鋰離子電池的檢驗標(biāo)準(zhǔn)是什么
鋰離子電池的檢測標(biāo)準(zhǔn)是什么？
鋰離電池安全測試標(biāo)準(zhǔn)是針對處于開發(fā)階段的鋰離子電池進(jìn)行測試，確保其符合全球安全要求而制定的。這些鋰離子電池測試標(biāo)準(zhǔn)由美國保險商實驗室 (UL)、日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 (JSA) 等知名國際組織制定，因此得到全球認(rèn)可。
對于鋰電池的安全測試，我們最常用的有以下6個標(biāo)準(zhǔn)：
1. 國際電工委員會(IEC) 62133
IEC 62133 是測試二次電池和含有堿性或非酸性電解質(zhì)的電池組的安全要求。用于便攜式密封二次電池鋰離子電池的安全性測試。IEC 62133 確保鋰離子電池滿足便攜式電子產(chǎn)品和其他應(yīng)用所需的安全要求。
有了這個標(biāo)準(zhǔn)，鋰離子電池單元根據(jù)足夠的功能進(jìn)行區(qū)分。引入 IEC 62133 是為了維護(hù)和消除化學(xué)和電氣危害，例如對消費者和環(huán)境構(gòu)成威脅的振動和機(jī)械沖擊。
2. 聯(lián)合國運輸測試 (UN/DOT) 38.3
UN 38.3標(biāo)準(zhǔn)測試確保鋰離子電池滿足空運、海運、陸運等安全運輸要求。UN 38.3的要求適用于所有鋰電池芯和電池。聯(lián)合國（UN）和美國交通部（DOT）都在確保鋰電池的安全運輸方面發(fā)揮著作用。
鋰電池是相當(dāng)危險的，在從一個地點運輸?shù)搅硪粋€地點之前，需要接受 UN 38.3 標(biāo)準(zhǔn)運輸測試和其他規(guī)定。任何鋰電池都經(jīng)過 UN 38.3 測試，確保電池符合電池運輸?shù)膰H規(guī)則和規(guī)定。
3. 聯(lián)合國ECE法規(guī)R100
ECE R100標(biāo)準(zhǔn)測試是針對電動汽車電池進(jìn)行的，以確保足夠的安全性。ECE R100 在電動汽車電池充電時提供安全保護(hù)。為確保滿足此規(guī)則，電動汽車在電池充電時不應(yīng)移動或駕駛，并應(yīng)避免直接接觸。
ECER100還確保電動汽車在行駛過程中保持準(zhǔn)確的位置而不會出現(xiàn)破綻。ECE R100僅適用于最高時速為25km/hr的M+N電動車。因此，本標(biāo)準(zhǔn)也適用于電動汽車的電壓轉(zhuǎn)換。
4. 國際電工委員會（IEC）62619
國際電工委員會 62619 規(guī)定了二次鋰電池和電池組安全應(yīng)用所需的要求。它確保所有鋰電池都可以安全地用于電子產(chǎn)品和其他應(yīng)用。國際電工委員會 62619 標(biāo)準(zhǔn)測試要求適用于靜止和運動應(yīng)用。
IEC62619 也非常適合測試儲能電池的安全性。儲能電池包括二次鋰電池和手機(jī)等簡單電子設(shè)備中使用的電池，這些電池可使它們保持固定狀態(tài)。
根據(jù)IEC62619的規(guī)定，電池應(yīng)在試驗機(jī)室中經(jīng)受一定的溫度。IEC 62619規(guī)定測試要求在25±5℃的溫度下在一系列試驗機(jī)上進(jìn)行。
5. 美國保險商實驗室 (UL) 1642
UL 1642 標(biāo)準(zhǔn)要求涵蓋電子產(chǎn)品應(yīng)用中使用的一次和二次鋰電池。它適用于不同種類的鋰電池，無論是單節(jié)、雙節(jié)還是多節(jié)并聯(lián)或串聯(lián)的電化學(xué)電池。鋰電池包含金屬鋰、合金和鋰離子等成分，有助于通過化學(xué)反應(yīng)過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。UL 1642 通過降低與火災(zāi)、爆炸等相關(guān)的風(fēng)險來確保鋰電池在應(yīng)用過程中的安全。UL1642 要求適用于鋰電池作為產(chǎn)品電源的使用。
6. 美國保險商實驗室 (UL) 2580
