta che la temperatura superficiale della batteria raggiunge questa temperatura, lasciarla riposare per 30 minuti. Collegare i terminali positivo e negativo della batteria con i cavi, assicurandosi che tutte le resistenze esterne siano (80±20) mΩ. Rilevare le variazioni di temperatura durante l'esperimento. Il test termina quando il tempo di cortocircuito raggiunge le 24 ore o la temperatura della batteria scende del 20% al di sotto del valore di picco.
Standard: la batteria non deve prendere fuoco o esplodere e la temperatura massima non deve superare i 150°C.2 Metodo di prova di cortocircuito esterno ad alta temperatura:
Caricare la batteria a una corrente/tensione costante (CC/CV) di 0,2 °C fino alla tensione limite superiore di 4,20 ± 0,05 V, quindi interrompere con una corrente di 0,02 °C. In un ambiente di 55 ± 5 °C, una volta che la temperatura superficiale della batteria raggiunge questa temperatura, lasciarla riposare per 30 minuti. Collegare i terminali positivo e negativo della batteria con i cavi, assicurandosi che tutte le resistenze esterne siano (80 ± 20) mΩ. Monitorare la variazione di temperatura durante l'esperimento. Il test termina quando il tempo di cortocircuito raggiunge le 24 ore o la temperatura della batteria scende del 20% al di sotto del valore di picco.
Standard: la batteria non deve prendere fuoco o esplodere e la temperatura massima non deve superare i 150°C.③ Cortocircuito interno:
Si riferisce al contatto diretto tra i terminali positivo e negativo all'interno della batteria agli ioni di litio. Il grado di contatto influenza significativamente le reazioni successive. I principali fattori che causano cortocircuiti interni nelle batterie agli ioni di litio includono: polvere conduttiva sulla superficie del separatore, disallineamento degli elettrodi positivo e negativo, sbavature degli elettrodi e distribuzione non uniforme dell'elettrolita (fattori di processo); impurità metalliche nei materiali; carica a bassa temperatura, carica ad alta corrente, rapido degrado delle prestazioni dell'elettrodo negativo che porta alla deposizione di litio sulla superficie dell'elettrodo negativo, vibrazioni o urti; e cortocircuiti interni su larga scala causati da sollecitazioni meccaniche e termiche.
Test di sovraccarico e scarica eccessiva
La sovraccarica si verifica quando la tensione di una batteria supera il valore massimo consentito in sicurezza durante la carica, provocando reazioni elettrochimiche irreversibili, produzione di gas ed espansione e deformazione degli elettrodi.La camera di prova antideflagrante per carica/scarica delle batterie ACEY è specificamente progettata per i test di sovraccarica e sovrascarica delle batterie, offrendo uno spazio sicuro e protetto. Collegata a tester di carica/scarica esterni, protegge operatori e apparecchiature, soddisfa numerosi standard di sicurezza nazionali e supporta esigenze di test personalizzate.
Tra questi test, i test di shock termico, cortocircuito, sovraccarico, scarica eccessiva, vibrazione, shock meccanico, estrusione e calore umido sono comuni nel settore delle batterie al litio. I test in nebbia salina e a bassa pressione sono meno comuni, sebbene le camere di prova in nebbia salina siano frequentemente utilizzate in altri prodotti.