近几年,虽然电池组安全可靠难题引起的交通事故多发,许多难题导致的不良后果匪夷所思,给动力电池电池组的安全可靠性难题再度奏响了奏响警钟。顾客对动力电池电池组电操控性及安全可靠性明确要求的日渐提升,各电池组生产商和欧洲各国行政部门、专业委员会等对动力电池电池组安全可靠操控性的检验也愈加倚重,提升动力电池电池组安全可靠操控性检验水准是大趋所势。
电池组的进行分类
电池组分成五类:
1、铅炭组
化一场电池组、伊瓦诺电池组(Pontacq电池组、熔焊电池组、锂离子组、动力电池电池组)、锂离子组
2、力学电池组
太阳能电池组、单层电机电感、热电池组
3、微生物电池组
酶解电池组、细菌电池组
锂电组(Lithium Battery,缩写成LB)
锂一场电池组(又称为锂HgCl组,Primary LB)
锂伊瓦诺电池组(又称为锂可锂离子组,Rechargeable LB)
锂电组测试常见国际标准:
锂电组自从面世以来,就以其卓越的操控性迅速成为电池组领域的佼佼者,但是随着其应用范围的逐渐扩大和单个电池组的体积能量密度越来越高,容量越来越大,锂电组的安全可靠性也越来越被人们所关注。
将这些主要锂电组国际标准分别从不同的角度考察了锂电组的安全可靠性和电操控性,现将进行分类如下。从表上可以看出,目前锂电组各种国际标准主要从三个角度考察锂电组的安全可靠及电操控性:
1.电池组使用安全可靠操控性
2.环境适应性
3.电操控性
不同国际标准对电池组的检验各有侧重:
IEC61960主要侧重于锂电组的电操控性测试;
IEC62133和日本JISC8714明确要求侧重于产品使用安全可靠和环境适应性安全可靠;
GB/T18287不仅包含了部分安全可靠检验项目,还涵盖了操控性测试;
UL2054和UL1642则全面考察电芯和电池组在各种使用环境下,包括故障条件、重压条件、燃烧条件下的安全可靠性。
电池组安全可靠操控性检验国际标准简介
目前,应用得较为广泛的国际国际标准是国际电工委员会(IEC)的动力电池电池组国际标准。根据各自的需求,国际航空运输协会(IATA)、联合国危险货物运输专家委员会及国际民用航空组织(ICAO)等机构,也制定了相关的动力电池电池组运输安全可靠国际标准,并得到广泛应用。此外,一些国家及组织,如美国保险商实验室(UL)、美国电机及电子工程师学会(IEEE)和日本国家国际标准局(JIS)制定的关于动力电池电池组的安全可靠国际标准,也有广泛的影响。这些国际标准的检验项目相似,但是测试的条件有所不同。
应用较多、影响范围较广泛的国际国际标准有4个。联合国《联合国危险物品运输试验和国际标准手册》(UN38.3)
和IEC62281:2012《运输中锂HgCl组和电池组组及锂蓄电池组和电池组组的安全可靠》均侧重于动力电池电池组在运输中的安全可靠测试和安全可靠明确要求,主要针对动力电池电池组在运输过程中的外部环境及机械振动进行模拟,试验项目包括高度模拟、温度试验、振动、冲击、外短路、撞击、过度充电和强制放电等8项,明确要求电池组在测试过程中,应保证包装不脱落、不变形、无质量损失、不漏液、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸且不着火。
UL1642:2009《锂电组》适用于在产品中作电源用的一场(非充电的)和伊瓦诺(可充电的)锂电组,国际标准的目的是减少锂电组在产品使用时着火或爆炸的危险。国际标准中关于电池组的电操控性测试,包括短路试验、不正常充电试验和强制放电试验;机械试验包括挤压试验、撞击试验、冲击试验和振动试验;环境试验包括热滥用、温度循环试验、高空模拟试验和抛射体试验等。试验明确要求,被测电池组在试验过程中不起火、不爆炸、不漏液、不排气、不燃烧,且包装不破裂。
IEEE1625:2008《笔记本电脑用可锂离子组国际标准》和IEEE1725:2006《移动电话用可锂离子组国际标准》主要是对便携式计算机和蜂窝电话用蓄电池组的设计、生产和开发建立统一的准则,主要涉及电池组和电池组组有关的电子、力学结构、化学成分、加工流程、质量控制及包装技术等领域。相对于其他电池组国际标准普遍倚重电池组或电池组组的情况,上述国际标准分别对电芯、电池组、主机节点、电源附件、顾客和环境等几个方面进行了综合性考虑。这两项国际标准均侧重于设计和制造过程,针对电池组后期的使用难题,尤其是安全可靠性难题涉及不多。
