1. Introducción

La producción secundaria de baterías de litio en el modo estereotipado de Japón durante mucho tiempo. Sin embargo, en los últimos años se embarcó en el trabajo de la batería cilíndrica y cilíndrica Ling. La tecnología eléctrica internacional comenzó a preparar una serie de nuevos estándares de batería, incluidos los estándares de seguridad. Por un lado, cada vez más importante para una mayor capacidad causada por el accidente de seguridad de algunas baterías de litio de segunda generación para garantizar que no se reproduzcan los problemas del pasado en el futuro.

Cuestiones de seguridad para las baterías de litio secundarias, debe estudiar la seguridad de la tecnología de carga de la batería, así como la descarga de baterías recargables de la tecnología de seguridad.

2 Resumen

Este enfoque describe los estándares mínimos de seguridad que debe cumplir el fabricante de la batería. El enfoque es aplicable al electrodo espiral cilíndrico y la estructura jerárquica y la batería cilíndrica Ling y la batería es para alimentar como una pequeña herramienta de mano, el rango de capacidad de 100 5000mAh Las pautas se aplican igualmente a la fábrica de baterías ha estado produciendo baterías en el el futuro comenzará a aplicarse.

Este enfoque asumió una variedad de pruebas de evaluación de modo inseguro para determinar el nivel de seguridad y calidad.

En segundo lugar, las pautas de evaluación de baterías de litio de segunda generación.

(1) el propósito de la batería

En esta guía para el muestreo de baterías hay baterías de litio recargables para pequeñas herramientas portátiles.

(*1): En estos ejemplos, energía se refiere a la energía eléctrica móvil de las herramientas y, por lo tanto, no incluye la memoria de respaldo.

En el pasado, las baterías de litio ampliamente utilizadas en el mercado no se incluyeron en el manual, porque el modelo de batería es más pequeño, por el límite actual de la capacitancia también es más pequeño y, por lo tanto, el coeficiente de riesgo se considera en términos de rendimiento de seguridad puede ser ignorado.

En este manual, los requisitos de las baterías secundarias de litio son la siguiente clasificación:

(1) como herramientas eléctricas portátiles, energía eléctrica

(2) del electrodo espiral y la estructura jerárquica de la batería cilíndrica y cilíndrica Ling

(3) tamaño de batería cilíndrica entre D y N

(4) capacidad de la batería cilíndrica de enlace de 100 a 5000 mAh

(5) solo pueden baterías, incluida la colección de baterías

(* 2) una colección de baterías se incluye en este folleto colección de baterías en el futuro la etapa apropiada de preparación en esta etapa, la colección de baterías requisitos más difíciles o que su forma, estructura y tamaño.

(2) elementos esenciales del manual

El proceso de evaluación de seguridad se organiza en el uso normal de la batería, o en el método de operación que se puede esperar de ellos, o en el funcionamiento de las circunstancias especiales, como la falla del cargador, la falla de la herramienta de la batería. El programa también introduce algunas malas conductas que pueden evitarse en un uso normal. La evaluación de la seguridad se divide en las siguientes tres categorías, cada una de las cuales tiene los pasos detallados:

(1) Las propiedades eléctricas

(2) prueba de propiedades mecánicas

(3) prueba ambiental

Para determinar el estándar de los resultados de la prueba no se produce de acuerdo con el riesgo de poner en peligro el cuerpo humano en estos pasos para cada cinco baterías de prueba seleccionadas para la muestra, que se da a esta cifra es suficiente para determinar el grado de seguridad de la batería.

(4) evaluar el proyecto de prueba

4.1 (a) prueba eléctrica

Temperatura del elemento de prueba estado de carga de las normas del método de prueba de evaluación del estado de la batería

El cortocircuito externo está completamente cargado, acaba de terminar la producción de la batería a temperatura ambiente de 60 ° C, la resistencia es inferior a 50 mΩ, el cortocircuito del cable durante más de seis horas en los polos no explotó, no hubo fenómeno de incendio

La descarga forzada de una batería completamente cargada acaba de terminar la producción a la temperatura ambiente normal obligó a la profundidad de descarga recomendada por los fabricantes. sin fenómeno de fuego

Carga continua y descarga completa, la batería acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal de acuerdo con el método de carga recomendado por el fabricante, y al voltaje especificado durante 28 días no explotó, no hubo fuego, no hubo fenómeno de división

