Aufrechterhaltung der Sicherheit von Lithium-Batterien durch Zertifizierung und strenge Tests

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Aufrechterhaltung der Sicherheit von Lithium-Batterien durch Zertifizierung und strenge Tests

Datum:2024-05-24

In den vergangenen Jahren ist die weltweite Batterieindustrie als wichtige Säule einer nachhaltigen Entwicklung durch die steigende Nachfrage nach Antriebsbatterien für New-Energy-Fahrzeuge, Energiespeicherbatterien und Batterien für Unterhaltungselektronik schnell gewachsen und entwickelt sich weiterhin stabil.

Lithiumbatterien spielen seit Langem eine zentrale Rolle in zahlreichen elektronischen Geräten, darunter digitale Geräte und Anwendungen des Internet of Things (IoT). Da sie für Unterhaltungselektronik und mobile Geräte unverzichtbar sind, haben Sicherheit und Zuverlässigkeit höchste Priorität. Deshalb müssen Lithiumbatterien verschiedene wichtige Zertifizierungsanforderungen erfüllen, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

MOTOMA Batterien werden unter Einhaltung aller Sicherheitsanforderungen hergestellt und verfügen über zahlreiche Zertifizierungen, damit Anwender auf die Sicherheit unserer Lithiumbatterien vertrauen können.

Qualität von Lithium-Ionen-Batterien

Herstellung hochsicherer Lithium-Ionen-Batterien

Zu den wichtigsten Sicherheitszertifizierungen für Lithiumbatterien gehören:

UN38.3-Zertifizierung für Lithiumbatterien

UN38.3-Prüfungen sind für den sicheren Luft- und Seetransport von Lithiumbatterien vorgeschrieben. Sie bewerten die Sicherheit während des Transports, um Risiken wie Feuer oder Explosionen zu vermeiden.

Zertifizierungen von Lithium-Ionen-Batterien

Zertifizierung von Lithium-Ionen-Batterien

Materialsicherheitsdatenblatt (MSDS)

Das MSDS, auch als Sicherheitsdatenblatt für chemische Stoffe bezeichnet, enthält umfassende Informationen über Sicherheit und Gefahren chemischer Stoffe einschließlich Lithiumbatterien. Es ist für Hersteller und Anwender wichtig, um eine sichere Produktion und Verwendung zu gewährleisten.

UL-Zertifizierung

Die von Underwriters Laboratories ausgestellte UL-Zertifizierung bestätigt durch umfassende Prüfungen von Feuerbeständigkeit, Schutz gegen Chemikalienaustritt und elektrischer Leistung, dass Lithiumbatterien strenge Sicherheitsstandards erfüllen.

CE-Zertifizierung

Die CE-Kennzeichnung bestätigt die Einhaltung der europäischen Anforderungen an Sicherheit, Gesundheit und Umweltschutz. Sie umfasst Sicherheits- und Leistungsprüfungen, wobei die geltenden Standards unterschiedlich sein können.

IEC/EN-62133-Standard

IEC 62133 wurde von der International Electrotechnical Commission (IEC) entwickelt und gehört zu den wichtigsten internationalen Standards für Lithium-Ionen-Batterien. Er bildet eine Grundlage für die IECEE-CB-Zertifizierung.

RoHS-Konformität

RoHS regelt Materialien und Fertigungsprozesse elektrischer und elektronischer Produkte und beschränkt gefährliche Stoffe wie Blei, Quecksilber und Cadmium zum Schutz von Gesundheit und Umwelt.

FCC-Zertifizierung

Für Lithiumbatterien mit drahtlosen Kommunikationsfunktionen ist eine FCC-Zertifizierung erforderlich, um elektromagnetische Störungen anderer elektronischer Geräte zu verhindern.

Weitere Zertifizierungen: KC, NOM, BIS, SII, PSE

Je nach Markt können zusätzliche Zertifizierungen erforderlich sein, beispielsweise KC in Korea, NOM in Mexiko, BIS in Indien, SII in Israel und PSE in Japan.

Um sicherzustellen, dass das Batteriedesign den Sicherheitsnormen entspricht, sind umfassende Prüfungen und Bewertungen erforderlich. Hersteller müssen die Sicherheitsanforderungen bereits bei der Konstruktion berücksichtigen, um das Vertrauen von Verbrauchern und Industrie zu stärken. Dazu gehören chemische Abdichtung, Wärmemanagement, mechanische Integrität und elektrische Leistung.

Prüflabor für Lithium-Ionen-Batterien

MOTOMA Prüflabor

MOTOMA Batterien durchlaufen strenge Prüfungen gemäß verschiedenen Sicherheitsstandards, darunter:

1. Höhensimulationsprüfung:

Zweck: Bewertung der Batterieleistung unter simulierten Höhenbedingungen und Überprüfung des Betriebs bei niedrigem Luftdruck.

Methode: Die Batterie wird in einer Niederdruckumgebung von typischerweise ≤11.6 kPa mindestens 6 Stunden bei 20±5℃ gelagert. Anschließend wird auf Leckage, Gasaustritt, Zerfall, Bruch oder Verbrennung geprüft.

2. Temperaturprüfung:

Zweck: Bewertung der Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen und Überprüfung der Funktionsfähigkeit unter extremen Temperaturbedingungen.

