As baterias de iões de lítio são geralmente fiáveis e não se incendeiam durante a utilização normal. Isto deve-se principalmente ao facto de os fabricantes as testarem exaustivamente para cumprirem normas de segurança rigorosas. É frequente ver baterias marcadas com a certificação IEC 62133. Este artigo é um guia completo para a norma IEC 62133, ajudando-o a compreender como esta mantém as pilhas seguras.
Esta norma de segurança centra-se exclusivamente nas baterias de iões de lítio. As baterias que cumprem estas normas são significativamente mais seguras e têm um preço de mercado mais elevado. A razão é que a norma inclui testes rigorosos que as pilhas têm de passar. Este artigo aborda a norma IEC 62133 para baterias de iões de lítio.
O que é a norma IEC 62133?
IEC significa "International Electrotechnical Commission" (Comissão Eletrotécnica Internacional). Este instituto desenvolve regras e diretrizes de segurança para proteger dispositivos e componentes electrónicos.
A IEC 62133 é uma norma utilizada para fabricar baterias de iões de lítio seguro. Especifica uma série de testes que garantem que as baterias não se incendeiam. Em termos simples, impede que as baterias de iões de lítio se deteriorem, especialmente em condições adversas. Além disso, esta norma aplica-se apenas a baterias portáteis seladas e não a baterias maiores.
Não só as baterias, mas esta norma também verifica as células das baterias individualmente. A norma IEC 62133 não verifica apenas um aspeto das baterias. Em vez disso, testa de forma abrangente, certificando-se de que as baterias oferecem uma excelente segurança. É efectuada uma vasta gama de testes para garantir que as baterias cumprem estas normas.
A norma IEC 62133 está a ser utilizada há décadas. No passado, era mais abrangente, cobrindo dois tipos de baterias: as de iões de lítio e as de níquel. No entanto, a IEC actualizou a norma, tornando-a mais específica para diferentes químicas de baterias. Esta divisão da norma IEC 62133 criou duas novas normas, que são as seguintes:
- IEC 62133-1 - Esta norma verifica e testa apenas baterias com sistemas de níquel, tais como Ni-MH e Ni-Cd.
- IEC 62133-2 - Esta norma apenas testa baterias de iões de lítio. Envolve diretrizes de segurança para melhorar a segurança das baterias de iões de lítio.
Curiosamente, as pessoas referem-se à norma 62133 para baterias de iões de lítio. É bastante comum, mas quando alguém menciona a 62133, normalmente está a falar da IEC 62133-2. É um equívoco comum pensar que a IEC 62133-2 abrange apenas o aspeto da resistência ao fogo das baterias. Isso não é verdade, pois a norma aborda efetivamente vários parâmetros. Alguns deles incluem resistência ao fogo, resistência ao choque elétrico, resistência à temperatura, entre outros.
Âmbito de aplicação da norma IEC 62133
Como já foi referido, a norma IEC 62133 tem um âmbito específico. Não inclui verificar todas as pilhas independentemente do seu tamanho. Em vez disso, verifica apenas as baterias portáteis de iões de lítio. A portabilidade significa que estas baterias são utilizadas em dispositivos compactos. Estes incluem qualquer smartphone, computador portátil ou qualquer outro dispositivo eletrónico.
Estas baterias são recarregáveis e oferecem mais ciclos de carga. Esta norma também verifica as células das baterias de iões de lítio. Uma bateria pode ter uma ou mais células, dependendo da sua capacidade e tamanho. Por exemplo, a bateria do seu smartphone é normalmente constituída por uma única célula. Por outro lado, algumas baterias maiores de computadores portáteis são compostas por várias células.
Testes de segurança exigidos pela norma IEC 62133
Uma bateria que pretenda ser certificada ao abrigo da norma IEC 62133 tem de passar uma série de testes. Cada um destes testes avalia a bateria em função de diferentes critérios e parâmetros. Vamos discutir estes testes necessários para as certificações IEC 62133:
1- Teste de curto-circuito
Cada bateria de iões de lítio tem dois eléctrodos para o seu funcionamento. A corrente (eletricidade) é produzida quando os iões de lítio se deslocam entre estes eléctrodos. No entanto, se estes eléctrodos estiverem ligados, pode ocorrer um curto-circuito. Estes testes de curto-circuito testam a reação de uma bateria de iões de lítio quando isto acontece acidentalmente. Este curto-circuito também pode ocorrer se a bateria cair ou se os seus componentes internos forem danificados. Uma bateria que resiste a curtos-circuitos é considerada de alta qualidade e fiável.
2- Teste de sobrecarga
As baterias de iões de lítio têm uma excelente proteção contra problemas como o sobreaquecimento e o carregamento excessivo, certo? São carregadas com um carregador dedicado que reduz a corrente quando a tensão atinge o limite definido. No entanto, os utilizadores cometem por vezes o erro de escolher um carregador de baixa qualidade sem proteção.
Este carregador continuará a carregar a bateria de iões de lítio, levando a uma sobrecarga. Se a bateria for de baixa qualidade, pode explodir devido à sobrecarga. Este teste de sobrecarga verifica o comportamento da bateria em condições de sobrecarga incorrectas. Se a bateria permanecer segura mesmo com sobrecarga, as suas hipóteses de cumprir a norma 62133 aumentam.
