Oma igapäevaelus puutume sageli kokku ühekordselt kasutatavate patareide ja sekundaarpatareidega. Ühekordselt kasutatavad akud on tuntud ka kui primaarakud, st akud, mida ei saa uuesti laadida, nagu liitiumprimaarakud, kuivpatareid jne. Sekundaarakud on laetavad akud, üldtuntud kui liitiumioonakud.
Taaslaetava aku sekundaarne aku, selle jõudlus hõlmab peamiselt järgmisi aspekte: pinge, sisetakistus, mahutavus, siserõhk, isetühjenemise kiirus, tsükli eluiga, tihendusvõime, välimus ja muud omadused, nagu ülelaadimine, ületühjenemine, keevitatavus, korrosioonikindlus, jne.
Selles artiklis võtame liitiumaku näitena, et tutvustada lühidalt selle üldist töökindlust testid.
Aku testimise standardid
Liitium-ioonakude standardite koostamine või läbivaatamine on väga aktiivne, mis on ka liitiumioonakude ohutuse nõuete turg, mis suurendab vajadust. Teisest küljest toob see akutootjatele kaasa ka tõsisemaid väljakutseid, mis nõuavad akutootjatelt pidevat disaini, tootmise ja testimise taseme tõstmist.
Praegu on liitiumakude jaoks tavalised testimisstandardid IEC 61960, IEC 60086-4, IEC 62133, JIS C 8714, UL 1642, UL 2054.
Levinud liitiumpatareide töökindluse testimiselemendid
1. Tsükli eluea test
Liitiumioonakud on tuntud oma suure energiatiheduse ja pika tööea poolest, mistõttu on need ideaalseks valikuks paljude elektroonikaseadmete jaoks. Kuid nagu kõik akud, kaotavad need aja jooksul oma laengu säilitamise võime. Seda halvenemist nimetatakse aku tsükli kestuseks ja see on oluline tegur, mida akusüsteemide projekteerimisel ja testimisel arvesse võtta.
Tsükli eluea testimine on protsess, mille käigus aku allutatakse korduvatele laadimis- ja tühjendustsüklitele, kuni see jõuab oma eluea lõpuni. Seda testimist saab läbi viia laboritingimustes või tegelikes kasutustingimustes, olenevalt aku kavandatavast rakendusest. Liitiumioonakude eluiga võivad mõjutada mitmed tegurid, sealhulgas temperatuur, laadimiskiirus ja tühjenemise sügavus. Täpsete testitulemuste tagamiseks on oluline neid tegureid testimise käigus kontrollida.
2. Kõrge temperatuuri test
Praegu hõlmavad liitium-ioonakude ohutusstandardid peamiselt rahvusvahelisi standardeid (nt IEC standardid), riiklikke või piirkondlikke standardeid (näiteks JIS, CB, EN standardid jne) ja tööstusstandardeid (nagu UL, IEEE, SJ, QB). standardid jne). Nendes olemasolevates standardites hõlmavad kõrgel temperatuuril ettenähtud katsemeetodid peamiselt kuumuse kuritarvitamise testi, temperatuuritsükli testi ja kõrge temperatuuriga paigutuse testi.
- Kuumuse kuritarvitamise test
Standardis IEC 62133:2002 sätestatud kuumuse kuritarvitamise katsemeetod seisneb toatemperatuuril stabiliseeritud täislaetud aku asetamises püsiva temperatuuri ja niiskusega loomuliku või tsirkuleeriva õhu konvektsiooniga kambrisse. Katsekambrit kuumutatakse kuni 130 kraadi ±2 kraadini kiirusega 5 kraadi /min ± 2 kraadi /min. Hoidke seda temperatuuri, lõpetage test 10 minuti pärast, kontrollige, kas aku põleb või plahvatab. IEC 62133 kuumuse kuritarvitamise test on vastu võetud JIS C8712, YD 1268, UL 1642 ja muude kodumaiste ja välismaiste standarditega. Kuumuse kuritarvitamise testi kasutatakse tavaliselt kõrge temperatuuriga akuelemendi ohutuse hindamiseks. Aku näidis on testi ajal täielikult laetud ning proovi ei laeta ega tühjene testi ajal.
