Les batteries lithium-ion sont généralement fiables et ne prennent pas feu dans des conditions normales d'utilisation. Cela s'explique principalement par le fait que les fabricants les testent minutieusement pour répondre à des normes de sécurité strictes. Vous verrez souvent des batteries marquées comme étant certifiées IEC 62133. Cet article est un guide complet de la norme IEC 62133, qui vous aidera à comprendre comment elle garantit la sécurité des batteries.
Cette norme de sécurité concerne uniquement les batteries lithium-ion. Les batteries qui répondent à ces normes sont nettement plus sûres et ont un prix de marché plus élevé. La raison en est que la norme prévoit des tests rigoureux auxquels les batteries doivent satisfaire. Cet article traite de la norme IEC 62133 pour les batteries lithium-ion.
Qu'est-ce que la norme IEC 62133 ?
CEI signifie "Commission électrotechnique internationale". Cet institut élabore des règles et des lignes directrices en matière de sécurité pour protéger les appareils et les composants électroniques.
La CEI 62133 est une norme utilisée pour fabriquer des batteries lithium-ion sûr. Il spécifie une série de tests qui garantissent que les batteries ne prennent pas feu. En d'autres termes, elle empêche les batteries lithium-ion de se détériorer, en particulier dans des conditions difficiles. En outre, cette norme ne s'applique qu'aux piles portables scellées, et non aux piles plus volumineuses.
Non seulement les batteries, mais cette norme vérifie également les cellules des batteries individuellement. La norme CEI 62133 ne vérifie pas qu'un seul aspect des batteries. Elle procède au contraire à des essais complets, afin de s'assurer que les batteries offrent une excellente sécurité. Un large éventail de tests est effectué pour s'assurer que les batteries sont conformes à ces normes.
La norme CEI 62133 est utilisée depuis des décennies. Auparavant, elle était plus large et couvrait deux types de piles : les piles lithium-ion et les piles à base de nickel. Cependant, la CEI a mis à jour la norme en la rendant plus spécifique aux différentes compositions chimiques des piles. Cette division de la norme CEI 62133 a donné naissance à deux nouvelles normes, qui sont les suivantes :
- CEI 62133-1 - Cette norme vérifie et teste uniquement les piles à système nickel, telles que Ni-MH et Ni-Cd.
- CEI 62133-2 - Cette norme teste uniquement les batteries lithium-ion. Elle contient des lignes directrices visant à améliorer la sécurité des batteries lithium-ion.
Il est intéressant de noter que les gens font référence à la norme 62133 pour les batteries lithium-ion. C'est assez courant, mais lorsque quelqu'un mentionne la norme 62133, il parle généralement de la norme CEI 62133-2. On pense souvent à tort que la norme CEI 62133-2 ne couvre que l'aspect de la résistance au feu des batteries. Ce n'est pas vrai, car la norme traite en fait de divers paramètres. Parmi ceux-ci figurent la résistance au feu, la résistance aux chocs électriques, la résistance à la température, etc.
Champ d'application de la CEI 62133
Comme indiqué précédemment, la CEI 62133 a un champ d'application particulier. Elle ne vérifier chaque batterie quelle que soit sa taille. En revanche, il ne contrôle que les batteries lithium-ion portables. La portabilité signifie que ces batteries sont utilisées dans des appareils compacts. Il peut s'agir d'un smartphone, d'un ordinateur portable ou de tout autre appareil électronique.
Ces batteries sont rechargeables et offrent davantage de cycles de charge. Cette norme vérifie également les cellules des batteries lithium-ion. Une batterie peut comporter une ou plusieurs cellules, en fonction de sa capacité et de sa taille. Par exemple, la batterie de votre smartphone est généralement constituée d'une seule cellule. En revanche, certaines batteries d'ordinateurs portables de grande taille sont constituées de plusieurs cellules.
Essais de sécurité requis par la norme IEC 62133
Une batterie qui doit être certifiée selon la norme IEC 62133 doit passer une série d'essais. Chacun de ces tests évalue la batterie en fonction de différents critères et paramètres. Examinons les tests requis pour les certifications IEC 62133 :
1- Test de court-circuit
Chaque batterie lithium-ion comporte deux électrodes pour son fonctionnement. Le courant (électricité) est produit lorsque les ions lithium se déplacent entre ces électrodes. Cependant, si ces électrodes sont connectées, cela peut provoquer un court-circuit. Ces tests de court-circuit permettent de vérifier comment une batterie lithium-ion réagit lorsque cela se produit accidentellement. Ce court-circuit peut également se produire si la batterie tombe ou si ses composants internes sont endommagés. Une batterie qui résiste aux courts-circuits est considérée comme étant de haute qualité et fiable.
2- Test de surcharge
Les batteries au lithium-ion sont dotées d'une excellente protection contre les problèmes de surchauffe et de surcharge, n'est-ce pas ? Elles sont chargées à l'aide d'un chargeur spécifique qui réduit le courant lorsque la tension atteint la limite fixée. Cependant, les utilisateurs commettent parfois l'erreur de choisir un chargeur de mauvaise qualité dépourvu de protection.
Ce chargeur continuera à charger la batterie lithium-ion, ce qui entraînera une surcharge. Si la batterie est de mauvaise qualité, elle peut exploser à cause de la surcharge. Ce test de surcharge vérifie le comportement de la batterie dans des conditions de surcharge incorrectes. Si la batterie reste sûre même en cas de surcharge, ses chances d'être conforme à la norme 62133 augmentent.
