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CB认证IEC62133:2012测试标准大全来袭!

编辑:储能检测 文章分类:认证资讯 发布时间:2020-07-01 浏览量:736

在电池办理CB认证中,我们较常接触的就是IEC62133:2012标准,而IEC62133:2012标准就是规定了含碱性或非酸性电解液的便携式密封二次单体电池和电池组(非纽扣电池),在预定用途以及合理的可见滥用情况下的安全性能的要求和测试方法。

 

接下来,储能检测将为大家讲解关于IEC62133:2012测试项目的详细内容,赶紧了解起来吧!

 

首先汇总一下IEC62133:2012测试项目及IEC62133:2012测试项目所需样品

 

表一 IEC62133:2012测试项目样品数目(镍电系统)

测试

单体电池

电池(组)

7.2.1 低倍率充电

5

-

7.2.2 振动

5

5

7.2.3 壳体压力

-

3

7.2.4 温度循环

5

3

7.3.1 错误安装

4 个一组,5 组

-

7.3.2 外部短路

5/Temp

5/Temp

7.3.3 自由跌落

3

3

7.3.4 机械冲击

5

5

7.3.5 热冲击

5

-

7.3.6 挤压

5(棱柱电池 10 个)

-

7.3.7 低压

3

-

7.3.8 过充

5

5

7.3.9 强制放电

5

-

 

表二 IEC62133:2012测试项目的样品数目(锂电系统)

测试

单体电池

电池(组)

8.1.2 充电(2 号程序)

5/Temp/条件

5/Temp/条件

8.2.1 持续充电

5

-

8.3.1 外部短路

5/Temp

-

8.3.2 外部短路

-

5/Temp

8.3.3 自由跌落

3

-

8.3.4 热冲击

5/Temp

-

8.3.5 挤压

5/Temp

5

8.3.6 过充

-

-

8.3.7 强制放电

5

-

8.3.8 运输

(20)

-

8.3.9 强制内部短路

10

-

 

下面就先为大家详细介绍一下镍电系统中IEC62133:2012测试项目。

 

7. 规定要求和测试方法(镍电系统)

7.1 测试目的的充电过程

除非标准中另外标明,测试的充电过程在环境温度为 20℃±5℃条件下进行,使用制造商制定的充电方法。

充电前,电池应在 20℃±5℃温度下,以 0.2C 的电流放电至终止电压。

警告:如果没有足够的防护,这些测试过程可能造成伤害。测试应在充分保护条件下由有经验和资质的技术人员承担。

 

7.2 指定用途

7.2.1 持续低倍率充电(电芯)

a) 要求

持续低倍率充电不应该导致起火或者爆裂。

b) 测试方法

满充电芯按照制造商给定的充电方法充电 28 天。

c) 接受准则

不起火,不爆裂。

 

7.2.2 振动

a) 要求

运输过程中的振动应不导致电池漏液、起火或爆裂。

b) 测试方法

满充的电池或电池组在充电完成后按下列测试条件和表 3 给定的测试顺序 下做振动测试。在单体电池或电池组上施加振幅为 0.76mm 的简谐振动,最大波长为 1.52mm。振动频率在 10Hz 到 55HZ 间以 1Hz/min 的速度增加。在每个安装位置上,频率从 10Hz 到 55Hz 后在从 55Hz 返回 10Hz,应在 90±5min 内完成。

按下列顺序在相互垂注的三个方向施加振动。

步骤 1: 判断被测试的电池电压是否为标称值。

步骤 2-4:按表 2 的规定施加振动。

步骤 5:静置 1 小时,然后进行感观检测。

接受准则:不着火,不爆炸,不泄露。

 