- Temperatuuritsükli test
Standardis IEC 62281:2004 sätestatud temperatuuritsükli katsemeetod seisneb akuelemendi või akuploki paigutamises 75-kraadisesse keskkonda vähemalt 6 tunniks ja seejärel vähemalt 6 tunniks keskkonda, mille temperatuur on -40 kraadi. Konversiooniaeg erinevate temperatuuride vahel ei ületa 30 minutit ja kokku viiakse läbi 10 temperatuuritsüklit. Pärast katset ei tohi näidis süttida ega plahvatada ning sellel ei tohi olla kvaliteedi- ega pingekadu. IEC 62281 temperatuuritsükli test on tsiteeritud ÜRO standardist 38.3 ning katsemeetod on üle võetud ka standardites EN 62281, CB 21966 ja muudes kodumaistes ja välismaistes standardites. Temperatuuritsükli testi kasutatakse tavaliselt akuelemendi või akuploki ohutuse simuleerimiseks transpordi ajal mitme vahelduva temperatuurimuutuse korral. Testi ajal oli aku näidis täielikult laetud ning proovi ei laetud ega tühjenenud testi ajal.
- Kõrge temperatuuriga stressi leevendamise test
Standardis IEC 62133:2002 sätestatud kõrge temperatuuriga pinge (vormitud korpuse võime taluda kõrget temperatuuri) kõrvaldamise katsemeetod on asetada akupakett 7 tunniks keskkonda, mille temperatuur on 70 kraadi ± 2 kraadi. Pärast katset ei tohiks aku korpus läbida füüsilist deformatsiooni, mis paljastaks sisemise koostise. IEC 62133 stressi leevendamise test on üle võetud standardite EN 62133, JIS C8712 ja muude standarditega.
Kõrge temperatuuriga pingevabastuse testi kasutatakse tavaliselt selleks, et testida aku korpuse võimet säilitada terviklikkust kõrge temperatuuriga keskkonnas. Testi ajal on akupatarei näidis täis laetud ning testi ajal ei laadita ega tühjendata.
Tuginedes kodumaiste ja välismaiste liitium-ioonaku standardite kõrge temperatuuriga seotud testidele, on kuumuse kuritarvitamise test suunatud aku südamiku võimele taluda kõrget temperatuuri, temperatuuritsükkel on simuleerida temperatuurimuutusi transpordiprotsessis ja kõrge temperatuuriga pingevabastuse testi kasutatakse ainult selleks, et hinnata vormitud kesta võimet taluda kõrget temperatuuri. Proovid on nende katsete ajal täielikult laetud ning katsete ajal ei laadita ega tühjendata.
LIBStabiilsuse testimise kamberja Thermal Shock Chamber toetavad täielikult ülalkirjeldatud temperatuuriteste.
Stabiilsuse testimise kamber
Termošoki kamber
3. Keelekümbluskatse
Elektrisõiduki jõuallikana mõjutab liitium-ioonakusüsteemi ohutus otseselt kogu sõiduki ohutust. Toiteaku süsteem peaks tehasest lahkudes vastama IP67 standardile või kõrgematele veekindluse nõuetele, kuid osade tihendusvõimet on raske tagada, et nii kõrge veekindluse tase säiliks kogu elutsükli jooksul ja võib tekkida vee oht. .
Akusüsteemi üleujutuse katsemeetod:
- Eemaldage aku ülemine kate, ühendage sõiduki juhtmestikuga sõiduki tegelikus koostu olekus ja suhtlege ülemise masinaga;
- Kastke akusüsteem täielikult soolasesse vette (massi kontsentratsioon on alla 3,5 protsendi merevee kontsentratsioonist, kuid võib mõnes piirkonnas olla kõrge) ja jätkake akusüsteemi rikkeomaduste jälgimist umbes 10 minutit (võimaluse korral kauem);
- Kui tõrkeomadused on stabiilsed, tõstke aku veest välja, et jälgida, kas soolase veega leotatud akusüsteem ei paista suitsu, tulekahju või muude atmosfäärinähtustega;
- Töötle akusüsteemi vastavalt katsetingimustele (soolvees leotamine) ja leotuskatse on lõppenud.
IPX78
IPX78
