Каковы общие стандарты безопасности для литий-ионных аккумуляторов?

Индустрия литий-ионных аккумуляторов имеет долгую историю разработки стандартов, которые предоставляют обширную информацию о производительности и безопасности аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы содержат литий и кислород, которые необходимо хранить при низких температурах (от -40°C до -60°C), чтобы предотвратить их взрыв или возгорание во время зарядки или разрядки.

Стоит отметить, что стандарты безопасности могут различаться в разных регионах, организациях и приложениях. Крайне важно ознакомиться с соответствующими стандартами и правилами, применимыми к вашему местоположению и предполагаемому использованию литий-ионных аккумуляторов.

Общие стандарты безопасности для литий-ионных аккумуляторов включают следующее:

МЭК 62133

Этот стандарт выпущен Международной электротехнической комиссией (IEC) и фокусируется на требованиях безопасности для портативных герметичных вторичных литиевых элементов и батарей. Он охватывает такие аспекты, как электрическая, тепловая, механическая и экологическая безопасность.

МЭК рекомендует, чтобы все контейнеры для сухих грузов, содержащие литий-ионные элементы, были изготовлены из негорючих материалов; должна иметь достаточную теплоизоляцию; должны быть оборудованы соответствующими системами противопожарной защиты; должен быть оборудован средствами контроля давления внутри контейнера; и должны иметь средства для вентиляции внутреннего дыма или паров, когда это необходимо.

УЛ 1642

Стандарт 1642 Underwriters Laboratories (UL) касается требований безопасности для литиевых батарей. Он охватывает тесты на физическое насилие, злоупотребление электрическим током и воздействие окружающей среды.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

ООН/ДОТ 38.3

Руководство Организации Объединенных Наций (ООН) по испытаниям и критериям, раздел 38.3, описывает критерии безопасной транспортировки литиевых батарей. Он включает в себя тесты на моделирование высоты, термоциклирование, вибрацию, удары и многое другое.

ООН 3090 и ООН 3480

Это специальные транспортные классификации ООН для литий-ионных и литий-металлических батарей соответственно. Они содержат рекомендации по упаковке, маркировке и обращению с батареями во время транспортировки.

ИСО 12405

Этот стандарт Международной организации по стандартизации (ISO) касается аспектов безопасности литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях. Он охватывает электробезопасность, управление температурным режимом, тестирование на неправильное использование и многое другое.

ИЭЭЭ 1625

Этот стандарт Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) фокусируется на требованиях безопасности к портативным вычислительным устройствам, в которых используются литий-ионные батареи. Он включает в себя критерии выбора ячеек, зарядных цепей, защиты аккумуляторов и т. д.

Правила перевозки опасных грузов ИАТА (DGR)

Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA) DGR предоставляет рекомендации по транспортировке литиевых батарей по воздуху. Он охватывает упаковку, маркировку, документацию и процедуры обработки для обеспечения безопасной транспортировки.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

CSA C22.2 № 60950-1

В этом канадском стандарте изложены требования безопасности к оборудованию информационных технологий, включая устройства с питанием от литий-ионных аккумуляторов. Он охватывает электробезопасность, изоляцию, тепловые аспекты и многое другое.

Методы тестирования ионно-литиевых аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в различных приложениях, включая электромобили, портативную электронику и системы хранения возобновляемой энергии. Тестирование литий-ионных аккумуляторов имеет решающее значение для обеспечения их безопасности, производительности и надежности. Вот некоторые часто используемые методы тестирования литий-ионных аккумуляторов:

Тестирование емкости

Тестирование емкости определяет количество заряда, которое батарея может хранить и отдавать. Он включает в себя полную зарядку аккумулятора, а затем его разрядку с контролируемой скоростью при измерении обеспечиваемой емкости. Этот тест помогает оценить способность аккумулятора накапливать энергию.

Испытание на цикличность

Тестирование срока службы циклов оценивает, как батарея работает в течение нескольких циклов зарядки и разрядки. Аккумулятор подвергается повторяющимся циклам зарядки и разрядки до тех пор, пока не будет достигнут определенный критерий окончания срока службы, например определенное уменьшение емкости или увеличение внутреннего сопротивления. Этот тест оценивает долговечность батареи и скорость деградации.

Тестирование скорости

Тестирование скорости позволяет измерить способность батареи обеспечивать мощность при различных скоростях разряда. Батарея разряжается с разной скоростью, от низкой до высокой, что определяет ее производительность при различных условиях нагрузки. Этот тест помогает оценить выходную мощность аккумулятора и стабильность напряжения.

Календарное тестирование старения

Календарное тестирование старения моделирует естественное старение батареи с течением времени. Аккумулятор хранится в условиях контролируемой температуры и влажности, периодически вынимается для тестирования и измеряются его рабочие параметры. Этот тест оценивает долговременную стабильность и характеристики старения батареи.