步骤

存放时间 h

振动时间 min

感观检查

1

-

-

测试前检查

2

-

90±5

-

3

-

90±5

-

4

-

90±5

-

5

1

-

测试后检查

 

a) 要求

在高温环境下外壳不应发生致使内部元件曝露的破裂。

b) 测试方法

电池(组)在充电完成后曝露在适当的高温中以评价外壳的强度。电池放置在温度为 75±2℃的空气循环的烘箱中。在烘箱中放置 7 小时后,将电池移出烤箱冷却至室温。

c) 接受准则

不发生致使电池内部元件曝露的破裂。

7.2.4 温度循环

a) 要求

反复曝露在高低温中,不应引起着火或爆炸。

b) 测试方法

单体电池或电池组完成充电后。按照下述过程在强制通风橱中承受温度循环(-20℃,75℃)。

步骤一:将单体电池或电池组放置在 75±2℃的环境下 4 小时。

步骤二:在 30min 内将温度下降到 20±5℃,并保持 2 小时。

步骤三:在 30min 内将温度降低到-20±2℃,并保持 4 小时。

步骤四:在 30min 内将温度升高到 20±5℃,并保持至少 2 小时。

步骤五:重复上述 4 个步骤 4 个循环。

步骤六:第五次循环后,在检查电池前储存 7 天。

注:本实验可在一个温度可变的温箱中进行,也可在具有不同三个温度的温箱内进行

c) 接受准则

不起火,不爆炸,不泄露。

 7.2.4 温度循环


 

7.3合理可预见滥用

7.3.1 安装错误(电芯)

a)要求

单体电池不正确安装在多单体电池装置中,不应引起燃烧或者爆炸。

b)测试方法

在其中一个单体电池不正确安装的情况下对充电完成后的单体电池进行评估。只品牌、 4型号、尺寸、寿命相同的满充的电池单体串联在一-起,其中一组反极性放置。形成的组合体通过-一个电阻值为1Q的电阻相连,直到泄压空打开或者极性反放的单体电池的温度回到室温为止。或者,可以使用一个恒定的直流电源模拟单体电池反极性放置的情况。

c)接收准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.2外部短路

a)要求

正负极端子间短路不应引起起火或爆炸。

b)测试方法

两组满充的单体电池或者电池组分别放置在20°C 士5°C和55°C 士5°C的环境中。每个电池单体或电池组用外部电路电阻不超过80m2士20m?的线将正负极端子直接连接,单体电池或电池组应测试24小时或者外壳温度从最高温度降低20%时为止,以先到者为准。

c) 接受准则.

不起火,不爆炸。

 

7.3.3自由跌落

a)需求

将电池或电池组抛落不应导致起火或者爆炸。

b)测试方法

每个满充的电池或电池组从1.0m 的高度自由跌落到水泥地面上3次。单体电池或电池组在跌落时,应保证每个随机方向均受到冲击。

c)接受准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.4机械冲击(潜在挤压风险)

a)要求

在装卸或者运输中遭受冲击时,不应引起燃烧,爆炸或泄漏。

b)测试方法.

充满电的单体电池或电池组通过刚性的方法固定在测试机器.上,该方法应能支持单体电池或电池组的所有固定表面。单体电池或电池组要承受等值的三次冲击。冲击应施加于相互垂直的三个方向。至少有-一个方向应当垂直水平面。单体电池应当承受的冲击的加速度应满足如下方式:在最初的3ms内,最小平均加速度为75g, 峰值加速度应在125g 和175g 之间。单体电池或电池组应在20°C 士5"C的环境温度下测试。

c)接受准则

不起火,不爆炸,不泄露。

 

7.3.5热冲击

a) 要求

单体电池在高温下应不导致起火或爆炸。

b)测试方法

将每个充满电的单体电池放置在自然对流或者强制通风的烘箱中。烘箱温度以5C/min土2°C/min的速度上升到130C 土2°C。在结束实验前,单体电池在此温度下保持10min。

C)接受准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.6电池的挤压

a)要求

单体电池经过挤压( 例如在废物压实机中处理)不应起火或者爆炸。

b)测试方法

每个满充的单体电池放置在两平面间进行挤压。挤压由一个能施加13kN士1kN的液压活塞提供。挤压应选择能引起最不利结果的一种方式施加。一旦旦达到最大压力或者电压骤然降低了初始电压的1/3,应释 放压力。圆柱形或方形单体电池的长轴应平行于压力机的挤压平面。对方形单体电池的长边和窄边都进行测试,应相对于第-一组测试的方向,将单体电池绕长轴旋转90°后进行第二组测试。

c)接收准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.7低气压(电芯)

a)要求

低气压(例如在飞行器上运输时)不应导致起火或者漏液

b)测试方法

将满充的电池逐个放置在环境温度为20°C 土5°C的真空箱中。在箱体密封后,将箱内压力逐渐降低到等于或低于11 .6kPa (这是模拟15240 的海拔高度),并保持6h。

c) 接受准则

不起火,不爆炸,不漏液。

 