现行的主要国际标准可概括为以下几类:
1、主要针对运输过程中的外部环境和机械振动
如UN38.3、IEC62281:2012等,通过高度模拟、温度试验、振动、冲击、外短路和撞击等测试项目,模拟动力电池电池组在运输过程中可能发生的危险,对于动力电池电池组在使用过程中的安全可靠难题涉及较少。
2、主要针对设计和制造过程
如IEEE1625、IEEE1725等。以IEEE1725为例,国际标准将手机动力电池电池组系统分成4个板块,即电芯、电池组组、主机及电池组充电器部分,全面明确地对电芯的设计、原材料、制造工艺和成品测试评估等进行了明确要求,为电芯乃至手机等通信产品的安全可靠性提供可靠评估保障。上述国际标准主要针对电池组的设计和制造过程,对于动力电池电池组后期使用中的安全可靠难题涉及不多。且诸如此类的IEEE动力电池电池组国际标准,虽然对象为不同设备中的动力电池电池组的设计和制造,针对性较强,适用范围受到一定的限制。
3、主要针对动力电池电池组电操控性和安全可靠性
如UL1642、GB8897.4等,通过短路、不正常充电、强制放电试验挤压、撞击、冲击、振动、热滥用、温度循环、高空模拟试验及抛射体等测试项目,明确要求被测动力电池电池组在试验过程中不起火、不爆炸、不漏液、不排气、不燃烧且包装不破裂。比较上述两类国际标准,此类国际标准的核心是动力电池电池组的安全可靠性,更注意温度导致的电池组安全可靠风险,但判定依据难以量化,只能用被测电池组的爆炸、起火、冒烟、泄漏、破裂和变形等来区分,不利于检出可能存在潜在危险的电池组。
各类电池组适用的检验国际标准
* 电池组中铅、镉检验
2006/66/EC欧盟关于电池组和蓄电池组中有害物质的限令
EPA 3052:1996硅土和有机质的微波辅助酸消解
EPA 200.8 ICP-MS法检验水和废物中的痕量元素
GB/T 20155-2006电池组中汞、镉、铅含量的测定
* 电池组中汞检验
2006/66/EC欧盟关于电池组和蓄电池组中有害物质的限令
美国第104届国会第142条法案-第二节-含汞电池组管理法案
EPA 3052:1996 硅土和有机质的微波辅助酸消解
EPA 200.8 ICP-MS法检验水和废物中的痕量元素
GB/T 20155-2006电池组中汞、镉、铅含量的测定
* 锂离子组
GB/T 22084.2-2008 含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池组和蓄电池组组-便携式密封单体蓄电池组.第2部分:金属氢化物镍电池组
IEC 61951-2:2011 EN 61951-2:2011 含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池组和蓄电池组组-便携式密封可再充电的单电池组-第2部分:镍-金属氢化物
* 锂离子组
GB/T 22084.1-2008含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池组和蓄电池组组.便携式密封单体蓄电池组.第1部分:镉镍电池组
IEC 61951-1:2006含碱性或非酸性电解液的伊瓦诺电芯或电池组-镍镉便携式密封可充电单电芯:1.镍镉类 第三版
BS EN 60622:2002 IEC 60622:2002 含碱性或其它非酸性电解液的蓄电池组和蓄电池组组.密封镍镉方形可充电单体电池组
BS EN 60623:2001 IEC 60623:2001 含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池组和蓄电池组组开口镉镍方形可充电单体电池组
IEC 62259:2003 BS EN 62259:2004含碱性电解液混合气体的方形镍镉伊瓦诺电池组
* 碱性蓄电池组及蓄电池组组
