Pin lithium-ion là các hệ thống điện hóa học và cơ khí phức tạp mà là chủ đề của hàng chục tiêu chuẩn an toàn quốc tế.Chúng tôi sẽ thảo luận về các khía cạnh môi trường quan trọng của an toàn LIB, xem xét các tiêu chuẩn an toàn chung cho pin lithium-ion và xem xét việc sử dụng các buồng thử nghiệm pin tùy chỉnh để giữ cho người kiểm tra an toàn.
Nhiều LIB là mối quan tâm an toàn vì các thiết bị này nhạy cảm với điện áp và nhiệt độ, và pin được chỉ định hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -30 đến 55 ° C.
Ở nhiệt độ trên 55 ° C (khoảng 80 ° C), pin thể hiện khả năng tốc độ tốt hơn do các phản ứng điện hóa nhanh hơn và di cư ion nhanh chóng của chất điện giải và điện cực.,Các phản ứng phụ trở nên nghiêm trọng, dẫn đến sự phân rã khối lượng nhanh chóng. Ở nhiệt độ trên 80 ° C, pin bắt đầu bị hư hỏng,và bất cứ điều gì trên 130 ° C có thể làm cho các thành phần của pin tan chảy và có khả năng gây ra hỏa hoạn.
Nhiệt độ thấp có thể gây ra hiệu suất pin kém và có thể gây ra thiệt hại, nhưng chúng thường không gây nguy hiểm cho an toàn.sạc quá mức (còn cao) có thể dẫn đến phân hủy cathodic và oxy hóa của chất điện giải, đó là một mối quan tâm về an toàn. Tải quá mức (còn điện áp quá thấp) có thể gây ra sự phân hủy giao diện chất điện giải rắn (SEI) trên anode và có thể gây ra sự oxy hóa của tấm đồng,làm hỏng pin hơn nữa.
Ngoài các vấn đề vận hành và môi trường liên quan đến điện áp và nhiệt độ, hư hỏng cơ học có thể dẫn đến các vấn đề an toàn với LIB.các tiêu chuẩn bảo mật cho LIB cũng rộng rãi như vậy.
Năm tiêu chuẩn an toàn chung cho pin lithium-ion là:
1, IEC62133
IEC62133 là tiêu chuẩn thử nghiệm an toàn cho pin và pin lithium-ion và là yêu cầu an toàn cho thử nghiệm pin thứ cấp và pin có chứa chất điện giải kiềm hoặc không axit.Nó được sử dụng để kiểm tra LIBs được sử dụng trong điện tử di động và các ứng dụng khácIEC 62133 giải quyết các mối nguy hiểm hóa học và điện và các vấn đề cơ học như rung động và sốc có thể đe dọa người tiêu dùng và môi trường.
2,UN/DOT38.3
UN/DOT38.3 (còn được gọi là thử nghiệm T1-T8 và UN ST/SG/AC.10/11/Rev. 5) bao gồm tất cả các LIB, pin lithium kim loại và thử nghiệm an toàn vận chuyển của pin.Tiêu chuẩn thử nghiệm bao gồm tám bài kiểm tra (T1 ️ T8), tất cả đều tập trung vào các mối nguy hiểm vận chuyển cụ thể. UN/DOT 38.3 là một tiêu chuẩn tự chứng nhận không yêu cầu kiểm tra độc lập của bên thứ ba,nhưng việc sử dụng các phòng thí nghiệm thử nghiệm bên thứ ba là phổ biến để giảm nguy cơ kiện tụng trong trường hợp tai nạn.
3,IEC62619
IEC62619 bao gồm các tiêu chuẩn an toàn cho pin lithium thứ cấp và bộ pin, xác định các yêu cầu cho việc áp dụng an toàn các LIB trong các ứng dụng điện tử và các ứng dụng công nghiệp khác.Các yêu cầu thử nghiệm tiêu chuẩn IEC 62619 áp dụng cho cả các ứng dụng cố định và điện.
Các ứng dụng cố định bao gồm viễn thông, nguồn điện không bị gián đoạn (UPS), hệ thống lưu trữ năng lượng điện, công tắc tiện ích, nguồn điện khẩn cấp và các ứng dụng tương tự.Các ứng dụng điện bao gồm xe nâng, xe xe golf, xe tự động (AGV), đường sắt và tàu thuyền, trừ xe đường bộ.
4,UL1642
UL1642 là tiêu chuẩn UL về an toàn pin lithium, xác định các yêu cầu tiêu chuẩn cho pin lithium chính và thứ cấp được sử dụng làm nguồn điện trong các sản phẩm điện tử.UL1642 bao gồm:
1Các pin lithium có thể thay thế bởi kỹ thuật viên có chứa 5,0 gram (0,18 ounce) hoặc ít hơn lithium kim loại.0 grams of lithium will be judged on their compliance with the requirements (if applicable) and will be subject to additional tests and inspections to determine whether the battery can be used for its intended use.