La sobrecarga descarga completamente la batería acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal, la corriente recomendada por los fabricantes carga al 250% de la capacidad informática. * Si en el proceso de prueba para cumplir con la función de seguridad o protección, puede terminar la prueba no explotó, no hubo fenómeno de incendio

La carga de alta corriente descarga completamente la batería acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal tres veces la corriente de acuerdo con la corriente de carga recomendada por el fabricante para cargar la batería no explotó más del 100% de la capacidad informática, no hay fenómeno de incendio

4.1 (2) I prueba de rendimiento mecánico

Temperatura del elemento de prueba estado de carga de las normas del método de prueba de evaluación del estado de la batería

La vibración está completamente cargada o la batería completamente descargada acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal, la batería en XYZ tres direcciones de vibración de 90-100 minutos, con una amplitud de 0,8 mm, la frecuencia es de 10 HZ, la tasa de cambio de la frecuencia 1HZ/min después de la prueba, la batería completamente descargada se recargará a la capacidad total recomendada por los fabricantes. sin explosión, sin fuego, sin fenómeno de deformación

2. La aceleración está completamente cargada o completamente descargada La batería acaba de terminar la producción Temperatura ambiente normal, aceleración del tiempo en los 3 milisegundos iniciales Aceleración promedio de 75 g (g es la aceleración debido a las unidades de gravedad), alcanzó su pico de 125-175 g en cada una XYZ entre sí perpendiculares a la dirección de las pruebas de vibración, la batería completamente descargada se cargará a la capacidad recomendada por el fabricante. sin explosión, sin fuego, sin deformación del fenómeno

3. Caiga la batería completamente cargada o completamente descargada a temperatura ambiente normal 10 al piso de concreto desde 1,9 m de altura. La caída libre acaba de terminar la producción después de la prueba, una batería completamente descargada se cargará a la capacidad recomendada por los fabricantes que no explotó. el fenómeno del fuego

4.1 (2) Proyecto de prueba II método de prueba temperatura de carga estándar evaluación del estado de la condición de la batería

El clavo a través de la batería es baterías completamente cargadas a temperatura ambiente normal con un diámetro de 2,5 a 5 mm clavos a través de una batería de husillo vertical * un clavo en la batería dentro de las 6 h. No explotó acaba de terminar la producción no disparó fenómeno

Apretar la batería completamente cargada acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal de la batería entre las dos planchas al eje longitudinal del corazón de la batería en paralelo con la plancha, para dar a la batería ejercer 13kN de presión no explotó, no hay fuego fenómeno

El impacto carga completamente la batería acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal, un palo de madera cilíndrico (diámetro 7,9 mm) en la parte superior de la batería y el eje vertical de la batería vertical 0,9,1 kg de peso considerable desde 61 cm de altura de caída. No explotó. el fenómeno del fuego

7,10 m cayendo completamente cargada la batería acaba de terminar la producción a temperatura ambiente normal desde una altura de 10 m cualquier batería cayó al piso de concreto. Sin explosión, sin fenómeno de fuego.

4.1 (3) Ⅰ prueba de desempeño ambiental

Temperatura del elemento de prueba estado de carga de las normas del método de prueba de evaluación del estado de la batería

Un almacenamiento a alta temperatura está completamente cargado la batería (a) acaba de terminar la producción cinco horas después de que la batería esté en la temperatura de almacenamiento de 100 ° C temperatura del horno de 20 ° C lugar a lugar 24 h (b) almacenado durante 30 días en el 60 La batería del horno ° C se colocará a una temperatura de 20 ° C, el lugar 24 horas no explotó, no hubo fenómeno de incendio

Conflicto de calor La batería completamente cargada acaba de terminar la producción a -20 ° C y 40 ° C dentro de las 2 horas después de 10 ciclos continuos de la batería movida de -20 ° C a 60 ° C, coloque y reemplace el tiempo dentro de cinco minutos explosión, sin fuego, sin daños, sin deformación del fenómeno

Batería de bajo voltaje completamente cargada a temperatura ambiente acaba de terminar la producción de la batería colocada a una presión absoluta igual o inferior a 11,6 kpa durante seis horas y no explotó, no hubo fenómeno de incendio

Método de prueba estándar del elemento de prueba 4.1 (3) II prueba de desempeño ambiental (mala conducta) estado de carga de la batería condiciones de evaluación de la temperatura

Calentar para calentar completamente la carga de la batería acaba de terminar la producción de la batería en el índice de calentamiento del horno de 5 ± 2 ℃ / min hasta 130 ℃. Batería y luego coloque el horno durante unos 60 minutos. Sin explosión, sin fenómeno de fuego.