Methode: Temperaturwechsel zwischen 72±2℃ und -40±2℃ mit einer Haltezeit von ≥6h, einer Übergangszeit von ≤30min und insgesamt 10 Zyklen. Danach erfolgt eine Lagerung von 24h bei Raumtemperatur (20±5℃). Die Gesamtprüfdauer beträgt mindestens eine Woche.

3. Vibrationsprüfung:

Zweck: Prüfung der Beständigkeit gegen Vibrationen während Transport oder Betrieb.

Methode: Sinusförmige Vibrationsprüfung mit logarithmischem Frequenzdurchlauf innerhalb eines festgelegten Bereichs von 7Hz bis 200Hz und anschließender Vibration mit definierter Amplitude.

Prüfung von Lithium-Ionen-Batterien

Prüfung von MOTOMA Halbfertigprodukten

4. Stoßprüfung:

Zweck: Bewertung der Stabilität bei äußeren Stößen und Prüfung, ob die Batterie ohne Beschädigung standhält.

Methode: Anwendung definierter Halbsinus-Stöße, beispielsweise 150g für 6ms oder 50g für 11ms, in unterschiedlichen Einbaurichtungen. Oberflächentemperatur und sichtbare Schäden werden kontrolliert.

5. Externe Kurzschlussprüfung:

Zweck: Prüfung von Sicherheit und Stabilität unter Kurzschlussbedingungen.

Methode: Externer Kurzschluss unter vorgegebenen Temperaturbedingungen, beispielsweise 55±2℃. Die Batterie wird überwacht, bis ihre Temperatur zum vorgegebenen Wert zurückgekehrt ist und dort 1 Stunde verbleibt.

Lithium-Ionen-Batterie-Prüflabor

MOTOMA Prüflabor

6. Kollisionsprüfung:

Zweck: Bewertung der Sicherheit und Stabilität der Batterie bei Kollisionen.

Methode: Ein Gewicht wird aus einer definierten Höhe auf die Batterie fallen gelassen. Anschließend werden Oberflächentemperatur und äußere Beschädigungen bewertet.

7. Überladeprüfung:

Zweck: Prüfung der Sicherheit und Stabilität unter Überladebedingungen.

Methode: Die Batterie wird in der Regel 24 Stunden mit dem Zweifachen des maximalen Dauerladestroms und dem Zweifachen der maximalen Ladespannung geladen.

8. Zwangsentladeprüfung:

Zweck: Prüfung der Sicherheit und Stabilität bei erzwungener Entladung.

Methode: Anschluss an eine Gleichstromquelle und Zwangsentladung mit maximalem Entladestrom.

9. Zykluslebensdauerprüfung:

Zweck: Bewertung von Zykluslebensdauer und Lade-/Entladeleistung nach vielen Zyklen.

Methode: Mehrere Lade- und Entladezyklen durchführen und Kapazität sowie Spannungsänderung für jeden Zyklus aufzeichnen.

Qualitätsprüfung von Lithium-Ionen-Batterien

Qualitätsprüfung von Lithium-Ionen-Batterien

MOTOMA Prüflabor

10. Innenwiderstandsprüfung:

Zweck: Bewertung des Innenwiderstands und damit der Qualität von Innenstruktur, Materialien und Leistungsstabilität.

Methode: Messung des Innenwiderstands in unterschiedlichen Lade- und Entladezuständen mit geeigneten Prüfgeräten.

11. Prüfung der Sicherheitsschutzeinrichtungen:

Zweck: Bewertung der Wirksamkeit von Sicherungen, Schutzschaltungen und weiteren Schutzvorrichtungen sowie der rechtzeitigen Stromkreisunterbrechung bei Störungen.

Methode: Simulation von Überladung, Tiefentladung, Kurzschluss und anderen Fehlerzuständen und Beobachtung der Reaktion der Schutzvorrichtungen.

Die MOTOMA Batterie-Montagelinie verwendet Laserschweißtechnik.

12. Prüfung der Temperatureigenschaften:

Zweck: Bewertung der Batterieleistung bei verschiedenen Temperaturen und Überprüfung der Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen.

Methode: Betrieb der Batterie in verschiedenen Temperaturumgebungen und Prüfung von Lade-/Entladeleistung und Stabilität.

13. Selbstentladungsprüfung:

Zweck: Bewertung der Selbstentladungsrate während der Lagerung und der Fähigkeit, bei längerer Nichtbenutzung Kapazität zu erhalten.

Methode: Batterie vollständig laden, über einen bestimmten Zeitraum lagern und die Selbstentladungsrate regelmäßig messen.

14. Durchstoßprüfung:

Zweck: Bewertung der Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen äußerer Gegenstände und des Sicherheitsverhaltens nach einer Perforation.

Methode: Mit einer standardisierten Nadel bei definierter Geschwindigkeit Kraft auf die Batterieoberfläche ausüben und eine externe Perforation simulieren. Kraft, Eindringtiefe und Reaktion wie Leckage, Gasaustritt, Zerfall oder Bruch werden dokumentiert.

Diese Prüfungen dienen der umfassenden Bewertung der Sicherheit und Stabilität von Lithiumbatterien unter verschiedenen Umgebungsbedingungen und gewährleisten einen sicheren Betrieb.

Lithium-Ionen-Batterie

MOTOMA liefert hochwertige Produkte.