2Các pin lithium có thể thay thế bởi người dùng, mỗi tế bào điện hóa có chứa không quá 4,0 gram (0,13 ounce) lithium kim loại và không quá 1,0 gram (0,04 ounce) lithium kim loại.Pin trên 4.0 gram hoặc pin lithium trên 1,0 gram cần kiểm tra và thử nghiệm thêm để xác định liệu pin hoặc pin có thể được sử dụng theo mục đích dự định hay không.
5,UL2580x
UL2580x là tiêu chuẩn UL về an toàn pin xe điện và bao gồm một số thử nghiệm, bao gồm:
Vòng ngắn pin dòng điện cao: chạy trên một mẫu sạc đầy. mẫu được rút ngắn bằng cách sử dụng tổng kháng mạch ≤ 20mΩ.Bốc lửa phát hiện sự hiện diện của nồng độ khí dễ cháy trong mẫu và không cho thấy dấu hiệu nổ hoặc cháyNgoài ra, hơi nước không được thổi ra bên ngoài thông qua các lỗ thông gió hoặc hệ thống được chỉ định. Sẽ không có vỏ bị nứt hoặc dấu hiệu rò rỉ chất điện giải có thể quan sát được.Nếu LIB vẫn hoạt động sau khi thử nghiệm mạch ngắn, nó sẽ được sạc và xả theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Các thử nghiệm mạch ngắn có thể được thực hiện trên các bộ phận thay vì toàn bộ bộ máy lưu trữ năng lượng (EESA).
Chống pin: chạy trên một mẫu sạc đầy đủ và mô phỏng tác động của một vụ va chạm xe trên sự toàn vẹn EESA.bốc lửa phát hiện sự hiện diện của một nồng độ khí dễ cháy trong mẫu và không có dấu hiệu nổ hoặc cháyKhông có khí độc được giải phóng.
Tấn pin (phẳng): chạy trên một mẫu sạc đầy đủ. Lực áp dụng trong thử nghiệm đẩy phải được giới hạn trong 1000 lần trọng lượng của pin. Giống như thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền.bốc lửa phát hiện sự hiện diện của một nồng độ khí dễ cháy trong mẫu và không có dấu hiệu nổ hoặc cháyKhông có khí độc được giải phóng.
Pin lithium-ion là các hệ thống điện hóa học và cơ khí phức tạp mà là chủ đề của hàng chục tiêu chuẩn an toàn quốc tế.Chúng tôi sẽ thảo luận về các khía cạnh môi trường quan trọng của an toàn LIB, xem xét các tiêu chuẩn an toàn chung cho pin lithium-ion và xem xét việc sử dụng các buồng thử nghiệm pin tùy chỉnh để giữ cho người kiểm tra an toàn.
Nhiều LIB là mối quan tâm an toàn vì các thiết bị này nhạy cảm với điện áp và nhiệt độ, và pin được chỉ định hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -30 đến 55 ° C.
Ở nhiệt độ trên 55 ° C (khoảng 80 ° C), pin thể hiện khả năng tốc độ tốt hơn do các phản ứng điện hóa nhanh hơn và di cư ion nhanh chóng của chất điện giải và điện cực.,Các phản ứng phụ trở nên nghiêm trọng, dẫn đến sự phân rã khối lượng nhanh chóng. Ở nhiệt độ trên 80 ° C, pin bắt đầu bị hư hỏng,và bất cứ điều gì trên 130 ° C có thể làm cho các thành phần của pin tan chảy và có khả năng gây ra hỏa hoạn.
Nhiệt độ thấp có thể gây ra hiệu suất pin kém và có thể gây ra thiệt hại, nhưng chúng thường không gây nguy hiểm cho an toàn.sạc quá mức (còn cao) có thể dẫn đến phân hủy cathodic và oxy hóa của chất điện giải, đó là một mối quan tâm về an toàn. Tải quá mức (còn điện áp quá thấp) có thể gây ra sự phân hủy giao diện chất điện giải rắn (SEI) trên anode và có thể gây ra sự oxy hóa của tấm đồng,làm hỏng pin hơn nữa.
Ngoài các vấn đề vận hành và môi trường liên quan đến điện áp và nhiệt độ, hư hỏng cơ học có thể dẫn đến các vấn đề an toàn với LIB.các tiêu chuẩn bảo mật cho LIB cũng rộng rãi như vậy.