Caída al agua batería completamente cargada a temperatura ambiente acaba de terminar la producción de la batería sumergida en agua (temperatura ambiente) 24 horas no explotó, no hubo fenómeno de incendio

definido

Completamente cargada: la capacidad informática para lograr lo especificado por el fabricante, cargar la batería, los fabricantes recomiendan las condiciones de carga (corriente, voltaje, temperatura, tiempo, etc.) y los requisitos de tiempo de la batería se cargan dentro de una semana.

Descarga completa: la descarga en las condiciones recomendadas por el fabricante (incluida la corriente, la temperatura, etc.), el voltaje de descarga especificado de los requisitos de tiempo de descarga de la batería dentro de una semana después de la descarga.

Acaba de terminar la producción de la batería: los requisitos de la batería son menos de un mes después de la producción y aceptar menos de XX ciclos de carga y descarga.

Ciclo de la batería: según las condiciones recomendadas por los fabricantes, la capacidad de carga, descarga y descarga de la batería especificada por el fabricante de la capacidad informática disminuyó en un 40-60%.

Temperatura interior: en la prueba, la temperatura ambiente se refiere a 20 ± 5 °C, que es la temperatura ambiente habitual; este ajuste se basará en un entorno de prueba simple.

Explosión: explosión de la dispersión endoplásmica interna de la batería o la parte de la carcasa de la batería está agrietada y provoca una explosión o daño.

Incendio: el fuego es un incendio provocado por la combustión espontánea o el encendido de la batería interna.

Operación de la válvula de seguridad: El significado de la operación de la válvula de seguridad significa agotar la batería durante el uso normal (el voltaje de la batería se libera al mundo exterior).

Deformación: deformación de la batería debido a la presión externa o presión interna causada por la forma de la deformación visual.

4.2 Número de pruebas

Evaluar los estándares de seguridad en la prueba estándar, se requiere el siguiente número a los efectos de cada prueba el número de requisitos del proyecto: n = 5

4.3 explicado

4.3.1 La prueba de rendimiento eléctrico

A. Cortocircuito externo

Cuando el ánodo, el cátodo y ambos extremos del cortocircuito (una resistencia de cable o metal), se puede predecir que el riesgo de la batería será un aumento repentino de la temperatura, debido al flujo de corriente y la temperatura de la batería si la temperatura excede la capacidad de batería, la batería explotará o se incendiará.

Esta prueba es para suponer que la batería en el manejo o uso del método no causa correctamente el cortocircuito externo de la batería, por lo que desea probar la temperatura establecida en 60 ° C, es para asegurarse de que la batería debajo del termostato debido a El cortocircuito externo y el calor permanecerán en un estado seguro. este requisito de temperatura está de acuerdo con la resistencia de cortocircuito externo (UL1642) de UL (50 mΩ) especificada por las estimaciones del Comité Nacional IEC japonés (TC35/WG8).

(2) descarga forzada (proceso reversible)

Batería debido a la descarga forzada externa o carga inversa forzada incorrectamente derivada del riesgo previsible: La batería se produce una reacción química normal, lo que lleva a la presión interna, la temperatura aumenta si la operación es excesiva, la batería será una explosión o un incendio.

Esta prueba se basa en la suposición de que tal situación: la batería es un error al revertir la conexión a un cargador, o una combinación de baterías, una batería de baja tolerancia, luego la combinación de descarga de la batería, el soporte de la batería de baja capacidad será descarga forzada (cuando las baterías viejas y nuevas o una capacidad de batería diferente en una caja de batería aparecerán en este caso) la corriente y recomendada por el fabricante de acuerdo con las condiciones de prueba de descarga forzada de UL `S, el cálculo de descarga de la batería por más de 250 % de capacidad .

Cuando la batería tiene seguridad, el rendimiento de protección, la corriente no cambió debido a estas características, puede especificar el logotipo en la batería y no puede continuar con la prueba.

