Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12241-4:2018 (IEC TR 62660-4:2017) về Pin lithium-ion thứ cấp dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 4: Phương pháp thử nghiệm thay thế cho thử nghiệm ngắn mạch bên trong của TCVN 12241-3 (IEC 62660-3)

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12241-4:2018

IEC TR 62660-4:2017

PIN LITHIUM-ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - PHẦN 4: PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM THAY THẾ CHO THỬ NGHIỆM NGẮN MẠCH BÊN TRONG CỦA TCVN 12241-3 (IEC 62660-3)

Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 4: Candidate alternative test methods for the internal short circuit test of IEC 62660-3

Lời nói đầu

TCVN 12241-4:2018 hoàn toàn tương đương với IEC TR 62660-4:2017;

TCVN 12241-4:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 12241 (IEC 62660), Pin lithium-ion thứ cấp dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện hiện có các phần sau:

- TCVN 12241-1:2018 (IEC 62660-1:2018), Phần 1: Thử nghiệm tính năng;

- TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018), Phần 2: Độ tin cậy và thử nghiệm quá mức;

- TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016), Phần 3: Yêu cầu an toàn;

- TCVN 12241-4:2018 (IEC TR 62660-4:2017), Phần 4: Phương pháp thử nghiệm thay thế cho thử nghiệm ngắn mạch bên trong của TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016).

PIN LITHIUM-ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - PHẦN 4: PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM THAY THẾ CHO THỬ NGHIỆM NGẮN MẠCH BÊN TRONG CỦA TCVN 12241-3 (IEC 62660-3)

Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 4: Candidate alternative test methods for the internal short circuit test of IEC 62660-3

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra dữ liệu thử nghiệm trên cơ sở phương pháp thử nghiệm thay thế cho thử nghiệm ngắn mạch bên trong theo 6.4.4.2.2 của TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016). Thử nghiệm ngắn mạch bên trong đề cập trong tiêu chuẩn này nhằm mô phỏng ngắn mạch bên trong của pin gây ra bởi nhiễm bẩn vật dẫn điện, và để kiểm tra xác nhận tính năng an toàn của pin trong các điều kiện này.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các pin lithium ion thứ cấp và các khối pin được sử dụng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện (EV) kể cả xe điện chạy acquy (BEV) và xe điện hybrid (HEV).

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này không đề cập đến các pin hình trụ.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016), Pin lithium-ion thứ cấp dùng truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 3: Yêu cầu về an toàn

IEC 62619:2017, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for secondary lithium cells and batteries, for use in industrial applications (Pin và acquy thứ cấp chứa chất điện phân kiềm hoặc chất điện phân không axit khác - Yêu cầu về an toàn đối với các pin và acquy lithium thứ cấp, dùng cho các ứng dụng công nghiệp)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016).

4  Quy định chung cho thử nghiệm thay thế

Thử nghiệm ngắn mạch được quy định trong 6.4.4.2.1 của TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016). Các phương pháp thử nghiệm khác để mô phỏng ngắn mạch bên trong của pin gây ra do nhiễm bẩn vật dẫn điện có thể được lựa chọn nếu đáp ứng các tiêu chí dưới đây, và có thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp:

a) Biến dạng vỏ không được ảnh hưởng nhiệt hoặc điện đến ngắn mạch của pin. Năng lượng không được bị phân tán bởi ngắn mạch bất kỳ không phải ngắn mạch giữa các điện cực.

b) Ngắn mạch bên trong một lớp giữa điện cực dương và âm phải được mô phỏng (mục tiêu).

c) Một điện tích ngắn mạch tương tự với diện tích trong 7.3.2 b) của IEC 62619:2017 phải được mô phỏng.

d) Các vị trí ngắn mạch trong pin phải giống với vị trí như mô tả trong 6.4.4.2.1 của TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016).

e) Thử nghiệm phải được lặp lại (xem Bảng 1 của IEC 62619:2017).