3- Ensaio de descarga forçada
É sempre seguro carregar e descarregar as pilhas até um limite específico. Não se deve descarregar demasiado, pois isso pode afetar a saúde da bateria de iões de lítio. No entanto, os fabricantes utilizam o teste de descarga forçada para ver como a bateria reage quando a sua energia armazenada é drenada. Se a bateria funcionar mal durante a descarga forçada, é de baixa qualidade, e vice-versa. Durante o teste de descarga, os operadores verificam como as baterias suportam o stress.
4- Teste de esmagamento e teste de impacto
No mundo real, as baterias são sujeitas a vários níveis de impacto. Se forem duradouras, resistem a esses impactos e vice-versa. Tanto o teste de esmagamento como o teste de impacto são requisitos essenciais da norma IEC 62133. Num ensaio de esmagamento, as células de uma bateria de iões de lítio são pressionadas entre duas placas sob força.
Se as células forem mais fracas, serão esmagadas pela força das placas e vice-versa. Por outro lado, o teste de impacto implica deixar cair a bateria de uma determinada altura. As baterias de iões de lítio de alta qualidade suportam os impactos. Ambos os testes são essenciais para a conformidade com a norma IEC 62133.
5- Ensaio de vibração
Durante o transporte, as baterias são sujeitas a várias vibrações e abanões. Em alguns casos, estas vibrações podem ser mais intensas e contínuas. Por conseguinte, é necessário testar as células das baterias de iões de lítio através de ensaios de vibração para avaliar a sua qualidade. Neste ensaio, a bateria é montada numa mesa vibratória de máquinas de ensaio vibratório. A vibração da mesa expõe a bateria a uma agitação contínua. Se a bateria não estiver corretamente selada, pode começar a verter quando é agitada. Os operadores verificam a bateria quanto a vibrações de alta e baixa intensidade.
6- Teste de abuso térmico
Não há dúvida de que as baterias de iões de lítio têm um excelente desempenho mesmo em condições de alta temperatura. Mas e se a temperatura a que estão sujeitas for demasiado elevada? É aí que o problema pode surgir se as baterias forem fracas e não resistirem ao calor. Por isso, os fabricantes verificam as baterias de iões de lítio em câmaras de temperatura especializadas.
Durante este teste, a bateria é exposta a temperaturas elevadas e o operador verifica o seu desempenho. As baterias que passam neste teste são classificadas para utilização em automóveis e sob luz solar direta. Como resultado destes testes, as pilhas de lítio podem suportar pequenos abusos térmicos. No entanto, deve evitar utilizá-las a temperaturas muito elevadas. Os operadores também expõem as pilhas a temperaturas muito altas e muito baixas e verificam o seu comportamento.
7- Ensaios a baixa pressão
As baterias de iões de lítio podem ser utilizadas tanto a alta como a baixa pressão. Este ensaio simula condições de altitude elevada através da redução da pressão. As baterias são expostas a pressões muito baixas, especialmente durante o transporte aéreo. Neste ensaio, a bateria é colocada em câmaras de baixa pressão e exposta a uma pressão gradualmente decrescente. Isto ajuda os operadores a compreender como é que as baterias se comportam sob baixa pressão. Isto é particularmente importante quando as baterias são exportadas por avião para outros países.
Vantagens da norma IEC 62133
A conformidade com a norma IEC 62133 está atualmente generalizada. A razão é que oferece muitas vantagens para o fabricante. Segue-se uma lista de algumas vantagens:
1- Qualidade e segurança
As normas 62133 envolvem a verificação da bateria de iões de lítio em muitos aspectos. Isto garante que a bateria é muito segura e não explodirá em condições reais. As baterias de iões de lítio são dispositivos compactos e mesmo pequenas fugas ou aquecimento podem causar problemas graves. Os fabricantes testam as suas baterias utilizando vários equipamentos de teste para garantir a fiabilidade. Como resultado, o dispositivo que utiliza estas baterias tem o melhor desempenho a longo prazo.
2- Aceitação global
A IEC 62133 é uma norma mundial para testar baterias. Independentemente do local de fabrico de uma pilha, esta é certificada pela IEC 62133 e considerada de alta qualidade. Apenas o rótulo "Certificado IEC" ajuda as baterias a ganhar exposição internacional. A exportação de baterias que cumprem esta norma é mais comum do que seria de esperar. A aceitação global simplesmente aumenta a rentabilidade e a aceitabilidade das baterias de iões de lítio em todo o mundo.
3- Satisfação do cliente
Longe vão os tempos em que os clientes não faziam ideia dos diferentes parâmetros das pilhas. Estão mais informados e a compra de pilhas é excelente em termos de desempenho e segurança. Preferem as pilhas fabricadas de acordo com as normas internas e escolhem uma com a etiqueta "Certificado IEC". Em termos simples, o cumprimento desta norma ajuda a ganhar a confiança dos clientes. Os fabricantes também recebem menos reclamações sobre estas pilhas de alta qualidade, garantindo assim a satisfação do cliente.
Conclusão
Concluamos: as baterias de iões de lítio são mais seguras principalmente porque são submetidas a testes. As hipóteses de fuga, incêndio ou explosão são muito reduzidas. As baterias de iões de lítio modernas cumprem a norma IEC 62133 para um melhor desempenho em diferentes condições. No passado, os fabricantes estavam menos preocupados com estas normas.
Este facto resultou em compromissos na qualidade das baterias. No entanto, a concorrência no fabrico de pilhas tornou-se mais intensa. Este facto levou os fabricantes a utilizar vários testes para garantir que oferecem melhores produtos do que os concorrentes. Neste artigo, expliquei tudo sobre a norma IEC 62133 e as suas principais vantagens.