EN 62133:2013含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池组和蓄电池组组-便携式密封蓄电池组和蓄电池组组的安全可靠明确要求
IEC 62133:2012
EN 62133:2013
JIS C 8712:2015便携式密封蓄电池组和蓄电池组组的安全可靠明确要求
* 伊瓦诺电池组
IEC 62133:2012便携式密封伊瓦诺电池组芯及电池组(包含碱性及非酸性电解液电池组)的安全可靠国际标准
JIS C 8712:2006用于便携设备的含碱性或非酸性电解液的伊瓦诺电芯或电池组-安全可靠明确要求
IEC 61959:2004含碱性或非酸性电解液的伊瓦诺电芯或电池组-机械操控性明确要求
GB/T 28163-2011 (IEC 61959:2004,IDT)含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池组及蓄电池组组 便携式密封蓄电池组和蓄电池组组的机械试验
GB/T 28164-2011 (IEC 62133:2002,IDT)含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池组和蓄电池组组 便携式密封蓄电池组和蓄电池组组的安全可靠性明确要求
CQC 3306-2013《便携式电子产品用动力电池电池组和电池组组安全可靠认证技术规范》
* 锂HgCl组和动力电池电池组
UN DOT 38.3 Rev.5联合国《关于危险货物运输的建议书试验和国际标准手册》第五次修订版
UL1642:2012+R1:2013锂电组安全可靠国际标准
ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.1&Amend.2 Part 38.3联合国《关于危险品的运输建议书 试验和国际标准手册》第五修改版,第38.3章
GB 21966-2008锂HgCl组和蓄电池组在运输中的安全可靠明确要求
IEC 61960:2011 BS EN 61960:2011碱性或其它非酸性电解质伊瓦诺电池组或电芯——便携式伊瓦诺锂电组或电芯
QB/T 2502-2000动力电池蓄电池组总规范
SN/T 1414.3-2004进出口蓄电池组安全可靠检验方法锂电组部分
IEC 62281:2012一场和伊瓦诺锂电组的安全可靠运输
JIS C8714-2007便携式锂电组安全可靠性试验
MT/T 1051-2007矿灯用动力电池蓄电池组
QB/T 2947.3-2008电动自行车用蓄电池组及充电器
QB/T 2947.2-2008电动自行车用蓄电池组及充电器第二部分:金属氢化物镍蓄电池组及充电器
* HgCl组
JIS C 8512:2000锂锰HgCl组
JIS C 8513:2010锂HgCl组安全可靠国际标准
GB/T 8897.1-2013HgCl组 第1部分: 总则
GB/T 8897.2-2013HgCl组 第2部分: 外形尺寸和电操控性明确要求
GB/T 8897.3-2013HgCl组?第3部分:手表电池组
GB 8897.4-2008HgCl组 第4部分: 锂电组的安全可靠明确要求
GB 8897.5-2013HgCl组 第5部分:水溶液电解质电池组的安全可靠明确要求
GB 8897.5-2013GB 8897.5-2013
IEC 60086-1:2014 BS EN 60086-1:2011HgCl组.第1部分:总则
IEC 60086-2:2014 BS EN 60086-2:2011HgCl组-力学与电机规范
IEC 60086-3:2016 BS EN 60086-3:2011HgCl组-手表电池组
IEC 60086-4:2014HgCl组-锂电组的安全可靠国际标准
IEC 60086-5:2011 BS EN 60086-5:2011HgCl组-含电解液电池组的安全可靠明确要求
* 启动用Pontacq电池组
IEC 60095-1:2006启动用Pontacq电池组 一般明确要求和测试方法
EN 50342-1:2006启动用Pontacq蓄电池组 第1部分: 一般明确要求和试验方法