7.3.8过充

a)要求

以高于制造商制定的充电倍率和时间充电不应引起着火和爆炸。

b)测试方法

完全放电的单体电池或电池(组)以2.5倍制造商推荐的充电电流充电,充电时间以能产生250%的充电量(250%的额定容量)为准。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.9 强制放电

a) 要求

多电池体系中的电芯经受电极翻转放置应不导致起火或者爆炸。

b)测试方法

已放电的电池经受1ItA 的电流反向充电90min。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.5热冲击

a) 要求

单体电池在高温下应不导致起火或爆炸。

b)测试方法

将每个充满电的单体电池放置在自然对流或者强制通风的烘箱中。烘箱温度以5C/min土2°C/min的速度上升到130C 土2°C。在结束实验前,单体电池在此温度下保持10min。

C)接受准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.6电池的挤压

a)要求

单体电池经过挤压( 例如在废物压实机中处理)不应起火或者爆炸。

b)测试方法

每个满充的单体电池放置在两平面间进行挤压。挤压由一个能施加13kN士1kN的液压活塞提供。挤压应选择能引起最不利结果的一种方式施加。一旦旦达到最大压力或者电压骤然降低了初始电压的1/3,应释 放压力。圆柱形或方形单体电池的长轴应平行于压力机的挤压平面。对方形单体电池的长边和窄边都进行测试,应相对于第一组测试的方向,将单体电池绕长轴旋转90°后进行第二组测试。

c)接收准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.7低气压(电芯)

a)要求

低气压(例如在飞行器上运输时)不应导致起火或者漏液

b)测试方法

将满充的电池逐个放置在环境温度为20°C 土5°C的真空箱中。在箱体密封后,将箱内压力逐渐降低到等于或低于11 .6kPa (这是模拟15240 的海拔高度),并保持6h。

c) 接受准则

不起火,不爆炸,不漏液。

 

7.3.8过充

a)要求

以高于制造商制定的充电倍率和时间充电不应引起着火和爆炸。

b)测试方法

完全放电的单体电池或电池(组)以2.5倍制造商推荐的充电电流充电,充电时间以能产生250%的充电量(250%的额定容量)为准。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

7.3.9 强制放电

a) 要求

多电池体系中的电芯经受电极翻转放置应不导致起火或者爆炸。

b)测试方法

已放电的电池经受1ItA 的电流反向充电90min。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

接下来是CB认证锂电系统中IEC62133:2012测试项目介绍

 

8、规定要求和测试方法(锂电系统)

8.1 用于测试目的的充电方法

8.1.1 第一步

(此充电方法适用于 8.1.2 以外的其他条款)

除非标准特别指出,用于测试目的的充电方法是在环境温度 20℃±5℃的条件下进行的,使用制造商给定的充电方法。充电前,电池需要在 20℃±5℃的环境温度下以0.2It A的放电电流放电到指定终止电压。

 

8.1.2 第二步

 (此充电过程只适用于8.3.18.3.28.3.4,8.3.5,8.3.9)

 在表 4 给定的最高环境温度和最低环境温度(目前主要针对锂-氧化钴电池)中稳定 1 到 4 小时后,使用最大充电电压和最大充电电流充电,充电至电流减少到 0.05ItA 时,固定电压充电。

4充电过程的条件

最大充电电压

最大充电电流

充电温度上限

充电温度下限

4.25V/电芯

电芯制造商给定

45℃

10℃

 

若可充电的最大温度超过 45℃,最小温度低于 10℃,则以 50℃,5℃为极限充电温度上下限。这些电池应当符合 8.3.1,8.3.2,8.3.4,8.3.5 和 8.3.9 号条款。这也被视为电池安全得到保障的有效理由。见(附图 1)

 

