Điều 2. Hiệu lực thi hành Điều 2. QUY ĐỊNH KỸ THUẬT Điều 2.1. Yêu cầu về các điện cực Điều 2.2. Yêu cầu về cảm quan Điều 2.3. Yêu cầu về ký hiệu và nhãn mác Điều 2.4. Yêu cầu đối với tế bào Điều 2.5. Yêu cầu về đặc tính điện Điều 2.6. Yêu cầu về đặc tính an toàn Điều 2.7. Yêu cầu về dung sai thông số đo Điều 2.8. Phương pháp đo đặc tính điện Điều 2.9. Phương pháp đo đặc tính an toàn. Độ chính xác của giá trị được kiểm định hoặc được đo trong quy định hoặc thực tế phải nằm trong dung sai:
1. Thông tư này có hiệu lực thi hành kể từ ngày 01 tháng 7 năm 2021.
2. Thông tư số 07/2016/TT-BTTTT ngày 17 tháng 3 năm 2016 của Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về pin lithium cho thiết bị cầm tay” hết hiệu lực thi hành kể từ ngày 01 tháng 7 năm 2021.
2.3.1. Ký hiệu Pin được ký hiệu như sau: N1 A1 A2 A3 N2 / N3 / N4 - N5 trong đó - N1 là số lượng dãy các tế bào được kết nối trong pin; - A1 ký hiệu điện cực âm trong đó: I là cacbon; L là kim loại Li hoặc hợp kim Li; T là titan; X là các nguyên tố khác. - A2 ký hiệu điện cực dương trong đó: C là coban; F là sắt; Fp là sắt phốt phát; N là niken; M là mangan; Mp là mangan phốt phát; T là titan; V là vanadium; X là các nguyên tố khác. - A3 ký hiệu hình dạng của tế bào trong đó R là hình trụ; P là hình lăng trụ; - N2 là số nguyên làm tròn đến giá trị tiếp theo của đường kính tối đa (nếu là R) hoặc độ dày (nếu là P), đơn vị tính là mm; - N3 là số nguyên làm tròn đến giá trị tiếp theo của độ rộng tối đa (nếu là P) (N3 không được thể hiện nếu là R), đơn vị tính là mm; - N4 là số nguyên làm tròn đến giá trị tiếp theo của chiều cao tối đa, đơn vị tính là mm; CHÚ THÍCH: Nếu kích thước nhỏ hơn 1 mm đơn vị được sử dụng là 1/10 mm và số đơn được viết là tN; - N5 là số của hàng tế bào nối song song, giá trị này lớn hơn 1 (không thể hiện nếu giá trị là 1). Ví dụ 1: ICR19/66 ký hiệu tế bào thứ cấp Li-ion hình trụ, với coban là cực dương, đường kính tối đa nằm trong khoảng 18 mm đến 19 mm và chiều cao tối đa trong khoảng 65 mm đến 66 mm. Ví dụ 2: ICP9/35/150 ký hiệu tế bào thứ cấp Li-ion hình lăng trụ, với coban là cực dương, độ dày tối đa nằm trong khoảng 8 mm đến 9 mm, độ rộng tối đa trong khoảng 34 mm đến 35 mm, và chiều cao tối đa từ 149 mm đến 150 mm. Ví dụ 3: ICPt9/35/48 ký hiệu tế bào thứ cấp Li-ion hình lăng trụ, với coban là cực dương, độ dày tối đa nằm trong khoảng 0,8 mm đến 0,9 mm, độ rộng tối đa trong khoảng 34 mm đến 35 mm, và chiều cao tối đa từ 47 mm đến 48 mm. Ví dụ 4: 1ICR20/70 ký hiệu của tế bào thứ cấp Li-ion hình trụ với một tế bào đơn, với coban là cực dương, đường kính tối đa nằm trong khoảng 19 mm đến 20 mm, và chiều cao tối đa từ 69 mm đến 70 mm. Ví dụ 5: 2ICP20/34/70 ký hiệu của tế bào thứ cấp Li-ion hình lăng trụ với 2 dãy tế bào được kết nối, coban là cực dương, độ dày tối đa nằm trong khoảng 19 mm đến 20 mm, độ rộng tối đa trong khoảng 33 mm đến 34 mm, và chiều cao tối đa từ 69 mm đến 70 mm. Ví dụ 6: 1ICP20/68/70-2 ký hiệu của tế bào thứ cấp Li-ion hình lăng trụ với 2 hàng tế bào được kết nối, coban là cực dương, độ dày tối đa nằm trong khoảng 19 mm đến 20 mm, độ rộng tối đa trong khoảng 67 mm đến 68 mm, và chiều cao tối đa từ 69 mm đến 70 mm. Ví dụ 7: Khi các pin có kí hiệu khác nhau như ICR19/66 và ICP9/ 35/150 được kết nối song song trong cùng một vỏ, việc đánh dấu cho trường hợp được này là (ICR19/66) (ICP9/35/150). CHÚ THÍCH 2: Ngoài các ký hiệu trên, các ký hiệu khác có thể được sử dụng theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người sử dụng. 2.3.2. Nhãn mác Pin phải được ghi nhãn mác rõ ràng và bền bao gồm các thông tin sau đây: - Li hoặc Li-ion (có thể nạp lại) thứ cấp. - Ký hiệu pin được quy định trong điều 2.3.1. - Điện cực. - Ngày sản xuất. - Tên hoặc mã của nhà sản xuất. - Dung lượng danh định. - Điện áp danh định.
