UL2054 是由美国安全实验室(Underwriters Laboratories)制定的针对便携式电池和电池组的安全性标准,以下是其具体介绍: 适用范围
适用于产品中用作电源的一次(不可充)和二次(可充)电池,包括单个电化学电芯或两个及以上锂离子电池通过串联、并联或串并联组合而成的电池,电芯容量达到 10mAh 及以上.
适用于笔记本电脑更换电池、手机更换电池等,但不包括按产品标准中的要求设计为与产品连接成最终成品的电池连接,比如符合合适电子工具标准 UL745 的电池.
目的
降低电池在用于产品时着火或爆炸的危险,确保电池产品在设计、包装、运输和使用过程中不会对用户、设备或环境造成危害.
降低用户更换的锂电池因着火或爆炸对人身造成的危害.
具体要求
电芯要求:若电池包含金属锂、锂合金或锂离子电芯,则这些电芯需符合 UL1642 标准对锂电池的要求.
电池组外壳要求:
外壳应具备足够强度和刚度,能抵抗预期使用中可能遭受的外力,降低着火或人员受伤风险.
塑料外壳的电池包,其外壳应采用超声波焊接、符合 UL746C 标准的胶粘剂、一次性或防篡改螺丝等方式固定,防止用简单工具轻易打开.
外壳材料应根据 UL746C 标准被归类为 V-1 级或更低的可燃性等级,但若材料符合 UL746C 标准中描述的 20mm 火焰测试要求,则可不受此限制1.
应尽量减少电池包外壳上的开口,防止电芯、连接和内部电路受损以及内部电气间距短路.
电解质要求:锂聚合物电芯在实验室条件下,于 23±2°C 被砂轮刺穿时,不应包含有加压蒸汽或液体强行排出物质.
外部电池包连接器要求:外部电池包连接器的构造应能防止其端子意外短路,除非该电池包符合限功率源测试的要求,防止意外短路的方法包括凹陷端子、提供防止短路的电路、在端子上设置盖子、使用键控连接器等.
测试项目要求 :
电气测试:
短路测试:电池包正负极间连接 80mΩ 的电阻,在 20°C 和 55°C 环境中进行测试,期间样品不能着火、破裂导致化学品泄漏,木板和纱布不能被点燃或碳化,电池内部最高温度不能超过 150°C,且电池包中的电源板元件需依次失效(除符合 UL1434 或 UL60730-1a 认证的元件外).
过充测试:电池包在 20°C 环境温度下进行过压充电,电压为 C5 的 10 倍直至热稳定状态;若电池包有 PTC 式温度保护,需让 PTC 动作 10 次,测试过程需失效过充保护装置(除符合 UL1434 或 UL60730-1a 认证的元件外),C5 为电池满电状态下持续放电 5 小时后的电压.
滥用过充测试:电池包需在 20°C 环境温度下连续充电 3 次,每次充电时间 =(2.5× 电池包额定容量)/(3× 额定充电电流),每次充电时间至少 7 小时,充电期间过充保护动作时需使过充保护装置失效.
过放测试:测试电池在过放条件下是否会出现损坏,如电压下降、电池温度升高、容量损失等.
限功率源测试:确保电池包在正常工作和故障条件下的输出功率不会超过安全限值,防止因功率过大引发安全问题.
机械测试:挤压测试、冲撞测试、加速度测试、振动测试、250N 静力测试、模具压释放测试、跌落撞击测试等,检验电池的机械稳定性和可靠性,确保其在遭受机械冲击时不会发生损坏或安全事故.
环境测试:火烤测试、抛射测试、高温测试、温度循环测试等,模拟电池在不同环境条件下的使用情况,验证其在恶劣环境中的性能和安全性