Тестирование безопасности

Испытания на безопасность имеют решающее значение для гарантии того, что литий-ионные батареи не представляют опасности, например, теплового разгона, взрыва или возгорания. Различные тесты на безопасность включают испытания на перезарядку, чрезмерную разрядку, короткое замыкание, раздавливание и прокол. Эти тесты оценивают способность батареи выдерживать неблагоприятные условия и определяют эффективность механизмов безопасности.

Экологические испытания

Экологические испытания оценивают производительность и надежность батареи в экстремальных условиях окружающей среды. Он включает в себя такие тесты, как циклическое изменение температуры, воздействие влажности, вибрация и механический удар. Эти тесты помогают оценить стабильность и долговечность батареи в реальных условиях эксплуатации.

Импедансная спектроскопия

Спектроскопия импеданса — это метод, используемый для измерения электрохимического импеданса батареи на разных частотах. Путем анализа отклика импеданса этот метод дает представление о внутренних электрохимических процессах батареи, включая диффузию ионов, перенос заряда и другие явления. Это полезно для обнаружения деградации и анализа рабочих характеристик батареи.

Стандартные размеры литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы бывают различных стандартных размеров и форм-факторов. Вот некоторые из наиболее распространенных размеров литий-ионных аккумуляторов:

18650

Это один из самых популярных размеров литий-ионных аккумуляторов. Диаметр около 18 мм, длина 65 мм. Аккумуляторы 18650 обычно используются в ноутбуках, электроинструментах, электронных сигаретах и электромобилях.

21700

Это литий-ионный аккумулятор большего размера, который имеет диаметр примерно 21 мм и длину 70 мм. Аккумуляторы 21700 обладают более высокой емкостью и мощностью по сравнению с аккумуляторами 18650, что делает их подходящими для электромобилей, систем накопления энергии и высокопроизводительных фонарей.

26650

Еще один литий-ионный аккумулятор большего размера, 26650, имеет диаметр примерно 26 мм и длину 65 мм. Эти батареи известны своей большей емкостью и часто используются в электромобилях, накопителях солнечной энергии и электроинструментах.

14500

Этот размер литий-ионного аккумулятора обычно используется в небольших устройствах, таких как фонарики и некоторые электронные гаджеты. Он имеет диаметр около 14 мм и длину 50 мм.

16340

Литий-ионный аккумулятор такого размера, также известный как CR123A, часто используется в камерах, фонариках и системах безопасности. Диаметр около 16 мм, длина 34 мм.

38120

Это крупноформатная литий-ионная батарея, обычно используемая в электромобилях, солнечных энергетических системах и промышленных приложениях. Диаметр около 38 мм, длина 120 мм.

Хотя эти размеры широко используются, могут быть и другие нестандартные размеры, доступные для конкретных приложений или нишевых продуктов. Всегда важно проверять конкретные требования устройства или приложения, которое вы используете, чтобы обеспечить совместимость с литий-ионным аккумулятором соответствующего размера.

Стандарт UL для литий-ионных аккумуляторов

UL (Underwriters Laboratories) — независимая международная компания, занимающаяся наукой о безопасности, которая предоставляет услуги по сертификации и тестированию широкого спектра продуктов. UL разрабатывает стандарты безопасности для различных отраслей промышленности, в том числе для литий-ионных аккумуляторов. Однако обратите внимание, что информация, которую я могу предоставить, основана на моем ограничении знаний в сентябре 2021 года, и с тех пор могли быть введены обновления или новые стандарты. Я рекомендую проверить веб-сайт UL или связаться с UL напрямую для получения самой последней информации.

UL разработала несколько стандартов для литий-ионных аккумуляторов, в том числе:

УЛ 1642

«Стандарт для литиевых батарей». Этот стандарт охватывает требования безопасности к литиевым батареям, используемым в различных приложениях. Основное внимание уделяется безопасности самих аккумуляторных элементов, включая их конструкцию, электрические характеристики и рабочие характеристики.

УЛ 2054

«Стандарт на бытовые и промышленные батареи». Хотя этот стандарт охватывает более широкий спектр аккумуляторных технологий, он включает особые требования к литий-ионным аккумуляторам. В нем рассматриваются соображения безопасности для батарей, используемых в потребительских товарах, таких как портативная электроника, электроинструменты и медицинские приборы.

УЛ 1973

«Стандарт для батарей для использования в легком электрическом рельсе (LER) и стационарных приложениях». Этот стандарт ориентирован на батареи, используемые в системах легкого электрического рельса (LER), а также на стационарных устройствах, таких как системы накопления энергии. Он включает требования к конструкции батареи, конструкции, электрическим характеристикам и функциям безопасности.

Это некоторые из известных стандартов UL, относящихся к литий-ионным батареям. Однако, в зависимости от конкретного приложения или отрасли, могут применяться другие соответствующие стандарты UL или отраслевые стандарты. Очень важно ознакомиться с соответствующими стандартами и работать с признанной испытательной лабораторией, чтобы обеспечить соответствие требованиям и безопасность продуктов с литий-ионными батареями.