(3) carga continua

Cuando las restricciones de la batería pueden soportar la carga continua de la batería, se puede predecir el riesgo de carga excesiva de la batería, aumento de la presión intraocular que conduce a la descomposición del electrolito.

Si la presión interna supera cierto límite, la batería explotará.

Esta prueba asume que la batería está conectada al cargador para carga normal.

El tiempo de carga continuo programado para un mes después de que la batería se carga por completo, la acción normal del cargador de acuerdo con el valor de diseño menos el tiempo actual como un mes, por lo que una batería completa de carga continua.

(4) carga excesiva

Causado por la carga de un aumento de voltaje excesivo que la batería puede soportar el límite, riesgo previsible de una reacción química normal de plomo elevada o calor de temperatura: el voltaje de la batería mientras se carga da como resultado que la batería explote o se incendie.

Esta prueba asume que tal situación: el cargador no está funcionando correctamente, especialmente su circuito de control de voltaje está fuera de control.

Se supone que el control de corriente del cargador es un funcionamiento normal, por lo tanto, el valor actual es el recomendado por los fabricantes, pero la capacidad de carga del 250 % de la capacidad informática debe considerar que la batería debe soportar una sobrecarga limitada para garantizar la seguridad.

Si la batería tiene características de protección de seguridad, la corriente no cambia, para indicar su logotipo, las pruebas tampoco necesitan.

(5) carga de alta corriente

Cuando la batería se carga debido a la gran corriente, se puede predecir que el riesgo de aumento de temperatura debido al calentamiento Joule si la temperatura supera los permisos, la batería explotará y se incendiará.

Esta prueba asume que tal situación: El cargador no funciona normalmente, en particular, la configuración de control del cargador está fuera de control, en esta prueba, la corriente se configura a los fabricantes para proporcionar tres veces el valor actual (este valor ha alcanzado el límite ), porque incluso si el controlador de corriente falla debido a la resistencia interna del cargador y la capacidad de salida de la razón, no dejará pasar una gran corriente.

Y la capacidad de carga se designó como 100%, porque esta prueba es para examinar el impacto de un gran flujo de corriente.

Si la batería tiene características de protección de seguridad, la corriente no cambia, para indicar su logotipo, las pruebas tampoco necesitan.

4.3.2 Ⅰ, prueba de rendimiento mecánico

(1) Vibración

Riesgo previsible de vibración cuando la batería: la batería dentro de la pieza de conexión se rompe desde el punto de conexión o la pérdida de material activo, resultando en el contacto directo del electrodo (cortocircuito), esta reacción se acelerará, y más de un cierto límite, la batería debido a la presión interna y una explosión o incendio.

Esta prueba asume que tal situación: las baterías en el transporte o el usuario inadecuado por vibración. Este método de prueba con referencia a otros estándares, tales como: UL, DOT, LATA.

La prueba que se programará para el estado completamente descargado se debe a que el electrodo está completamente descargado para moverse más fácilmente, por lo que la batería se daña más fácilmente cuando la vibración y luego carga la batería después de la prueba, el daño es más evidente.

2 Aceleración

Cuando la batería se ve afectada por el impacto, lo mismo que en el ejemplo del riesgo previsible y vibración.

Esta prueba es para suponer que la batería está sujeta al riesgo de golpes durante el transporte o debido a un error del usuario, las baterías continúan cayendo.

Esta prueba es una referencia al estándar DOT, LATA

Si la batería tiene características de protección de seguridad, la corriente no cambia, para indicar su logotipo, las pruebas tampoco necesitan.

3. Caída

Un alto grado de supuesta caída de la batería podría prever el riesgo de vibración de la batería, por ejemplo. Esta prueba se basa en la suposición de que debido a los errores de una persona causados por las caídas de la batería, la batería cayó 1,9 m, esta altura es solo la gente común maneja para levantar la altura.

Si la batería tiene características de protección de seguridad, la corriente no cambia, para indicar su logotipo, las pruebas tampoco necesitan.

Las pruebas de comportamiento de errores 4.3.2i

Cuatro clavos penetran en la celda por error, un clavo equivocado a través de la batería se conectará al positivo y al negativo, lo que provocará un cortocircuito externo, la batería calentará una explosión y se producirá un incendio debido a una reacción repentina.

Esta prueba asume una situación: coloque la caja de la batería, clavos falsos penetren en la celda o suponga que las condiciones internas de cortocircuito para lograr la evaluación de seguridad.