Các điều kiện thử nghiệm và tham số của thử nghiệm thay thế phải được điều chỉnh trước khi thử nghiệm theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà chế tạo pin, sao cho có thể đáp ứng tiêu chí trên. Kết quả thử nghiệm phải được đánh giá bằng cách tháo pin, quan sát tia X, v.v.

Nếu kết quả thử nghiệm cho thấy ngắn mạch bên trong ở nhiều hơn một lớp hoặc diện tích ngắn mạch lớn hơn thì thử nghiệm có thể được coi là thử nghiệm thay thế hợp lệ, với điều kiện là tiêu chí chấp nhận trong 6.4.4.3 của TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016) được đáp ứng. Việc không đạt thử nghiệm thay thế không có nghĩa là không đạt thử nghiệm theo 6.4.4.2.1 của TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016) vì điều kiện thử nghiệm của thử nghiệm thay thế có thể khắc nghiệt hơn tiêu chí quy định.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp ngắn mạch bên trong không thể mô phỏng được thì thử nghiệm là không hợp lệ và ghi lại dữ liệu thử nghiệm này.

5  Phương pháp thử nghiệm thay thế

5.1  Mô tả phương pháp thử nghiệm thay thế

5.1.1  Quy định chung

Điều này mô tả phương pháp thử nghiệm của thử nghiệm ngắn mạch bên trong gây ra do khía như các phương pháp thử nghiệm thay thế hoặc lựa chọn trong Điều 4. Bảng 1 đưa ra các quy định kỹ thuật về thử nghiệm khuyến cáo của thử nghiệm.

Bảng 1 - Quy định kỹ thuật về thử nghiệm khuyến cáo

5.1.2  Chuẩn bị thử nghiệm và bố trí thử nghiệm

5.1.2.1  Chuẩn bị pin

Đối với pin dẹt hoặc pin dạng túi, không yêu cầu chuẩn bị.

Đối với pin hình lăng trụ có vỏ cứng, vỏ có thể được làm mỏng hoặc tháo ra bằng phương pháp thích hợp theo khuyến cáo của nhà chế tạo pin. Việc làm mỏng hoặc tháo vỏ ra cần được thực hiện trước khi nạp pin và điều chỉnh SOC. Thao tác này cần được thực hiện có tính đến tất cả các biện pháp an toàn cần thiết.

5.1.2.2  Bố trí thử nghiệm

Pin cần được giữ theo cách không bị dịch chuyển trong quá trình thử nghiệm. Pin cần được cách ly về điện với bàn thử nghiệm.

Pin dẹt và pin dạng túi yêu cầu cơ cấu giữ cố định. Hình 1 và Hình 2 thể hiện các ví dụ về cơ cấu này.

5.1.2.3  Cơ cấu khía

5.1.2.3.1  Quy định chung

Trong phương pháp thử nghiệm thay thế này đề xuất hai loại cơ cấu khía như xác định trong 5.1.2.3.2 và 5.1.2.3.3.

5.1.2.3.2  Loại 1: đinh gốm 3 mm

Cơ cấu khía loại 1 là đinh gốm có đường kính 3 mm ± 0,2 mm. Góc tại đầu đinh nên bằng 45° ± 3°. Hình 1 thể hiện ví dụ về hướng của đinh gốm do với các lớp điện cực của pin trong quá trình ép.

5.1.2.3.3  Loại 2: đinh gốm 1 mm có đầu bằng niken

Cơ cấu khía loại 2 là một đinh gốm có đường kính 1 mm ± 0,1 mm với đầu đinh bằng niken (Ni) cao 0,35 mm. Góc đầu đinh bằng Ni nên nằm trong khoảng 28° đến 45°. Xem Hình 3 và Hình 4.

Đinh gốm có đầu Ni thích hợp cho pin hình lăng trụ có vỏ cứng và pin dẹt hoặc pin dạng túi.

Thử nghiệm có sử dụng cơ cấu khía loại 1 không áp dụng cho các pin mà sử dụng vỏ làm một phần của điện cực. Nếu vỏ được tháo ra, thì có thể áp dụng thử nghiệm này.

Kích thước tính bằng milimét

Hình 3 - Ví dụ về đinh gốm có đầu Ni