2.5.1. Điện áp danh định Giá trị điện áp danh định do nhà sản xuất công bố. 2.5.2. Dung lượng danh định Giá trị dung lượng danh định do nhà sản xuất công bố. 2.5.3. Dung lượng phóng Giá trị dung lượng phóng phải không nhỏ hơn giá trị quy định tại Bảng 6. 2.5.4. Dung lượng nạp Giá trị dung lượng nạp phải không nhỏ hơn giá trị quy định tại Bảng 6. 2.5.5. Điện trở trong (pin) Giá trị điện trở trong phải không lớn hơn giá trị do nhà sản xuất công bố. 2.5.6. Độ bền các chu kỳ sống Độ bền chu kỳ sống phải không nhỏ hơn giá trị quy định tại Bảng 6. 2.5.7. Phóng tĩnh điện-ESD (pin) Pin và mạch bảo vệ hoạt động bình thường dưới tác động của phóng tĩnh điện.
2.6.1. Sử dụng theo dự kiến 2.6.1.1. Nạp liên tục tại điện áp không đổi (tế bào) Việc nạp liên tục các tế bào tại điện áp không đổi không được gây ra cháy, nổ hoặc rò rỉ. 2.6.1.2. Vỏ pin trong điều kiện sử dụng tại nhiệt độ môi trường cao (pin) Vỏ pin không bị biến dạng vật lý dẫn đến việc làm lộ ra các thành phần bảo vệ bên trong của pin và các tế bào. 2.6.2. Sử dụng không đúng theo dự kiến 2.6.2.1. Ngắn mạch ngoài Việc ngắn mạch tại các cực âm và cực dương của tế bào/pin tại nhiệt độ quy định không gây ra cháy hoặc nổ. 2.6.2.2. Rơi tự do Việc làm rơi tế bào/pin không gây ra cháy hoặc nổ. 2.6.2.3. Quá nhiệt (tế bào) Quá nhiệt tế bào không gây ra cháy hoặc nổ. 2.6.2.4. Ép (tế bào) Việc ép tế bào không gây ra cháy hoặc nổ. 2.6.2.5. Nạp quá tải (pin) Việc nạp pin dài hơn thời gian do nhà sản xuất quy định không gây cháy hoặc nổ. 2.6.2.6. Phóng cưỡng bức (tế bào) Một tế bào phải chịu được việc đảo ngược cực mà không gây cháy hoặc nổ. Có thể tích hợp thiết bị bảo vệ bên trong pin hoặc chuỗi tế bào. 2.6.2.7. Đo cơ học (pin) 2.6.7.1. Đo rung Việc rung lắc pin trong quá trình vận chuyển và sử dụng không gây ra cháy, nổ, vỡ, rò rỉ và thoát khí. 2.6.7.2. Đo xóc Việc xóc pin trong quá trình vận chuyển và sử dụng không gây ra rò rỉ, thoát khí, vỡ, nổ và cháy. 2.6.2.8. Ngắn mạch trong cưỡng bức (tế bào) Việc ngắn mạch trong cưỡng bức đối với tế bào hình trụ hoặc lăng trụ không gây ra cháy. Nhà sản xuất tế bào phải lưu trữ hồ sơ chứng minh đáp ứng yêu cầu này. Việc đánh giá thiết kế mới sẽ được thực hiện bởi nhà sản xuất tế bào hoặc đơn vị thử nghiệm bên thứ ba. CHÚ THÍCH: Không áp dụng yêu cầu này đối với các tế bào lithium ion polymer
a) ± 1% đối với điện áp;
b) ± 1% đối với dòng điện;
c) ± 1% đối với dung lượng;
d) ± 2°C đối với nhiệt độ;
e) ± 0,1% đối với thời gian;
f) ± 0,1 mm đối với kích thước. Dung sai trên bao gồm cả sai số của thiết bị đo, kỹ thuật đo và các sai số khác trong quá trình đo. Cung cấp tên các thiết bị đo đã sử dụng trong báo cáo kết quả đo.