Năm tiêu chuẩn an toàn chung cho pin lithium-ion là:
1, IEC62133
IEC62133 là tiêu chuẩn thử nghiệm an toàn cho pin và pin lithium-ion và là yêu cầu an toàn cho thử nghiệm pin thứ cấp và pin có chứa chất điện giải kiềm hoặc không axit.Nó được sử dụng để kiểm tra LIBs được sử dụng trong điện tử di động và các ứng dụng khácIEC 62133 giải quyết các mối nguy hiểm hóa học và điện và các vấn đề cơ học như rung động và sốc có thể đe dọa người tiêu dùng và môi trường.
2,UN/DOT38.3
UN/DOT38.3 (còn được gọi là thử nghiệm T1-T8 và UN ST/SG/AC.10/11/Rev. 5) bao gồm tất cả các LIB, pin lithium kim loại và thử nghiệm an toàn vận chuyển của pin.Tiêu chuẩn thử nghiệm bao gồm tám bài kiểm tra (T1 ️ T8), tất cả đều tập trung vào các mối nguy hiểm vận chuyển cụ thể. UN/DOT 38.3 là một tiêu chuẩn tự chứng nhận không yêu cầu kiểm tra độc lập của bên thứ ba,nhưng việc sử dụng các phòng thí nghiệm thử nghiệm bên thứ ba là phổ biến để giảm nguy cơ kiện tụng trong trường hợp tai nạn.
3,IEC62619
IEC62619 bao gồm các tiêu chuẩn an toàn cho pin lithium thứ cấp và bộ pin, xác định các yêu cầu cho việc áp dụng an toàn các LIB trong các ứng dụng điện tử và các ứng dụng công nghiệp khác.Các yêu cầu thử nghiệm tiêu chuẩn IEC 62619 áp dụng cho cả các ứng dụng cố định và điện.
Các ứng dụng cố định bao gồm viễn thông, nguồn điện không bị gián đoạn (UPS), hệ thống lưu trữ năng lượng điện, công tắc tiện ích, nguồn điện khẩn cấp và các ứng dụng tương tự.Các ứng dụng điện bao gồm xe nâng, xe xe golf, xe tự động (AGV), đường sắt và tàu thuyền, trừ xe đường bộ.
4,UL1642
UL1642 là tiêu chuẩn UL về an toàn pin lithium, xác định các yêu cầu tiêu chuẩn cho pin lithium chính và thứ cấp được sử dụng làm nguồn điện trong các sản phẩm điện tử.UL1642 bao gồm:
1Các pin lithium có thể thay thế bởi kỹ thuật viên có chứa 5,0 gram (0,18 ounce) hoặc ít hơn lithium kim loại.0 grams of lithium will be judged on their compliance with the requirements (if applicable) and will be subject to additional tests and inspections to determine whether the battery can be used for its intended use.
2Các pin lithium có thể thay thế bởi người dùng, mỗi tế bào điện hóa có chứa không quá 4,0 gram (0,13 ounce) lithium kim loại và không quá 1,0 gram (0,04 ounce) lithium kim loại.Pin trên 4.0 gram hoặc pin lithium trên 1,0 gram cần kiểm tra và thử nghiệm thêm để xác định liệu pin hoặc pin có thể được sử dụng theo mục đích dự định hay không.
5,UL2580x
UL2580x là tiêu chuẩn UL về an toàn pin xe điện và bao gồm một số thử nghiệm, bao gồm:
Vòng ngắn pin dòng điện cao: chạy trên một mẫu sạc đầy. mẫu được rút ngắn bằng cách sử dụng tổng kháng mạch ≤ 20mΩ.Bốc lửa phát hiện sự hiện diện của nồng độ khí dễ cháy trong mẫu và không cho thấy dấu hiệu nổ hoặc cháyNgoài ra, hơi nước không được thổi ra bên ngoài thông qua các lỗ thông gió hoặc hệ thống được chỉ định. Sẽ không có vỏ bị nứt hoặc dấu hiệu rò rỉ chất điện giải có thể quan sát được.Nếu LIB vẫn hoạt động sau khi thử nghiệm mạch ngắn, nó sẽ được sạc và xả theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Các thử nghiệm mạch ngắn có thể được thực hiện trên các bộ phận thay vì toàn bộ bộ máy lưu trữ năng lượng (EESA).
Chống pin: chạy trên một mẫu sạc đầy đủ và mô phỏng tác động của một vụ va chạm xe trên sự toàn vẹn EESA.bốc lửa phát hiện sự hiện diện của một nồng độ khí dễ cháy trong mẫu và không có dấu hiệu nổ hoặc cháyKhông có khí độc được giải phóng.
Tấn pin (phẳng): chạy trên một mẫu sạc đầy đủ. Lực áp dụng trong thử nghiệm đẩy phải được giới hạn trong 1000 lần trọng lượng của pin. Giống như thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền, thử nghiệm nghiền.bốc lửa phát hiện sự hiện diện của một nồng độ khí dễ cháy trong mẫu và không có dấu hiệu nổ hoặc cháyKhông có khí độc được giải phóng.