1:对于不同上限充电电压(除了在 4.25V 锂-氧化钴系统),可以适当调节最大充电电压和充电温度的限制来履行 8.3.1,8.3.2,8.3.4,8.3.5 和 8.3.9 号条款作为电池安全有保障的有效理由。

 

2: 当获取新的数据后新的化学系统将会被并入标准。

警告:如果没有采取预防措施这些测试可能导致伤害。测试需在有合理的保护设施下由有经验技术的实验人员进行。实验后这些电池的温度可能超过 75℃,必须小心操作以防止烧伤。

 

8.2 指定用途

8.2.1 持续恒压充电(电芯)

a) 要求

持续恒压充电不应导致起火或者爆炸。

b) 测试方法

满充的电芯按制造商给定的充电方法持续充电7天。

c) 接受准则

不爆炸,不起火,不漏液。

 

8.2.2 高温度模制壳体应力(电池)

a) 要求

高温下电池内部元件不应暴露在外。

b) 测试方法

8.1.1 步骤满充的电池电池(组)在充电完成后曝露在适当的高温中以评价外壳的强度。电池放置在温度为 75±2℃的空气循环的烘箱中。在烘箱中放置7 小时后,将电池移出烤箱冷却至室温。

c) 接受准则

不至发生电池内部元件的曝露。

 

8.3 可预见的合理滥用

8.3.1 外部短路(电芯)

a) 要求

环境温度下正负极直接相连的短路不应导致起火或爆炸。

b) 测试方法

8.1.2 步骤满充的电池。每个电池单体或电池组用外部电路电阻不超过

100mΩ的线将正负极端子直接连接,单体电池或电池组应测试 24 小时或者

外壳温度从最高温度降低 20%时为止,以先到者为准。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.2 外部短路(电池)

a) 要求

包装电池(组)正负极直接相连的短路不应导致爆炸或起火。

b) 测试方法

按照 8.1.2 步骤 2 满充的电池在 55±5℃的环境温度下储存。电池组用外部电路电阻不超过 80mΩ±20mΩ的线将正负极直接连接,电池组应测试 24 小时或者外壳温度从最高温度降低 20%时为止,以先到者为准。然而,在电流快速下降的情况下,电池组应当额外测试 1 个小时直至达到稳定的低电流条件为止。这个典型参考每个电池(只针对电池组)的电压低于 0.8V 半个小时内下降到 0.1V 的情况。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.3 自由跌落

a) 要求

将电池或电池组抛落不应导致起火或者爆炸。

b) 测试方法

自由跌落测试在环境温度为 20±5℃的条件下使用制造商规定的充电方法按照 8.1.1 的第一步满充的电池测试。每个满充的电池或电池组从 1.0m 的高度自由跌落到水泥地面上 3 次。单体电池或电池组在跌落时,应保证每个随机方向均受到冲击。测试后,电池或电池组需被放置至少 1 个小时然后方可进行可视化检测。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.4 热冲击(电芯)

a) 要求

单体电池在高温下应不导致起火或爆炸。

b) 测试方法

将每个根据 8.1.2 第二步充满电的单体电池放置在自然对流或者强制通风的

烘箱中。烘箱温度以 5℃/min±2℃/min 的速度上升到 130℃±2℃。在结束

实验前,单体电池在此温度下保持 10min。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.5 挤压(电芯)

a) 要求

电芯被挤压不应导致起火或爆炸。

b) 测试方法

根据 8.1.2 步骤在最大充电温度下满充的单体电池在环境温度下立即转移放

置在两平面间进行挤压。挤压由一个能施加 13kN±1kN 的液压活塞提供。

挤压应选择能引起最不利结果的一种方式施加。一旦达到最大压力或者电压

骤然降低了初始电压的 1/3,或电池表面发生了 10%的形变时应释放压力(以

先发生者为准)。圆柱形或方形单体电池的长轴应平行于压力机的挤压平面。

方形电池只测试宽面。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.6 电池的过充

a) 要求

按制造商给定的充电方法长时间充电不应导致起火或爆炸。

b ) 测试方法

测试应在 20±5℃的条件下进行。每个测试电池应当被以 0.2It A 的电流放

电到制造商指定终止电压。样品电池应当以 0.2It A 的电流使用电源电压(不超

过建议的最大充电电压—如果没有数据就取 5V/电池)充电直到电池容量足以维

2It A 或者直到达到电源电压。每个测试电池需附加一个热电偶。对于电池组,

需测量电池包装的温度。本测试需持续到电池外壳温度稳定(30min 内变化小于

10℃)或达到室温。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.7 强制放电(电芯)