2.8.1. Đo thử điện Mẫu thử có thời hạn không vượt quá 2 tháng (60 ngày) tính từ ngày sản xuất. Dòng nạp và dòng phóng cho phép trong quá trình đo thử phải căn cứ vào dung lượng danh định C5(Ah), các dòng này là bội số của It (A), trong đó It (A)= C5(Ah) / 1h. Giá trị nhỏ nhất khi đo quy định trong Bảng 6. Số lượng mẫu thử và trình tự kiểm tra mô tả trong Bảng 5. 2.8.1.1. Thủ tục nạp điện cho mục đích đo thử Trước khi nạp, mẫu thử được phóng tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C với một dòng không đổi là 0,2 It (A) đến khi hạ xuống điện áp cuối theo quy định. Nếu không có quy định khác, mẫu thử được nạp bằng phương pháp do nhà sản xuất quy định tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C. 2.8.1.2. Hiệu suất phóng 2.8.1.2.1. Hiệu suất phóng tại 20 °C Mục đích phép đo thử này kiểm chứng dung lượng danh định của mẫu thử. Bước 1: Mẫu thử được nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1. Bước 2: Mẫu thử được lưu trữ tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C trong khoảng thời gian từ 1 h đến 4 h. Bước 3: Mẫu thử được phóng điện tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C, với dòng điện không đổi là 0,2 It(A), cho đến khi điện áp bằng điện áp phóng cuối quy định. Bước 4: Dung lượng (Ah) thu nhận được trong bước 3 phải không được nhỏ hơn dung lượng danh định do nhà sản xuất công bố. Các bước từ 1 đến 4 có thể được lặp lại tới bốn lần nếu cần thiết để đáp ứng yêu cầu này. 2.8.1.2.2. Hiệu suất phóng tại - 20 °C Phép đo thử này kiểm chứng dung lượng danh định của mẫu thử tại nhiệt độ thấp. Bước 1: Mẫu thử nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1. Bước 2: Mẫu thử được lưu trữ tại nhiệt độ - 20 °C ± 2 °C trong khoảng thời gian từ 16 h đến 24 h. Bước 3: Mẫu thử được phóng điện tại nhiệt độ - 20 °C ± 2 °C, với một dòng điện không đổi là 0,2 It(A), cho đến khi điện áp bằng điện áp phóng cuối quy định. Bước 4: Dung lượng (Ah) thu nhận được trong bước 3 phải không được nhỏ hơn dung lượng quy định tại Bảng 6. 2.8.1.2.3. Hiệu suất phóng mức cao tại 20 °C Phép đo thử này kiểm chứng dung lượng danh định của mẫu thử khi phóng tại mức cao. Phép đo thử này không cần thiết nếu mẫu thử không được thiết kế để sử dụng tại mức này. Bước 1: Mẫu thử nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1. Bước 2: Mẫu thử được lưu trữ tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C trong khoảng thời gian từ 1 h đến 4 h. Bước 3: Mẫu thử được phóng tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C, tại một dòng điện không đổi là 1,0 It(A) cho đến khi điện áp bằng điện áp phóng cuối quy định. Bước 4: Dung lượng (Ah) thu nhận được trong bước 3 phải không được nhỏ hơn dung lượng được quy định tại Bảng 6. 2.8.1.3. Dung lượng nạp phục hồi và duy trì Phép đo thử này xác định dung lượng duy trì của mẫu thử sau khi lưu trữ trong một khoảng thời gian dài và dung lượng có thể được phục hồi sau một lần nạp tiếp theo. Bước 1: Mẫu thử nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1. Bước 2: Mẫu thử được lưu giữ tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C trong thời gian 28 ngày. Bước 3: Mẫu thử được phóng điện tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C, với dòng điện không đổi là 0,2 It(A), cho đến khi điện áp bằng điện áp phóng cuối quy định. Bước 4: Dung lượng (Ah) cung cấp tại bước 3 trong 28 ngày phải không được nhỏ hơn dung lượng được quy định tại Bảng 6. Bước 5: Mẫu thử được nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1, việc phóng tại bước 3 sẽ thực hiện trong khoảng thời gian 24 h sau đó. Bước 6: Mẫu thử được lưu giữ tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C trong khoảng thời gian từ 1 h đến 4 h. Bước 7: Mẫu thử được phóng tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C với dòng điện là 0,2 It(A), cho đến khi điện áp bằng điện áp phóng cuối quy định. Bước 8: Dung lượng phục hồi (Ah) thu nhận được trong suốt bước 7 phải không được nhỏ hơn dung lượng được quy định tại Bảng 6. 