鋰電池相關UL安全標準介紹 UL跟鋰電池有關的標準有五個,其中UL1642是鋰電池標準,主要是針對電芯安全標準的,UL2054是針對商用或者家用電池標準,而IEE17 25是針對北美移動電話用的可充電電池安全標準,另外IEE1625是針對移動計算機用多電芯可充電電池安全標準,最后UL60950是IT產品安全標準。之所以把它放在里面,是因為有一些鋰電池在做UL2054的時候,會搭配做了一些UL60950,這樣做的主要是應用在IT產品的電池。 UL2054主要適用于便攜式的一次電池和二次電池,其中一次電池在UL標準里面規定是不可充電的電池,二次電池主要是可充電電池,這些電池包括單節、多節、串聯、并聯以及串并聯的多節電池組,UL2054在2009年11月份的第二版更新了多項內容,主要對其中部分測試項目進行了修訂或者是增加。 在介紹更新后標準的保護解決方案之前,電子元件技術網先跟大家介紹一下一款鋰離子電池的保護原理圖,這是鋰電保護板其中的一個線路,當然還有很多其他的種類的。 這個線路分兩級保護,第一級有過充保護、過放保護、過電流及短路保護功能;第二級保護要求在第一級保護失效的情況下才會要求動作。我們在電池申請UL時會遇到一些測試問題,比如說短路測試、濫充測試還有LPS測試。 ①短路測試 短路測試在做UL測試的時候主要將電池的正負極使用80 ± 20 mW的負載短路,電池放電直至起火爆炸或者低于0.2V完全放空狀態,或者內部電信的溫度回到環境溫度正負10度以內。做短路測試要注意,因為有一些方面是不需要做UL論證的,如果是非論證的保護器件在測試過程中會短接其中一道保護,如果你是加了另一層保護他只會短接其中一道保護,針對短路測試的問題 ②濫充測試 第二個濫充測試,要求以C5X10的恒定電流充電,充電直至電芯或電池爆炸、漏液或內部電芯的外殼溫度達到穩定或者降至環境溫度,C5X10就是以兩C的恒定電流充電,另外至少用C5X5的電流測試1個樣品電池充電。對鋰電池組電芯或者是電池串濫充測試的時候,實際上測試UL是有要求,每個電芯或者是并聯電池串最小要加6V電壓。 ③ LPS測試 第三我們常碰到的LPS測試問題,特別是新標準對LPS測試這塊變動對我們電池保護電子元器件的影響比較大,這樣測試主要是碰到表13.1中的一個問題,就是帶非容性負載時最大輸出電流,包括短路帶負載測試,如果使用線路或者是正溫度系數保護裝置,如PPTC等要求5秒后的最大輸出電流必須小于8.0A,最關鍵就是時間的改變5秒,其他保護裝置則要求60秒后必須小于8安培。 鋰電保護解決方案大比拼 針對以上短路測試、濫充測試、LPS測試等保護方案,提供綜合參考解決方案如下: 方案一是溫度保險絲,主要是針對單電芯電池,優點具有精確溫度保護功能,不足是小型化困難,安裝不方便,最重要的是成本非常高;旧犀F在的電池,無論是單節還是多節它應用溫度保險絲都不是太多; 方案二是PPTC,這個主要是針對小容量電池的,因為大容量電池使用PPTC可能會由于反應慢,動作誤差大,不太適合應用。它的成本稍微會低一點,同時具有過溫過流保護功能使用PPTC它的優點就是成本稍微比溫度保險絲要低一點,而且有過溫過流保護功能,同樣它的不足的地方這邊也是存在,比如它的阻抗比較大,另外反應比較慢,動作的誤差很難控制,另外安裝不太方便。 |