リチウムイオンバッテリーは一般的に信頼性が高く、通常の使用で発火することはない。これは主に、メーカーが厳しい安全基準を満たすために徹底的にテストしているためです。IEC 62133認証と表示されたバッテリーをよく見かけます。この記事は、IEC 62133規格の完全ガイドであり、電池の安全性をどのように維持しているかを理解するのに役立ちます。
この安全基準は、リチウムイオンバッテリーだけに焦点を当てている。この基準を満たしたバッテリーは格段に安全で、市場価格も高くなる。その理由は、この規格には電池が合格しなければならない厳しい試験が含まれているからである。この記事では、リチウムイオン電池のIEC 62133規格を取り上げます。
IEC 62133規格とは何ですか？
IECとは "国際電気標準会議 "の略。この機関は、電子機器や電子部品を保護するための規則や安全ガイドラインを策定している。
IEC 62133は次のような規格である。 リチウムイオン電池を作る 安全。これは、バッテリーが発火しないことを保証する一連のテストを規定したものである。簡単に言えば、特に過酷な条件下でのリチウムイオンバッテリーの劣化を防ぐものだ。さらに、この規格は密閉されたポータブル・バッテリーのみに適用され、大型のバッテリーには適用されない。
バッテリーだけでなく、この規格はバッテリーのセルも個別にチェックする。IEC 62133はバッテリーの一面だけをチェックするのではなく、総合的にテストする。総合的な試験を行い、バッテリーが優れた安全性を提供することを確認します。バッテリーがこの規格に適合していることを確認するために、さまざまな試験が実施されます。
IEC 62133規格は数十年にわたって使用されてきた。以前は、リチウムイオン電池とニッケル系電池の2種類をカバーする広範なものでした。しかし、IECは規格を更新し、異なる電池化学物質に特化させた。このIEC 62133規格の分割により、以下の2つの新しい規格が誕生した：
- IEC 62133-1 - この規格は、Ni-MHやNi-Cdなどのニッケル系電池のみを検査・試験する。
- IEC 62133-2 - この規格はリチウムイオン電池のみを試験する。リチウムイオン電池の安全性を向上させるための安全ガイドラインを含む。
興味深いことに、人々はリチウムイオン電池の62133規格を参照しています。ごく一般的なことだが、62133といえば、たいていはIEC62133-2のことだ。よくある誤解ですが、IEC 62133-2は電池の耐火性だけをカバーしています。実際には、この規格はさまざまなパラメータを扱っているため、それは真実ではありません。その中には、耐火性、耐電気衝撃性、耐温度性などが含まれます。
IEC 62133の適用範囲
先に述べたように、IEC 62133はその範囲が特殊である。その範囲は すべてのバッテリーをチェックする サイズに関係なく。その代わり、携帯可能なリチウムイオンバッテリーだけをチェックする。ポータブルとは、これらのバッテリーがコンパクトなデバイスに使用されていることを意味する。これには、スマートフォン、ノートパソコン、その他の電子機器が含まれる。
これらのバッテリーは充電可能で、より多くの充電サイクルを提供する。この規格はリチウムイオンバッテリーのセルもチェックする。1つのバッテリーは、その能力とサイズに応じて、1つまたは複数のセルを持つことができます。例えば、スマートフォンのバッテリーは通常1つのセルで構成されています。一方、大型のノートパソコンのバッテリーは複数のセルで構成されているものもある。
IEC 62133に基づく安全性試験
IEC62133の認証を受ける電池は、一連の試験に合格しなければならない。これらの試験はそれぞれ異なる基準やパラメータに対して電池を評価します。IEC 62133認証に必要なこれらの試験について説明しよう：
1- 短絡テスト
すべてのリチウムイオン電池は、その動作のために2つの電極を持っています。この電極間をリチウムイオンが移動することで電流（電気）が発生する。しかし、これらの電極が接続されている場合、ショートを引き起こす可能性があります。これらの短絡テストは、これが偶然に起こったときにリチウムイオン電池がどのように反応するかをテストするものです。このショートは、バッテリーが落下したり、内部部品が損傷した場合にも発生する可能性があります。 ショートに耐えるバッテリーは、高品質で信頼性が高いと考えられます。
2- 過充電テスト
リチウムイオンバッテリーには、過熱や過充電といった問題に対する優れた保護機能が備わっていますよね。リチウムイオンバッテリーは、電圧が設定限界に達すると電流が減少する専用の充電器を使って充電される。しかし、保護機能のない低品質の充電器を選ぶというミスを犯すこともある。
この充電器はリチウムイオンバッテリーを充電し続け、過充電を引き起こします。バッテリーの品質が低い場合、過充電により爆発する可能性があります。この過充電テストは、正しくない過充電条件下でのバッテリーの挙動をチェックします。過充電しても安全な電池であれば、62133に適合する可能性が高まります。
3- 強制放電テスト