2.8.1.4. Dung lượng nạp phục hồi sau khi lưu trữ trong thời gian dài Phép đo này xác định dung lượng của mẫu thử ở lần nạp tiếp theo sau khi lưu trữ trong thời gian dài ở mức nạp 50%. Bước 1: Mẫu thử nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1. Bước 2: Mẫu thử được phóng điện tại 20 °C ± 5 °C, với một dòng điện không đổi là 0,2 It(A) trong 2,5 h. Bước 3: Mẫu thử được lưu giữ tại nhiệt độ 40 °C ± 2 °C trong thời gian 90 ngày. Bước 4: Mẫu thử được nạp tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C sử dụng phương pháp nạp do nhà sản xuất công bố. Bước 5: Mẫu thử được giữ tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C trong khoảng thời gian từ 1 h đến 4 h. Bước 6: Mẫu thử được phóng tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C với dòng điện là 0,2 It(A), cho đến khi điện áp bằng điện áp phóng cuối quy định. Bước 7: Dung lượng (Ah) thu nhận được trong suốt bước 6 phải không được nhỏ hơn dung lượng được quy định tại Bảng 6. Các bước 4, bước 5 và bước 6 có thể được lặp lại đến bốn lần nếu cần thiết để đáp ứng yêu cầu này. 2.8.1.5. Độ bền các chu kỳ sống Phép đo này xác định số chu kỳ nạp/phóng mà mẫu thử có thể chịu được trước khi dung lượng có ích bị suy giảm đáng kể hoặc dung lượng còn lại sau số chu kỳ sống được quy định. Trước khi nạp, mẫu thử được phóng điện tại nhiệt độ 20°C ± 5°C với dòng điện là 0,2 It(A), cho đến khi điện áp bằng điện áp cuối quy định. Sau đó, phép đo độ bền được thực hiện, bất kể cách bố trí tế bào, tại nhiệt độ môi trường 20°C ± 5°C. Quá trình nạp và phóng được thực hiện phù hợp với các điều kiện quy định tại Bảng 3 hoặc Bảng 4. 2.8.1.5.1. Độ bền các chu kỳ sống tại mức 0,2 It (A) Bảng 3 - Độ bền chu kỳ sống tại mức 0,2 It (A) Số chu kỳ sống Nạp Thời gian nạp (h) Phóng Đến khi dung lượng thu nhận được nhỏ hơn 60 % dung lượng danh định Phương pháp nạp do nhà sản xuất quy định 0-1 h 0,2 It (A) đến điện áp cuối Tổng số chu kỳ sống thu được khi kết thúc phép đo không được nhỏ hơn giá trị quy định trong Bảng 6. 2.8.1.5.2. Độ bền các chu kỳ sống tại mức 0,5 It (A) (thủ tục đo tăng tốc) Để tăng tốc độ đo, áp dụng phương pháp đo này thay thế cho phương pháp đo trong điều 2.8.1.5.1. Bảng 4 - Độ bền chu kỳ sống tại mức 0,5 It (A) Số chu kỳ sống Nạp Thời gian nạp (h) Phóng tế bào: 1 - 400 hoặc pin: 1 - 300 Phương pháp nạp do nhà sản xuất quy định 0-1 h 0,5 It (A) đến điện áp cuối Dung lượng còn lại đo được khi kết thúc phép đo tuân theo các bước 1, 2 và 3 trong điều 2.8.1.2.1 không được nhỏ hơn giá trị quy định trong Bảng 6. 2.8.1.6. Điện trở trong (pin) Phép đo thử này xác định điện trở trong của pin bằng phương pháp sử dụng dòng điện xoay chiều (a.c) hoặc dòng điện một chiều (d.c). Khi cần, điện trở trong được đo bằng cả hai phương pháp a.c và d.c trên cùng một loại pin, trong đó phương pháp a.c được sử dụng trước, tiếp theo là phương pháp d.c. Không nhất thiết phải nạp và phóng trong quá trình tiến hành giữa các phương pháp trên. Bước 1: Mẫu thử nạp theo quy định trong điều 2.8.1.1; Bước 2: Mẫu thử được giữ tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C trong thời gian từ 1 h đến 4 h; Bước 3: Giá trị của điện trở trong phải đo theo phương pháp đo trong điều 2.8.1.6.1 và 2.8.1.6.2 tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C. 2.8.1.6.1. Phương pháp đo điện trở trong sử dụng dòng xoay chiều Khi xuất hiện một dòng điện hiệu dụng xoay chiều Ia thì điện áp hiệu dụng xoay chiều Ua được xác định tại tần số 1,0 kHz ± 0,1 kHz trong khoảng từ 1 s đến 5 s. Tất cả các phép đo điện áp được thực hiện tại thiết bị đầu cuối của mẫu thử độc lập với các tiếp xúc được sử dụng để cho dòng điện đi qua. Điện trở trong Rac được xác định bằng: Rac = Ua / Ia (Ω) trong đó: - Ua là điệp áp hiệu dụng xoay chiều; - Ia là dòng điện hiệu dụng xoay chiều. CHÚ THÍCH 1: Dòng điện xoay chiều được lựa chọn sao cho điện áp đỉnh nhỏ hơn 20 mV. CHÚ THÍCH 2: Trong thực tế, phương