Normes des tests de batterie - que faut-il améliorer ?

Le système de normes américain comprend la norme UL 2580 pour la fiabilité et la sécurité des batteries, les normes SAE J2464 et J2929 pour les tests d'abus des batteries, et la norme SAE J2380 pour les tests de vibration.

Parmi les autres normes organisationnelles, citons la norme allemande VDA 2007 pour les essais de performance et de fiabilité des systèmes de batteries lithium-ion, et la norme R100.2 de la Commission économique pour l'Europe pour les exigences en matière de sécurité et de fiabilité des véhicules électriques.

La norme chinoise GB/T couvre des exigences telles que la durée de vie, la sécurité et les performances électriques, tandis que les "conditions techniques de sécurité des autobus électriques" comprennent des exigences techniques plus élevées telles que des essais d'emballement thermique et de dilatation.

Analyse des normes de test des batteries

Champ d'application

Les séries IEC 62660, QC/T 743, GB/T 31486 et GB/T 31485 concernent les essais au niveau de la cellule et du module de la batterie, tandis que les séries UL2580, SAE J2929, ISO12405 et GB/T 31467 concernent les essais au niveau de l'ensemble de la batterie et du système de batterie.

Outre la norme CEI 62660, d'autres normes d'essai des batteries, essentiellement utilisées à l'échelle mondiale, prévoient des essais au niveau du bloc-batterie ou du système. Les normes SAE J2929 et ECE R100. 2 mentionnent même des essais au niveau du véhicule.

Cela montre que la formulation des normes mondiales d'essai des batteries tient davantage compte de l'application des batteries dans les véhicules complets et est plus conforme aux besoins des applications pratiques.

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Contenu des éléments du test

Dans l'ensemble, tous les éléments du test peuvent être divisés en deux catégories : la performance électrique et la fiabilité de la sécurité, et la fiabilité de la sécurité peut être divisée en fiabilité mécanique, fiabilité environnementale, fiabilité en cas d'abus et fiabilité électrique.

La fiabilité mécanique, qui simule les contraintes mécaniques du véhicule pendant la conduite, comme les vibrations qui simulent les chocs du véhicule sur la route.

Fiabilité environnementale, simule la tolérance du véhicule dans différents climats, comme le cycle de température simule la différence de température du véhicule entre le jour et la nuit ou lors d'allers-retours dans des zones froides et chaudes.

La fiabilité en cas d'abus, tel que l'incendie, examine la sécurité de la batterie lorsqu'elle est soumise à une utilisation inappropriée.

La fiabilité électrique, telle que les éléments de test de protection, examine principalement la gestion de la batterie Si le système (BMS) peut jouer un rôle de protection à des moments critiques.

En ce qui concerne les éléments de batterie, la norme IEC 62660 est divisée en deux normes indépendantes, IEC 62660-1 et IEC 62660-2, qui correspondent respectivement aux essais de performance et de fiabilité.

Les normes GB/T 31485 et GB/T 31486 sont issues de la norme QC/T 743. Dans la norme GB/T 31486, la résistance aux vibrations est classée comme un test de performance, car cet élément de test a pour but d'étudier l'impact des vibrations de la batterie sur ses performances.

Par rapport à la norme IEC 62660-2, la norme test de batterie Les éléments de la norme GB/T 31485 sont plus stricts, comme l'ajout de l'acupuncture et de l'immersion dans l'eau de mer, etc.

En ce qui concerne l'essai des batteries et des systèmes de batteries, qu'il s'agisse des performances électriques ou de la fiabilité, les normes américaines couvrent le plus grand nombre d'éléments d'essai.

En ce qui concerne les essais de performance, la norme DOE/ID-11069 comporte plus d'éléments d'essai que les autres normes, notamment les caractéristiques de puissance d'impulsion hybride (HPPC), la stabilité du point de consigne de fonctionnement, la durée de vie calendaire, les performances de référence, la spectroscopie d'impédance, etc.

Rigueur

Pour un même élément d'essai, les méthodes d'essai et les critères de jugement stipulés dans les différentes normes sont également différents.

Par exemple, pour l'état de charge (SOC) de l'échantillon testé, la norme GB/T 31467.3 exige que l'échantillon soit complètement chargé ; la norme ISO 12405 exige que le SOC de la batterie d'alimentation soit de 50% et celui de la batterie d'énergie de 100%.

ECE R100.2, l'état de la batterie doit être supérieur à 50% ; UN38. 3 a des exigences différentes pour les différents éléments d'essai, et certains éléments d'essai exigent également des batteries cyclées.

En outre, il est également exigé que la simulation élevée, l'essai thermique, les vibrations, les chocs et les courts-circuits externes soient testés avec le même échantillon, ce qui est relativement plus strict.

Pour les essais de vibration, la norme ISO 12405 exige que l'échantillon vibre à différentes températures ambiantes. Les températures hautes et basses recommandées sont respectivement de 75°C et de -40°C. D'autres normes n'ont pas cette exigence.

Insuffisance des normes chinoises existantes en matière d'essais de batteries

Bien que la formulation et la publication de normes nationales pertinentes aient comblé les lacunes du système chinois de combinaison de batteries lithium-ion et qu'elles aient été largement adoptées, des lacunes subsistent.

En ce qui concerne les objets à tester : Toutes les normes stipulent uniquement le test des piles neuves, et il n'existe aucune réglementation ou exigence pertinente pour les piles usagées.

La batterie ne présente aucun problème lorsqu'elle sort de l'usine, ce qui ne signifie pas qu'elle est toujours sûre après une certaine période d'utilisation, c'est pourquoi il est nécessaire de l'utiliser à des moments différents. La batterie est soumise au même test, qui équivaut à un examen médical régulier.

Évaluation des résultats : La base de jugement actuelle est relativement large et unique, et se limite aux règles d'absence de fuite, de rupture de la coque, d'absence d'incendie et d'explosion, sans système d'évaluation quantifiable.

Le Comité européen pour la recherche et le développement technologique dans le secteur automobile (EUCAR) divise le degré de dangerosité des batteries en 8 niveaux, qui ont une certaine importance de référence.

En termes d'éléments de test : GB/T31467. 3 manque de contenu de test sur la gestion thermique et l'emballement thermique des packs de batteries et des systèmes de batteries, et la performance de sécurité thermique est cruciale pour les batteries.

La manière de contrôler l'emballement thermique d'une seule batterie et de faire en sorte que l'emballement thermique ne s'étende pas est d'une grande importance.

En ce qui concerne les méthodes d'essai : l'essai de durée de vie des batteries et des systèmes de batteries prend trop de temps, ce qui affecte le cycle de développement du produit et est difficile à réaliser. La mise au point d'un essai de durée de vie accéléré raisonnable constitue une difficulté.

Résumé

Les normes d'essai des batteries constituent un élément essentiel pour garantir la sécurité et la fiabilité des produits à base de batteries. Il est important de comprendre le paysage mondial de ces normes ainsi que les lacunes des normes existantes.

Il est essentiel de disposer d'un système d'évaluation quantifiable, d'inclure des éléments d'essai pour les batteries usagées et de tester la gestion thermique et l'emballement thermique des batteries et des systèmes de batteries.

Les normes d'essai des batteries peuvent être améliorées grâce à des mises à jour et à un développement continus, ce qui renforcera le niveau de sécurité des batteries d'énergie.