IEC 62133-2測試報告是充電電池安全的國際標準,IEC 62133-2 測試報告規定了電池安全設計、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、設計、構造、標記、標簽、生產、檢驗、測試和運輸的要求。
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鋰離子電池測試設備包括電池充放電循環試驗機、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,或將手機或電子產品放在微波爐中。外部熱源直接作用于鋰電池,引起內部復雜的化學反應,如SEI膜分解、電解液與正負極材料發生氧化還原反應,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容:選擇導致最不利結果的方法施加(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,或發生 10% 的變形,應釋放壓力。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) 強制內部短路
強制內部短路測試試圖模擬此類金屬顆粒穿透隔膜引起的內部短路。IEC62133:2012標準中的測試從兩個位置考察內部短路:正極活性物質。負極活性物質之間;正極鋁箔——負極活性物質。測試時,充滿電的電芯先在露點低于–25℃的環境中分解,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。要求電池在內部短路時不會起火或爆炸。本試驗內容與JIS 8714標準相同。
此外,標準規定該測試僅適用于法國、日本、韓國和瑞士。強制內部短路測試雖然可以大大減少生產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。
(2)運輸試驗:
IEC62281標準中的運輸測試包括:低氣壓、溫度循環、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、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現,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、內部破裂等現象??傊?,IEC62133:2012標準大大提升了鋰電池的安全測試要求。
總結:
鋰離子電池標準的制修訂在世界范圍內非?;钴S,通過對便攜式設備用鋰離子電池國際標準IEC62133 2002年版和2012年版的對比分析發現,2012年版在鋰離子電池的安全評估方面更加具體和細致。還規定了用于便攜式電子設備的鋰離子電池在正常使用條件、可預見的誤用條件和可預見的故障條件下的安全測試方法,確保鋰電池在儲存、使用、運輸等過程中的安全。
商通檢測提供電池的相關測試認證服務:
運輸和電池運輸的 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 IEC 62133-1 安全要求對用于便攜式應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
根據 IEC 62133-2 安全要求對用于便攜式應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
IEC 60086 原電池測試
根據 IEC 62619 對工業用電池進行測試
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
根據客戶具體要求進行測試
CB 認證(例如根據 IEC 62133)