pháp trên sử dụng để đo điện trở tại một tần số quy định, giá trị này xấp xỉ bằng giá trị điện trở do nhà sản xuất công bố. 2.8.1.6.2. Phương pháp đo điện trở trong sử dụng dòng một chiều Pin được phóng tại dòng điện I1 = 0,2 It(A). Trong thời gian 10 ± 0,1 s tại cuối quá trình phóng, điện áp phóng U1 được đo và ghi lại trong điều kiện có tải. Dòng phóng được tăng tới giá trị I2 = 1,0 It(A) và điện áp phóng U2 được đo và ghi lại trong thời gian 1 ± 0,1 s cuối của quá trình phóng trong điều kiện có tải. Tất cả các phép đo điện áp được thực hiện tại thiết bị đầu cuối của pin độc lập với các tiếp xúc được sử dụng để cho dòng điện đi qua. Điện trở trong của tế bào được tính toán như sau: Rdc = (U1 - U2) / (I2 - I1) (Ω) Trong đó - I1, I2 là dòng điện phóng không đổi; - U1, U2 là điện áp đo được tương ứng trong quá trình phóng. 2.8.1.7. Phóng tĩnh điện-ESD (pin) Phép đo này kiểm tra khả năng của pin chịu được phóng tĩnh điện. Phép đo này được thực hiện trên pin có chứa các thiết bị bảo vệ như điốt, bóng bán dẫn hoặc mạch điện tích hợp. Phép đo này được thực hiện phù hợp TCVN 7909-4-2:2015 với các yêu cầu về phóng điện. Pin được đo thử tại điện áp phóng tiếp xúc là 4 kV và phóng trong không khí là 8 kV. 2.8.2. Thủ tục đo và điều kiện đối với mẫu thử 2.8.2.1. Thủ tục đo thử Số lượng mẫu thử và thủ tục để thực hiện đo trong Bảng 5. 2.8.2.2. Điều kiện đối với mẫu thử 2.8.2.2.1. Kích thước Kích thước của mẫu thử không được vượt quá quy định của nhà sản xuất và giá trị tại Bảng 1. 2.8.2.2.2. Đo thử điện 2.8.2.2.3. Mẫu thử có điều kiện Các mẫu thử được coi như là mẫu thử có điều kiện khi hoàn thành phép đo dung lượng nạp phục hồi sau khi lưu trữ trong khoảng thời gian dài tại 2.8.1.4 và phép đo độ bền các chu kỳ sống tại 2.8.1.5 nếu:
a) Dung lượng danh định của mẫu thử được nhà sản xuất công bố và nằm trong các quy định tại 2.8.1.2 đến 2.8.1.7. a) 20% của số chu kỳ cần kiểm tra của việc đo độ bền được hoàn thành và dung lượng đo được trong bất kỳ quá trình phóng nào lớn hơn 85% dung lượng danh định
b) Để đáp ứng các yêu cầu của quy chuẩn nảy, tất cả các mẫu thử phải đáp ứng các quy định tại 2.8.1.2 đến 2.8.1.7. b) các yêu cầu đối với tất cả các phép đo thử quy định tại 2.8.1 được đáp ứng. Bảng 5 - Số lượng mẫu thử và trình tự các phép đo thử Bảng 6 - Yêu cầu tối thiểu cho các chủng loại tế bào/pin lithium thứ cấp Tham số Mục tham chiếu Chỉ tiêu đối với tế bào Chỉ tiêu đối với pin Dung lượng phóng tại 20°C ± 5°C 2.5.3 100 % C5(Ah) 100 % C5(Ah) Dung lượng phóng tại - 20°C ± 2°C 2.5.3 30 % C5(Ah) 30 % C5(Ah) Dung lượng phóng mức cao tại 20°C ± 5°C 2.5.3 70 % C5(Ah) 60 % C5(Ah) Dung lượng nạp duy trì 2.5.4 70 % C5(Ah) 60 % C5(Ah) Dung lượng nạp phục hồi 2.5.4 85 % C5(Ah) 85 % C5(Ah) Dung lượng nạp sau khi lưu trữ trong thời gian dài 2.5.4 50 % C5(Ah) 50 % C5(Ah) Độ bền chu kỳ sống tại mức 0,2 It(A) 2.5.6 400 (chu kỳ) 300 (chu kỳ) Độ bền chu kỳ sống tại mức 0,5 It(A) 2.5.6 60 % C5(Ah) 60 % C5(Ah) Phóng tĩnh điện 2.5.7 - Hoạt động
2.9.1. Điều kiện đo thử Thực hiện phép đo với số lượng mẫu thử như quy định trong Bảng 7, mẫu thử có thời hạn sản xuất không vượt quá 6 tháng. Thực hiện các phép đo tại nhiệt độ môi trường 20 °C ± 5 °C trừ trường hợp phép đo có quy định khác. Bảng 7 - Số lượng mẫu thử Mục tham chiếu Tế bào Pin 2.9.2.2 5/Nhiệt độ/Điều kiện 5/Nhiệt độ/Điều kiện 2.9..3.1 5 - 2.9.3.2 - 3 2.9.4.1 5/Nhiệt độ - 2.9.4.2 - 5 2.9.4.3 3 3 2.9.4.4 5/Nhiệt độ - 2.9.4.5 5/Nhiệt độ - 2.9.4.6 - 5 2.9.4.7 5 - 2.9.4.8 2.9.4.8.1 - 3 2.9.4.8.2 - 3 2.9.4.9 5/Nhiệt độ - 2.9.2. Thủ tục nạp cho mục đích đo thử 2.9.2.1. Thủ tục thứ nhất (Thủ tục nạp này áp dụng cho các mục không được quy định tại 2.9.2.2). Trừ trường hợp có quy định khác, các thủ tục nạp cho mục đích đo trong quy chuẩn này được tiến hành tại nhiệt độ môi trường 20°C ± 5°C, sử dụng phương pháp nạp do nhà sản xuất quy định. Trước khi nạp, mẫu thử được phóng tại nhiệt độ 20°C ± 5°C với dòng không đổi là 0,2 It (A) đến khi