一組數據顯示,近20年來,全球鋰電池引發(fā)的事故造成了數十億美元的品牌和財產損失。造成最具轟動影響的事件有:
?美國聯合包裹運輸公司(UPS)6號貨運班機在2010年墜毀,兩名駕駛員死亡;根本原因在于貨艙中托運的鋰離子電池。
?2006年,主要用于戴爾筆記本電腦的索尼電池開始起火;根源在于電芯內的不良雜質引起了短路(超過900萬個電池被召回)。
?2013年由于電池起火,波音公司的夢幻客機(Dreamliners)停飛;根本原因是電芯內部短路(給波音造成6億多美元的損失)。
?三星Note 7電池在2016年開始起火;多次事件的元兇都是電芯制造問題,并造成多人受到傷害。由于召回,三星損失了50多億美元。
許多組織/國家已經制定了法規(guī),以確保它們得到安全的電池。本文將研究世界各地的電池可能需要符合哪些電池法規(guī)以及它們又需要包括哪些內容。
你需要哪些法規(guī)?
為確定你的可充電鋰離子電池解決方案可能需要滿足哪些法規(guī),你需要問自己一些問題。這些電池本身需要運輸嗎?99%的時候,答案是肯定的。如果是,那么你將需要進行UN 38.3測試(見運輸法規(guī)部分)。接下來,你要將電池產品運送到歐洲(EU)嗎?如果是,那么你將需要進行IEC 62133測試(見國際法規(guī))。你的電池將要用于符合UL終端設備規(guī)范(要求電池也需通過UL認證)的設備內嗎?如果是,那么你將需要做UL2054測試(參見美國安全法規(guī))。你的電池是要運到中國、俄羅斯、泰國、印度、韓國和日本嗎?如果是,那么需要進行額外的測試,并且各國有自己的具體要求(見其它法規(guī))。
運輸法規(guī)
聯合國已經將鋰離子電池列為危險品,并就如何運輸鋰離子電池提出了建議。“聯合國危險貨物運輸手冊(UN Manual Transport of Dangerous Goods)”第38.3節(jié)詳細說明了哪些鋰離子電池符合條件,以及如何進行測試以確保運輸安全。美國交通部(DOT)、國際民航組織(ICAO)和國際航空運輸協會(IATA)已經強制要求按照第38.3節(jié)對電池進行測試。表1列出了電池和/或電芯在被運輸受理前需經過的測試。
表1,UN 38.3測試的完整列表
該測試可自行認證,但需要生成具有詳細測試結果數據的測試報告。
美國安全法規(guī)
在美國,有兩個主要的電池標準涉及電池和小型便攜式電池:UL1642和UL2054。UL1642應對的是單個電芯,而UL2054適用于小型可充電電池組。UL2054要求電池通過UL1642認證。雖然UL2054不是運往美國產品的強制性測試,但美國終端設備標準通常會有這一要求,并且這是一項非常嚴苛的測試,因為它要求在電池組上施加一處故障。故障施加到一個非UL等級的元件上。這使設計必須要有冗余保護,以通過幾項UL2054測試。
UL2054標準包括電氣和機械部分,并要求進行結構組裝檢查,以確保電池按照標準制造,例如采用的塑料類型、壁厚、使用的非UL資質材料的數量等。表2列出了UL2054測試。
表2,UL2054測試