a) 要求

多电芯体系中的电池电极翻转不应导致起火或者爆炸。

b) 测试方法

已放电的电池经受 1It A 的电流反向充电 90min。

c) 接受准则

不起火,不爆炸。

 

8.3.8 运输测试

有关锂电芯的运输国际标准基于UN关于危险品运输建议。实验要求在UN测试和标准手册中有明确记录。根据规定的变化咨询最新版本。也可参考IEC 62281 中的运输测试。制造商需提供文件表明符合标准。

 

8.3.9 设计评估-强制内部短路(电芯)

a) 要求

强制内部短路电池和电池组不应导致起火。制造商应保留记录来满足需求。

在电芯制造商或者其他第三方测试组织测试后应完成一份新的设计评估报

告。

这个特定国家的测试仅适用于法国,日本,韩国和瑞士并且不适用于聚合物

电池。

b) 测试方法

强制内部短路需在 10℃和 45℃的温箱中根据以下步骤进行。

1) 样品数目

 本测试需要 5 个满充的二次锂电芯电池。

2) 充电步骤

 -i 充电和放电条件

样品需要在 20±5℃的条件下按制造商推荐的充电方法充电。在 20±5℃

的条件下以 0.2It A 的电流放电到制造商给定的终止电压。

-ii 储存步骤

测试电芯应在表 5 中的环境温度下被储存 1 到 4 个小时。

-iii 环境温度

 

5电芯测试的环境温度

测试物件

最低测试温度

最高测试温度

b.2.ii

10±2℃

45±2℃

b.2.iv

10±2℃

45±2℃

b.3.iA

5±2℃

45±2℃

b.3.iiA

10±5℃

45±5℃

测试按表 4 中的条件进行

 

-iv 强制内部短路的充电步骤

测试电池应在表 5 中给定的环境温度中以制造商给定的最大充电电压恒

 压充电知道最大充电电流下降到 0.05It A。 3)))在卷芯中放置镍片 )在卷芯中放置镍片

本测试需要温控箱和特殊压力设备。

挤压设备需能匀速运动并且在检测到短路情况时应可以随时停止运行。

-i 准备测试

A 温箱温度按表格5中给出的条件控制。样品准备指导见附录A,附款A.5和附图A.5、附图 A.8。将铝叠层袋和加入镍片的卷芯放入温箱中45±15min。

B 从密封包装中取出卷芯连接电池测量电压连接热电偶测量卷芯表面温度。将卷芯放置在压力设备中放置了镍片的位置的夹具下方。

注:为了避免电解液蒸发,取出卷芯到设备锁定关上温箱门这个步骤需在10min 之内进行。

C 取出绝缘片然后关闭温箱门。

-ii 内部短路

 A 确认卷芯表面温度按照表 5 规定那样然后开始测试。

 B 压力设备的底表面是用丁晴橡胶或丙烯酸类橡胶制造,穿入 10mm×10mm 不锈钢钢轴。压力夹具的详细规格见图 2.丁晴橡胶基底用于圆柱形电池测试。对方形电池 5mm×5mm(2mm 厚)丙烯酸橡胶至于丁晴橡胶表面。夹具以 0.1mm/s 的速度压向卷芯同时监控电池电压。当由于内部短路引发电压徒降,立刻停止夹具下降并保持夹具不动 30s 然后降低压力。电压监控每秒 100 次一旦电压下降超过 50mV 表面内部短路已经发生。如果压力达到 800N(圆柱电池)或者 400N(方形电池)立即停止下降并保持此位置。

内部短路


c) 接受准则

不起火(当内部短路发生时记录压力,此时不起火)。

 

 

好了,关于IEC62133:2012测试项目的标准就介绍到这里了!

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