hạ xuống điện áp cuối theo quy định. 2.9.2.2. Thủ tục thứ hai (Thủ tục này chỉ áp dụng cho các mục 2.9.4.1, 2.9.4.4, 2.9.4.5 và 2.9.4.9). Sau khi ổn định trong 1 h tại nhiệt độ đo thử cao nhất và trong 4 h tại nhiệt độ đo thử thấp nhất được quy định trong Bảng 8, mẫu thử được nạp điện bằng cách sử dụng một điện áp nạp được giới hạn trên và một dòng nạp tối đa, đến khi dòng nạp giảm xuống đến giá trị 0,05 It(A), sử dụng phương pháp nạp điện áp không đổi. Bảng 8 - Điều kiện đối với thủ tục nạp Điện áp nạp giới hạn trên Dòng nạp tối đa Nhiệt độ nạp Giới hạn trên Giới hạn dưới Nhà sản xuất quy định Nhà sản xuất quy định Nhà sản xuất quy định Nhà sản xuất quy định Hình 1 và Hình 2 quy định vùng hoạt động của quá trình phóng, nạp. Hình 1 - Vùng hoạt động của các tế bào lithium ion trong quá trình nạp Hình 2- Vùng hoạt động của các tế bào lithium ion trong quá trình phóng Bảng 9 quy định các hóa chất sử dụng cho pin lithium ion và các tham số vùng hoạt động. Bảng 9 - Các tham số vùng hoạt động trong quá trình nạp Loại tế bào Cực dương Chất điện ly Cực âm Giới hạn trên điện áp nạp Giải nhiệt độ được khuyến nghị (T2 đến T3) Lithium ion Ô xít kim loại chuyển tiếp lithium (Niken, côban, man gan) Dung dịch không chứa nước với muối lithium Các bon Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 4,25 V/ tế bào) Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 10°C đến 45 °C) Hợp chất thiếc Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 4,25 V/ tế bào) Được quy định bởi nhà sản xuất Titan ô xít Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 2,85 V/ tế bào) Được quy định bởi nhà sản xuất Lithium sắt phốt phát Các bon Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 3,80 V/ tế bào) Được quy định bởi nhà sản xuất Lithium ion polime Ô xít Kim loại chuyển tiếp lithium (Niken, côban, man gan) Keo polime với muối lithium Các bon Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 4,25 V/ tế bào) Được quy định bởi nhà sản xuất (Ví dụ: 10°C đến 45 °C) 2.9.3. Sử dụng theo dự kiến 2.9.3.1. Nạp liên tục tại điện áp không đổi (tế bào) Các tế bào được nạp đầy, tiếp tục nạp trong 7 ngày với giá trị dòng điện và điện áp do nhà sản xuất quy định. 2.9.3.2. Vỏ pin trong điều kiện sử dụng tại môi trường nhiệt độ cao (pin) Pin được nạp đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.1 và được đặt trong buồng sấy không khí tuần hoàn có nhiệt độ 70 °C ± 2 °C trong khoảng thời gian 7 h. Sau đó, pin được lấy ra và đặt lại tại nhiệt độ phòng. 2.9.4. Sử dụng không đúng theo dự kiến 2.9.4.1. Ngắn mạch ngoài (tế bào) Tế bào được nạp đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.2. Lưu trữ, duy trì ổn định từ 1 h đến 4 h tại nhiệt độ môi trường 55 °C ± 5 °C. Các tế bào được ngắn mạch bằng cách nối với cực dương và cực âm với tổng trở kháng ngoài 80 mΩ ± 20 mΩ. Giữ nguyên kết nối trong 24 h hoặc đến khi nhiệt độ bề mặt ngoài giảm 20 % so với sự gia tăng nhiệt độ tối đa, tùy vào điều kiện nào đến trước. 2.9.4.2. Ngắn mạch ngoài (pin) Pin được nạp đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.1. Lưu trữ tại nhiệt độ môi trường 20 °C ± 5 °C. Pin được ngắn mạch bằng cách nối với cực dương và cực âm với tổng trở kháng ngoài 80 mΩ ± 20 mΩ. Giữ nguyên kết nối trong 24 h hoặc đến khi nhiệt độ bề mặt ngoài giảm 20 % so với sự gia tăng nhiệt độ tối đa, tùy vào điều kiện nào đến trước. Tuy nhiên, trong trường hợp dòng điện ngắn mạch giảm nhanh, thì thời gian đo thử đối với pin được tăng thêm 1 h sau khi dòng điện đạt đến một điều kiện ổn định thấp. Điều kiện này đạt được khi điệp áp trên mỗi tế bào (chỉ áp dụng với các tế bào mắc nối tiếp) của pin là dưới 0,8 V và giảm nhỏ hơn 0,1 V trong khoảng thời gian 30 min. Khi xảy ra lỗi trong mạch bảo vệ phóng từ các linh kiện bảo vệ như: MOSFET(transistor bán dẫn hiệu ứng trường), cầu chì, nhiệt kế hoặc PTC (nhiệt điện trở hệ số nhiệt dương) phải thực hiện lại phép đo. CHÚ THÍCH: lỗi trong mạch bảo vệ phóng bao gồm