バッテリーの充放電は常に一定の限度まで行うのが安全です。過放電はリチウムイオンバッテリーの健康状態に影響を与える可能性があるため、すべきではありません。しかし、メーカーは強制放電テストを使って、バッテリーの蓄積エネルギーが消耗したときにどのように反応するかを確認します。強制放電中にバッテリーが誤作動を起こせば、それは低品質であり、その逆もまた然りである。放電試験中、オペレーターはバッテリーがストレスにどう耐えるかをチェックする。
4- クラッシュテストと衝撃テスト
実際の使用において、バッテリーはさまざまなレベルの衝撃を受ける。耐久性が高ければ、そのような衝撃にも耐えられますし、その逆もまた然りです。クラッシュ試験と衝撃試験の両方がIEC 62133の必須要件です。クラッシュ試験では、リチウムイオン電池のセルを2枚のプレートで挟み、力を加えて押し付けます。
セルが弱ければプレートの力で押しつぶされてしまうし、逆もまた然りだ。一方、衝撃試験はバッテリーを一定の高さから落とす。 高品質のリチウムイオンバッテリーは衝撃に耐える。どちらの試験もIEC 62133に準拠するために不可欠です。
5- 振動試験
輸送中、バッテリーはさまざまな振動や揺れにさらされる。場合によっては、これらの振動がより激しく、連続的になることもある。そのため、リチウムイオン電池セルの品質を評価するためには、振動試験を行う必要がある。この試験では、電池を以下のような振動台に設置し、その振動を測定する。 振動試験機.テーブルの振動はバッテリーを連続的な揺れにさらす。バッテリーが適切に密閉されていない場合、揺れによって液漏れを起こす可能性があります。オペレーターは、強弱両方の振動がバッテリーに加わっていないかチェックする。
6- 熱虐待テスト
確かにリチウムイオン電池は高温環境下でも優れた性能を発揮する。しかし、もし電池が直面する温度が高すぎたらどうだろう？電池が弱く、熱に耐えられなければ、そこで問題が生じる可能性がある。そこでメーカーは、リチウムイオン電池を専用の恒温槽でチェックする。
このテストでは、バッテリーは高温にさらされ、オペレーターがその性能をチェックする。このテストに合格したバッテリーは、車内や直射日光の当たる場所での使用が認められています。このテストの結果、リチウム・バッテリーは軽度の熱による酷使に耐えることができます。しかし、それでも非常に高い温度での使用は避けるべきです。オペレーターはまた、バッテリーを超高温と超低温の両方にさらし、その挙動をチェックします。
7- 低圧試験
リチウムイオンバッテリーは高圧でも低圧でも使用できる。このテストでは、減圧することで高地条件をシミュレートする。特に航空輸送中は非常に低い圧力にさらされます。この試験では、バッテリーを低圧チャンバーに入れ、徐々に低下する圧力にさらします。これは、オペレーターが低圧下でのバッテリーの挙動を理解するのに役立ちます。これは、バッテリーを飛行機で他国に輸出する場合に特に重要です。
IEC 62133規格のメリット
IEC 62133への準拠は、今や広く普及している。その理由は、メーカーにとって多くのメリットがあるからです。以下に、いくつかの利点を列挙する：
1- 品質と安全性
62133規格では、リチウムイオンバッテリーを様々な角度からチェックしています。これにより、バッテリーの安全性が非常に高く、実際の環境下で爆発しないことが保証されます。リチウムイオンバッテリーはコンパクトなデバイスであり、小さな液漏れや発熱でも深刻な問題を引き起こす可能性があります。メーカーは信頼性を確保するため、さまざまな試験装置を使用してバッテリーをテストしています。その結果、これらのバッテリーを使用するデバイスは長期的に最高の性能を発揮します。
2- グローバルに受け入れられる
IEC 62133は、バッテリーを試験するための世界標準規格です。どこで作られた電池であっても、IEC62133の認定を受け、高品質とみなされます。IEC Certified」のラベルだけが、電池の国際的な露出を助ける。この規格に適合したバッテリーの輸出は、予想以上に一般的である。世界的に受け入れられることで、リチウムイオン電池の収益性が高まり、世界中で受け入れられるようになるのです。
3- 顧客満足度
顧客がバッテリーのさまざまなパラメーターについてまったく知らなかった時代はとうの昔に終わった。彼らはより多くの情報を得るようになり、性能と安全性に優れたバッテリーを購入するようになった。彼らは内部規格で作られたバッテリーを好み、「IEC認証」のタグが付いたものを選ぶ。簡単に言えば、この規格に準拠することで顧客の信頼を得ることができる。メーカーも、このような高品質のバッテリーについて苦情を受けることが少なく、顧客満足を確保できる。
結論
結論から言おう。リチウムイオン電池が安全なのは、主に試験を受けているからだ。液漏れ、発火、爆発の可能性は非常に低い。最新のリチウムイオンバッテリーは、さまざまな条件下でより優れた性能を発揮するため、IEC 62133に準拠しています。以前は、メーカーはこれらの規格にあまり関心がなかった。
その結果、バッテリーの品質に妥協が生じることになった。しかし、バッテリー製造の競争は激化している。そのため、メーカーは競合他社よりも優れた製品を提供できるよう、さまざまな試験を行うようになった。この記事では、IEC 62133とその顕著な利点についてすべて説明しました。