3- Essai de décharge forcée
Il est toujours prudent de charger et de décharger les batteries dans une certaine limite. Il ne faut pas les surdécharger, car cela peut nuire à la santé de la batterie lithium-ion. Toutefois, les fabricants utilisent le test de décharge forcée pour voir comment la batterie réagit lorsque l'énergie qu'elle a emmagasinée est épuisée. Si la batterie fonctionne mal lors d'une décharge forcée, c'est qu'elle est de mauvaise qualité, et inversement. Lors du test de décharge, les opérateurs vérifient la résistance des batteries.
4- Test d'écrasement et test d'impact
Dans le monde réel, les piles sont soumises à des niveaux d'impact variables. Si elles sont durables, elles résistent à ces impacts et vice versa. L'essai d'écrasement et l'essai d'impact sont des exigences essentielles de la norme CEI 62133. Lors d'un essai d'écrasement, les cellules d'une batterie lithium-ion sont pressées entre deux plaques sous l'effet d'une force.
Si les cellules sont plus faibles, elles seront écrasées par la force des plaques, et vice versa. En revanche, le test d'impact consiste à laisser tomber la batterie d'une certaine hauteur. Les batteries lithium-ion de haute qualité résistent aux impacts. Ces deux tests sont essentiels pour assurer la conformité à la norme CEI 62133.
5- Test de vibration
Pendant le transport, les batteries sont soumises à diverses vibrations et secousses. Dans certains cas, ces vibrations peuvent être plus intenses et continues. Il est donc nécessaire de tester les cellules des batteries lithium-ion à l'aide d'un test de vibration afin d'évaluer leur qualité. Dans ce test, la batterie est montée sur la table vibrante de machines d'essais vibratoires. Les vibrations de la table exposent la batterie à des secousses continues. Si la batterie n'est pas correctement scellée, elle peut commencer à fuir lorsqu'elle est secouée. Les opérateurs vérifient que la batterie n'est pas soumise à des vibrations de faible ou de forte intensité.
6- Test d'abus thermique
Il ne fait aucun doute que les batteries lithium-ion fonctionnent parfaitement, même dans des conditions de température élevée. Mais que se passe-t-il si la température à laquelle elles sont confrontées est trop élevée ? C'est là que le problème peut se poser si les batteries sont faibles et ne résistent pas à la chaleur. Les fabricants vérifient donc les batteries lithium-ion dans des chambres de température spécialisées.
Au cours de ce test, la batterie est exposée à des températures élevées et l'opérateur vérifie ses performances. Les piles qui réussissent ce test peuvent être utilisées dans les voitures et en plein soleil. Grâce à ce test, les piles au lithium peuvent résister à de légers abus thermiques. Toutefois, il convient d'éviter de les utiliser à des températures très élevées. Les opérateurs exposent également les piles à des températures très élevées et très basses et vérifient leur comportement.
7- Essais à basse pression
Les batteries lithium-ion peuvent être utilisées aussi bien à haute qu'à basse pression. Ce test simule les conditions de haute altitude en réduisant la pression. Les batteries sont exposées à de très basses pressions, en particulier pendant le transport aérien. Dans ce test, la batterie est placée dans des chambres à basse pression et exposée à une pression qui diminue progressivement. Cela permet aux opérateurs de comprendre comment les batteries se comportent sous basse pression. Ceci est particulièrement important lorsque les batteries sont exportées par avion vers d'autres pays.
Avantages de la norme IEC 62133
La conformité à la norme IEC 62133 est aujourd'hui largement répandue. La raison en est qu'elle offre de nombreux avantages au fabricant. Voici une liste de certains de ces avantages :
1- Qualité et sécurité
Les normes 62133 impliquent le contrôle de la batterie lithium-ion sous de nombreux aspects. Cela permet de s'assurer que la batterie est très sûre et qu'elle n'explosera pas dans des conditions réelles. Les batteries lithium-ion sont des dispositifs compacts, et même de petites fuites ou un échauffement peuvent causer de graves problèmes. Les fabricants testent leurs batteries à l'aide de divers équipements d'essai afin d'en garantir la fiabilité. Par conséquent, l'appareil qui utilise ces batteries est le plus performant à long terme.
2- Acceptation globale
La norme IEC 62133 est une norme mondiale pour tester les batteries. Quel que soit l'endroit où une batterie est fabriquée, elle est certifiée CEI 62133 et considérée comme étant de haute qualité. Seul le label "IEC Certified" aide les piles à se faire connaître au niveau international. L'exportation de piles conformes à cette norme est plus courante qu'on ne pourrait le penser. L'acceptation mondiale augmente simplement la rentabilité et l'acceptabilité des batteries lithium-ion dans le monde entier.
3- Satisfaction des clients
Il est loin le temps où les clients n'avaient aucune idée des différents paramètres des piles. Ils sont mieux informés et achètent des piles dont les performances et la sécurité sont excellentes. Ils préfèrent les piles fabriquées selon des normes internes et choisissent celles qui portent la mention "IEC Certified". En clair, le respect de cette norme permet de gagner la confiance des clients. Les fabricants reçoivent également moins de plaintes concernant ces piles de haute qualité, ce qui garantit la satisfaction des clients.
Conclusion
Concluons : les batteries lithium-ion sont plus sûres principalement parce qu'elles sont soumises à des tests. Les risques de fuite, d'incendie ou d'explosion sont très faibles. Les batteries lithium-ion modernes sont conformes à la norme IEC 62133 pour une meilleure performance dans différentes conditions. Par le passé, les fabricants se souciaient moins de ces normes.
Cela a entraîné des compromis sur la qualité des piles. Toutefois, la concurrence dans la fabrication des piles s'est intensifiée. Cela a conduit les fabricants à utiliser différents tests pour s'assurer qu'ils offrent de meilleurs produits que leurs concurrents. Dans cet article, j'ai expliqué tout ce qui concerne la norme IEC 62133 et ses principaux avantages.