sự thiếu hụt hoặc thay thế các linh kiện bảo vệ như MOSFET, cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác. 2.9.4.3. Rơi tự do Thực hiện thả rơi tự do mẫu thử tại nhiệt độ môi trường 20 °C ± 5 °C. Nạp đầy mẫu thử theo 2.9.2.1. Thả rơi mỗi mẫu thử theo các hướng ngẫu nhiên 03 lần từ độ cao 1 m xuống mặt sàn bê tông hoặc mặt sàn kim loại. Sau đó, đặt mẫu thử nằm im tối thiểu 1 h và kiểm tra bằng mắt. 2.9.4.4. Quá nhiệt (tế bào) Tế bào được nạp đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.2 và sau đó được đặt trong buồng trọng lực hoặc buồng đối lưu không khí tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C, duy trì trong 1 h. Nhiệt độ buồng được tăng với tốc độ 5 °C/min ± 2 °C/min tới nhiệt độ 130 °C ± 2 °C, nhiệt độ này được duy trì trong 30 min sau đó dừng việc đo. 2.9.4.5. Ép (tế bào) Tế bào được nạp đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.2 tại nhiệt độ nạp giới hạn trên, sau đó đưa ngay tế bào vào giữa hai mặt phẳng búa ép thủy động với lực tác dụng 13 kN ± 0,78 kN tại nhiệt độ môi trường. Đến khi đạt được lực ép tối đa hoặc điện áp của tế bào sụt giảm bằng 1/3 điện áp danh định. Ngừng quá trình ép. Ép vào mặt cong của tế bào hình trụ và mặt rộng của tế bào hình lăng trụ. 2.9.4.6. Nạp quá tải (pin) Phép đo thử được tiến hành tại nhiệt độ 20 °C ± 5 °C. Pin được phóng tại một dòng không đổi 0,2 It (A), tới một điện áp cuối do nhà sản xuất quy định. Sau đó, mẫu thử được nạp tại một dòng không đổi 2 It (A), sử dụng một điện áp nguồn: -1,4 lần giới hạn trên điện áp nạp được trình bày trong Bảng 9 (nhưng không vượt quá 6 V) đối với pin nguyên khối tế bào mắc song song / tế bào đơn hoặc -1,2 lần giới hạn trên điện áp nạp được trình bày trong Bảng 9 trên mỗi tế bào đối với các pin đa tế bào mắc nối tiếp và đủ để duy trì dòng điện 2 (A) trong suốt thời gian thử nghiệm hoặc cho đến khi đạt được điện áp nguồn. Một cặp nhiệt điện phải được gắn vào mỗi pin thử nghiệm. Đối với pin có vỏ, nhiệt độ phải được đo trên vỏ pin. Phép đo thử được tiếp tục đến khi nhiệt độ của vỏ pin đạt đến điều kiện ổn định (thay đổi nhỏ hơn 10 °C trong khoảng thời gian 30 min) hoặc trở về nhiệt độ môi trường. 2.9.4.7. Phóng cưỡng bức (tế bào) Tế bào đơn phóng điện đến giới hạn dưới điện áp phóng do nhà sản xuất quy định. Sau đó chịu sự phóng cưỡng bức ở 1 It(A) tới giá trị âm của giới hạn trên điện áp nạp trong thời gian 90 min Nếu điện áp phóng đạt giá trị âm của giới hạn trên điện áp nạp trong khoảng thời gian đo thử, điện áp phải được duy trì ở giá này bằng cách giảm dòng điện trong thời gian còn lại của thời gian đo thử (trường hợp 1 của Hình 3) Nếu điện áp phóng điện không đạt giá trị âm của giới hạn trên điện áp nạp trong thời gian đo thử, thì phép thử phải được chấm dứt khi kết thúc thời gian đo thử. (Trường hợp 2 của Hình 3) CHÚ THÍCH : các đường cong trong Hình 3 chỉ mang tính minh họa (trừ đoạn nằm ngang) có thể thẳng hoặc không thẳng. Hình 3 - Sơ đồ thời gian phóng cưỡng bức 2.9.4.8. Đo cơ học (pin) 2.9.4.8.1. Đo rung Pin được sạc đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.1. Gắn pin chắc chắn vào thiết bị đo rung nhưng không để pin bị méo nhằm đảm bảo tính chính xác của kết quả đo. Pin thử nghiệm phải chịu tác động của dao động hình sin như Bảng 10. Chu kỳ này phải được lặp lại 12 lần trong khoảng thời gian là 3 h cho mỗi trục tọa độ. Một trong các trục tọa độ phải vuông góc với một mặt phẳng của pin thử nghiệm. Bảng 10 - Các điều kiện đo rung Dải tần số (Hz) Biên độ Khoảng thời gian của chu kỳ quét (7 Hz-200 Hz-7 Hz) Trục Số chu kỳ Từ Đến Khoảng 15 min f1 = 7 Hz f2 A1 = 1 gn x 12 f2 f3 S=0,8 mm y 12 f3 f4 = 200 Hz A2 z 12 Quay lại f1 = 7 Hz Tổng 36 CHÚ THÍCH : Biên độ rung là giá trị tuyệt đối lớn nhất của dịch chuyển hoặc gia tốc. Ví dụ biên độ dịch chuyển là 0,8 mm tương ứng với độ dịch chuyển đỉnh-đỉnh là 1,6 mm. Kí hiệu: f1, f4 là tần số cao nhất và thấp nhất f2, f3 là tần số giao cắt - f2 ≈ 17,62 Hz - f3 ≈ 49,84 Hz A1, A2 là biên độ gia tốc - A2 = 8 gn S là biên độ dịch chuyển. 