En este manual, estas pruebas suponen un comportamiento incorrecto o un cortocircuito.

5 apretar

Cuando la batería está sujeta a una fuerte presión y compresión, existe el riesgo previsible de estrechamiento del espacio positivo y negativo, y el positivo y el negativo pueden estar en contacto directo dentro de un cortocircuito que podría causar que la batería explote o se incendie.

Esta prueba asume que la batería está bajo fuerza para ser exprimida, como los automóviles. En esta prueba, las condiciones de extrusión de la carga del carro de 13kN son factibles y por referencia a UL1642.

6 Impacto

Riesgo previsible por gravedad, batería por golpe repentino o caída de peso considerable de material a la batería: se produce el cortocircuito interno de la batería.

Esta prueba asume que los objetos de un peso considerable caen en la batería, el objeto dará un fuerte impacto en una parte de la batería a la prueba con referencia a la UL.

caída de 7,10 m

Cuando la batería cae desde un lugar alto, el riesgo previsible: el impacto de la caída, las baterías se han aplastado, la explosión de la batería del nudo o el fuego.

Esta prueba asume que la batería se encuentra en un lugar alto, como el techo o las ventanas de una habitación.

En esta prueba, la altura de caída de la batería se establece en 10 m, lo que es mucho más grave que las ventanas generales de la casa que se caen.

4.3.3 Ⅰ prueba ambiental

(1) almacenamiento a alta temperatura

Cuando la batería se coloca incorrectamente en las áreas calientes, se puede predecir el riesgo de: la batería se calienta debido a la temperatura, el polímero se divide entre la integración positiva y negativa, no puede separarse entre los dos polos, resultados, debido a la cortocircuito de contacto bipolar., Reacción repentina interna de la batería, si se sobrecalienta, la batería explotará o se encenderá.

Esta prueba asume que tal situación: Cuando la batería debido al calor externo de alta temperatura o la batería se coloca en el tablero del automóvil, la luz solar directa, el calor o el control de temperatura fallan, dejando la temperatura interior en el verano por.

calor de 2 subidas

Cuando se puede esperar el riesgo de la batería después de cambios de temperatura muy potentes y rápidos: debido a los cambios de temperatura y al impacto de la composición del polímero, los componentes de polímero y metal se deforman o dañan debido a los diferentes coeficientes de expansión.

Esta prueba asume que tal situación: la batería en muy poco tiempo después de cambios rápidos de temperatura, como que la batería se movió repentinamente del exterior al interior, especialmente cerca de la habitación junto a la fuente de fuego, o se movió del interior al exterior en el invierno.

En esta prueba de acuerdo con los estándares MIL y JIS, el intercambio de tiempo de menos de 15 minutos.

3 baja presión

Cuando la batería se encuentra a gran altura, en un entorno de muy baja tensión, como el transporte aéreo, el riesgo previsible: debido a que la pieza de sellado está dañada, las sustancias internas de la batería explotan o se friccionan, lo que provoca una explosión o un incendio.

Esta prueba asume que el transporte de la batería en el avión no fue presurizado, a 50,000 pies, un nivel bastante alto de ambiente de baja presión.

La prueba con referencia a los siguientes estándares: DOT, ICAO y LATA.

4.3.3 II prueba incorrecta

Cuando la batería se sobrecalienta, existe un riesgo previsible: la integración de la partición de polímero positivo y negativo de los polos no se puede separar del contacto entre sí, los resultados de la reacción, la batería explotará o se encenderá.

En esta prueba, se supone que la batería se colocó cerca de una fuente de calor o que no tiene un comportamiento correcto, como la batería en el tablero del automóvil bajo la luz solar directa o la falla de la configuración del control de prueba, por lo tanto, la temperatura interior.

Esta prueba será la temperatura establecida en 130 grados para tener en cuenta las circunstancias inusuales, como la temperatura de falla de la configuración de control de temperatura es inferior a 120 grados.

5 caen al agua

Cuando el riesgo de batería sumergida en agua, se puede esperar: el terminal positivo de la reacción de disolución de la batería de alto voltaje, entonces, la estanqueidad de la batería está dañada, el agua entró en la batería y la batería reacciona, la batería debido al calor generado por una explosión o un incendio.

Esta prueba es la suposición de que los errores debido a la batería en el agua.