Underwriters Laboratories 2580 標(biāo)準(zhǔn)要求可確保正確評估電能存儲。它確保電能存儲滿足其在任何條件下以及消費者處理它的條件下承受環(huán)境影響的安全要求。UL 2580 可防止消費者因鋰電池使用不當(dāng)而遭受危害?；?UL 2580 的電能存儲評估過程，包括設(shè)計和模塊以及制造商推薦的指定充電和放電值首字母。鋰離子電池測試標(biāo)準(zhǔn)的重要性。
鋰離子電池作為便攜式設(shè)備應(yīng)用廣泛的電源，具有能量密度高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)點。在小型鋰離子電池在消費電子領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位之后，大型鋰離子電池得到發(fā)展，進(jìn)軍汽車和電網(wǎng)應(yīng)用。
鋰離子電池的應(yīng)用帶來火災(zāi)事故和爆炸事故，電池化學(xué)領(lǐng)域的許多研究人員從化學(xué)角度研究和分析了各種條件下電池失效的原因。根據(jù)這些研究，不斷改進(jìn)電池組件：開發(fā)各種陽極和陰極材料以提高化學(xué)穩(wěn)定性；多層分離器旨在限制熱失控；在電解液中引入適當(dāng)?shù)奶砑觿┮宰柚够瘜W(xué)反應(yīng)或使電池本身放電以在不影響正常充電的情況下減輕過充電風(fēng)險等。還改進(jìn)了制造和組裝技術(shù)以降低缺陷概率。
然而，電池組件的詳細(xì)物質(zhì)和電池組裝的質(zhì)量，這對電池的安全性有很大影響，對于操作電池儲能系統(tǒng)的電氣工程師來說仍然不清楚。因此，需要介紹鋰離子電池的原理，從而對鋰離子電池帶來的風(fēng)險和產(chǎn)生風(fēng)險的原因有一個基本的認(rèn)識。
鋰離子電池單體濫用測試：
實際上，鋰離子電池的失效是一個綜合過程，可以從上述任何一種放熱反應(yīng)開始，到電池本體膨脹、電解液泄漏、放氣、起火、爆炸等不同危險結(jié)束。為評估商用鋰離子電池的安全水平，根據(jù)UL和IEC的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計了機(jī)械、電氣和熱方面的濫用測試項目對于用于電網(wǎng)應(yīng)用的鋰離子電池儲能系統(tǒng)，首選袋式或棱柱式設(shè)計的大電池。
電池?zé)釣E用測試方法：
目標(biāo)電池在溫度室中加熱，箱內(nèi)環(huán)境溫度設(shè)定為130℃，升溫速率為5℃/min。箱內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到130℃后，保溫10min，然后對樣品進(jìn)行觀察。在此溫度下，SEI失效、隔膜熔化和電解液氣體壓力升高帶來了潛在風(fēng)險。測試后，未觀察到被測電池單體的漏液、排氣和電壓下降。
因此，被測電芯沒有發(fā)生熱失控。 從圖2可以看出，棱柱型和袋型電芯均出現(xiàn)了胞體膨脹現(xiàn)象。身體膨脹可能是由蒸發(fā)的電解質(zhì)引起的。被測體膨脹率取決于電解液中低沸點溶劑的量。而確切的數(shù)量和比例用戶并不清楚。然而，根據(jù)觀察，可以得出結(jié)論，圖2（c）所示的袋型樣品比圖2（b）中的袋型樣品具有更好的性能，這表明具有更高的安全等級。圖 2 (a) 中的棱柱型樣品由于其厚度導(dǎo)致的高熱阻而表現(xiàn)出良好的性能。
電池針刺測試：
直徑5 毫米的釘子以 20 毫米/秒的速度刺入樣品，然后在 1 分鐘后將其拉出。在此測試條件下，可能會發(fā)生正負(fù)極材料直接接觸造成的內(nèi)部短路。內(nèi)部短路帶來的熱量可能導(dǎo)致電池組件發(fā)生分解反應(yīng)。
電池過充測試：
樣品以 0.05 C 的電流過充電。一旦電池電壓達(dá)到 5 V 或充電時間達(dá)到 30 分鐘，測試結(jié)束。1C定義為電芯在1小時內(nèi)完全放電的電流速率，對于容量為40Ah的電池來說，1C等于40A。
對于所有測試樣品，沒有觀察到電解質(zhì)泄漏、排氣或其他危險。測試后可觀察樣品的身體膨脹。
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