2.9.4.8.2. Đo xóc Pin thử nghiệm được sạc đầy tuân theo thủ tục tại điều 2.9.2.1. Máy đo phải có giá đỡ cứng cho các bề mặt của pin thử nghiệm. Mỗi pin thử nghiệm phải chịu ba cú xóc theo từng hướng của ba vị trí lắp đặt vuông góc nhau với tổng số là 18 cú xóc. Đối với mỗi cú xóc áp dụng các thông số đưa ra trong Bảng 11. Bảng 11 - Các tham số xóc Dạng sóng Gia tốc đỉnh Khoảng thời gian xung Số lần xóc trên nửa trục Pin thử nghiệm Nửa hình sin 150 gn 6 ms 3 2.9.4.9. Ngắn mạch trong cưỡng bức (tế bào) Phép đo thử ngắn mạch trong cưỡng bức được thực hiện trong phòng đo theo thủ tục sau đây: 1) Số lượng mẫu Phép đo được thực hiện với 5 tế bào lithium-ion thứ cấp trên mỗi giá trị nhiệt độ đo. 2) Thủ tục nạp i. Điều kiện nạp và phóng Mẫu thử được nạp ở nhiệt độ 20 °C ± 5 °C theo quy định của nhà sản xuất. Sau đó, mẫu thử được phóng ở nhiệt độ 20 °C ± 5 °C tại dòng không đổi 0,2 It (A) đến điện áp cuối theo quy định của nhà sản xuất. ii. Thủ tục lưu trữ Tế bào đo được lưu trữ tại nhiệt độ môi trường được quy định trong Bảng 12 trong khoảng thời gian từ 1 h đến 4 h. iii. Nhiệt độ môi trường Bảng 12 - Nhiệt độ môi trường đối với đo thử tế bào Mục đo Nhiệt độ đo thấp nhất Nhiệt độ đo cao nhất 2.ii 10 °C ± 2 °C 45 °C ± 2 °C 2.iv 10 °C ± 2 °C 45 °C ± 2 °C 3.i.a 5 °C ± 2 °C 50 °C ± 2 °C 3.ii.a 10 °C ± 5 °C 45 °C ± 5 °C Phép đo này được thực hiện trong điều kiện quy định tại Bảng 8. iv. Thủ tục nạp đối với đo thử ngắn mạch trong cưỡng bức Tế bào đo được nạp ở nhiệt độ môi trường được quy định trong Bảng 12, tại điện áp nạp giới hạn trên với dòng không đổi theo quy định của nhà sản xuất. Khi đạt được giới hạn trên điện áp nạp tiếp tục nạp tại điện áp không đổi cho đến khi dòng nạp bị sụt giảm đến giá trị 0,05 It (A). 3) Nén lõi cuộn dây với mảnh niken Phép đo thử sử dụng tủ kiểm soát nhiệt độ và thiết bị nén đặc biệt. Bộ phận chuyển động của thiết bị nén sẽ di chuyển với một tốc độ không đổi và có thể dừng lại ngay khi xuất hiện hiện tượng ngắn mạch. i. Chuẩn bị cho phép đo thử A. Nhiệt độ của tủ được điều chỉnh theo quy định trong Bảng 12. Chuẩn bị mẫu đo như Phụ lục A, Hình A.4 và Hình A.7. Đặt lá nhôm được dán mỏng với lõi cuộn dây và miếng niken vào tủ kiểm soát nhiệt độ trong khoảng thời gian 45 ± 15 min. B. Tháo bỏ lõi cuộn dây từ gói được đóng kín và gắn các đầu nối để đo điện áp và cặp nhiệt ngẫu để đo nhiệt độ trên bề mặt của lõi cuộn dây. Đặt lõi cuộn dây dưới thiết bị tạo áp lực để định vị vị trí của miếng niken dưới dụng cụ nén. Để tránh bay hơi chất điện ly, thực hiện công việc trong vòng 10 min tính từ khi lấy lõi cuộn dây khỏi tủ ổn định nhiệt độ đến khi đóng cửa tủ đặt thiết bị. C. Bỏ tấm cách điện và đóng cửa tủ. ii. Ngắn mạch trong A. Kiểm tra lại nhiệt độ bề mặt lõi cuộn dây theo quy định trong Bảng 12 và bắt đầu phép đo. B. Mặt đáy của bộ phận chuyển động của thiết bị nén được làm bằng vật liệu cao su nytril hoặc nhựa acrylic, được đặt trên trục thép không rỉ kích thước 10 mm x 10 mm. Các chi tiết của dụng cụ nén được mô tả trong Hình 4. Mặt đáy làm bằng vật liệu cao su nytril sử dụng trong phép đo đối với tế bào hình trụ. Đối với tế bào hình lăng trụ, phép đo sử dụng mặt đáy làm bằng vật liệu acryl có kích thước 5 mm x 5 mm (độ dày là 2 mm) đặt lên tấm cao su nytril. Bộ phận cố định di chuyển xuống với tốc độ 0,1 mm/s giám sát điện áp tế bào. Khi xuất hiện hiện tượng điện áp bị sụt giảm do việc ngắn mạch trong, lập tức ngăn sự sụt giảm này và giữ nguyên vị trí dụng cụ nén trong 30 s, sau đó nhả lực nén. Điện áp được giám sát ở tốc độ lớn hơn 100 lần/s, khi điện áp bị giảm lớn hơn 50 mV so với điện áp ban đầu, ngắn mạch bên trong được xác định là đã xảy ra. Nếu giá trị nén đạt 800 N đối với tế bào hình trụ và 400 N đối với tế bào lăng trụ trước khi sụt giảm điện áp đạt đến 50 mV dừng nén. CHÚ THÍCH: Không áp dụng yêu cầu này đối với các tế bào lithium ion polymer. Hình 4 - Dụng cụ nén