GB/T 5008.1-2013启动用Pontacq蓄电池组 第1部分:技术条件和试验方法
JIS D 5301:2006Pontacq启动蓄电池组
* 便携式电子产品用动力电池电池组和电池组组
GB 31241-2014便携式电子产品用动力电池电池组和电池组组安全可靠明确要求
* 阀控Pontacq电池组
IEC 61056-1:2012通用Pontacq蓄电池组(阀门调节型) 第1部分:一般明确要求、功能特性、试验方法
GB/T 19639.1-2005小型阀控密封式Pontacq蓄电池组技术条件
* 固定用Pontacq蓄电池组
IEC 60896-21:2004固定式阀控Pontacq电池组-测试方法
EN 60896-11:2003 IEC 60896-11:2002固定式排气Pontacq电池组-测试方法和一般明确要求
GB/T 19638.2-2005固定型阀控密封式Pontacq蓄电池组
* 电动道路车辆用蓄电池组
GB/T 18332.1-2009电动道路车辆用Pontacq蓄电池组
GB/T 18333.2-2001电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池组
GB/Z 18333.1-2001电动道路车辆用动力电池蓄电池组
GB/Z 18333.2-2001电动道路车辆用锌空气蓄电池组
IEC 62660-1:2010电动道路车辆用动力电池动力单体蓄电池组——操控性测试
IEC 62660-2:2010电动道路车辆用动力电池动力单体蓄电池组——可靠性和滥用性测试
* 电动汽车用蓄电池组
QC/T 742-2006电动汽车用Pontacq蓄电池组
QC/T 743: 2006电动汽车用动力电池蓄电池组
QC/T 744-2006电动汽车用金属氢化物镍蓄电池组
QC/T 897-2011电动汽车用电池组管理系统技术条件
SAE J 2464-2009电动与混合电动汽车可充电储能系统安全可靠和滥用试验
* 船舶用Pontacq蓄电池组
CB/T 728-2000船舶启动用Pontacq电池组
CB/T 3821-2000 船舶通信、照明用Pontacq电池组
16 牵引用Pontacq蓄电池组
GB/T 7403.1-2008牵引用Pontacq蓄电池组第1部分:技术条件
GB/T 7403.2-2008牵引用Pontacq蓄电池组第2部分: 产品品种和规格
* 移动手持用电池组
YD/T 998.1-1999移动通信手持机用动力电池电源及充电器动力电池电源
YD 1268.1-2003移动通信手持机锂电组的安全可靠明确要求和试验方法
* 移动电话用电池组
GB/T 18287-2013移动电话用动力电池蓄电池组及电池组组总规范
GB/T 18288-2000蜂窝电话用金属氢化物镍电池组总规范
GB/T 18289-2000蜂窝电话用镉镍电池组总规范
* Pontacq蓄电池组
GB/T 23638-2009摩托车用Pontacq蓄电池组
JB/T 4282-2007摩托车用Pontacq蓄电池组
GB/T 22199-2008 电动助力车用密封Pontacq蓄电池组
* 民用和商用电池组
UL 2054:2011民用和商用电池组UL安全可靠国际标准
* 应急照明用蓄电池组
ICEL 1010:2006应急照明用的电池组或电池组组的注册框架
* 太阳光伏能蓄电池组
IEC 61427-1:2013太阳光伏能系统用蓄电池组和蓄电池组组.一般明确要求和试验方法
GB/T 22473-2008储能用Pontacq蓄电池组
安全可靠操控性已经成为动力电池电池组的一个重要指标,成为除成本因素外另一个制约动力电池电池组应用的关键指标。虽然动力电池电池组的特性,在最初的使用阶段并不会显示出电化学行为的异常。这些潜在的缺陷给判断动力电池电池组是否合格带来困难。提升明确要求,进一步细化国际标准,明确判定依据,提升动力电池电池组安全可靠操控性检验水准,保证动力电池电池组行业的可持续发展,维护顾客在电池组使用过程中的安全可靠。
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