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德國(guó)萊茵檢測(cè)皮亞輝 :全面解析目前鋰電池國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)
由我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)聯(lián)合青海省人民政府、工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部共同主辦的鋰產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇,于2017年六月二十一日在青海省西寧市召開。德國(guó)萊茵檢測(cè)TüVRheinland項(xiàng)目經(jīng)理皮亞輝全面解析了目前有關(guān)鋰電池方面的國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)。
德國(guó)萊茵檢測(cè)TüVRheinland項(xiàng)目經(jīng)理皮亞輝
以下為演講全文:
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓、行業(yè)的朋友們,大家下午好!
非常高興能夠在美麗的青海和大家相見,也非常感謝電動(dòng)汽車百人會(huì)能給我們德國(guó)萊茵檢測(cè)TüV公司這么一個(gè)機(jī)會(huì)!
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我今天演講的題目是跟大家分享一下目前有關(guān)鋰電池方面的國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)的解析,剛才幾位嘉賓,不管是從公司的角度還是從標(biāo)準(zhǔn)制定者的角度,分享了有關(guān)國(guó)內(nèi)鋰電池方面標(biāo)準(zhǔn)的情況,做了非常好的介紹。
我重要是想跟大家分享一下,因?yàn)楦鶕?jù)我們習(xí)主席的"一帶一路"的號(hào)召,我們的產(chǎn)品不僅僅是要滿足我們國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,我們也要使我們的產(chǎn)品走出國(guó)門,使我國(guó)制造走向世界。
接下來(lái)我介紹我的四個(gè)部分內(nèi)容,第一部分是對(duì)鋰電池做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹,第二部分是介紹一下鋰電池存在的潛在的危險(xiǎn),第三部分是鋰電池全球測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)要的解析,第四部分是總結(jié)。
現(xiàn)在我們的鋰電池應(yīng)用非常非常廣泛,第一,它應(yīng)用于我們的一些便攜可充電的設(shè)備,比如說(shuō)手機(jī)、筆記本電腦還有我們的電動(dòng)工具。第二,也是現(xiàn)在我們飛速發(fā)展的方面,就是我們的電動(dòng)交通,包括我們的eBack,eVcard。第三,基礎(chǔ)設(shè)施,包括工業(yè)的能源站以及供應(yīng)一些輔助的能量?jī)?chǔ)存。在其它領(lǐng)域,包括航天以及方面都有非常廣泛的應(yīng)用。2011年到2020年市場(chǎng)對(duì)鋰電池的需求會(huì)是持續(xù)上升的態(tài)勢(shì),而且鋰電池會(huì)占據(jù)一個(gè)主導(dǎo)的地位,因?yàn)殇囯姵鼐哂凶罡叩哪芰棵芏取?/p>
在安全方面,我們對(duì)鋰電池制定了一些安全的標(biāo)準(zhǔn)。雖然說(shuō)鋰電池較傳統(tǒng)的內(nèi)燃車相比,是零污染、零排放的,但是鋰電池有潛在的危險(xiǎn)。重要包括四個(gè)方面,第一方面是鋰電池存在的化學(xué)風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)殡姵貎?nèi)部的物質(zhì)可能會(huì)帶來(lái)一些化學(xué)的危險(xiǎn),比如說(shuō)它會(huì)有一些溢出,電解液會(huì)溢出,會(huì)有一些易燃性的相關(guān)的危險(xiǎn),還有一些氣體的排放,這是化學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。第二方面是電子風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)槲覀円刂其囯姵氐某潆姷臓顟B(tài),過(guò)充跟過(guò)放都會(huì)出現(xiàn)不要的反應(yīng),其比正常放電更多的放熱,加速了電池的溫度的升高,阻礙過(guò)充過(guò)放,也會(huì)導(dǎo)致一些化學(xué)材料的不穩(wěn)定性,這是為何鋰電池通常要基于電壓的閥值設(shè)定電池保護(hù)的原因。第三方面是高壓,因?yàn)槲覀冘囕d的一些REESS系統(tǒng)上面的一些動(dòng)力系統(tǒng)的電壓都是高于60V也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。第四方面是電池缺電導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)樵诠I(yè)或者移動(dòng)電池的許多應(yīng)用中,運(yùn)用的控制取決于電池的電量,假如說(shuō)由于電池的電量突然喪失了這種服務(wù)功能,可能會(huì)對(duì)用戶帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),所以必須對(duì)每一個(gè)程序進(jìn)行分析。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
所以鋰電池的安全評(píng)估要含義它存在的一些危害的類型以及它發(fā)生的概率,以及在應(yīng)用中的后果。
今天上午也介紹到鋰電池還有非常大的一個(gè)安全隱患,它會(huì)有熱失控的問(wèn)題,熱失控的根本的原因是因?yàn)楦姵刂惺褂玫奈镔|(zhì)的性質(zhì)有關(guān),電池的組件一旦溫度急劇上升之后,會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)性的破壞以及一些非常嚴(yán)重的后果。
接下來(lái)我想跟大家分享一下目前我們的鋰電池產(chǎn)品出口的幾大標(biāo)準(zhǔn),其實(shí)目前主流的標(biāo)準(zhǔn)重要是這三大的官方組織制定的,第一方面是我們的ISO這種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),第二方面是我們的IEC,我們的國(guó)際電工委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn),第三是我們聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)UNECE制定的標(biāo)準(zhǔn),這是全球目前應(yīng)用的最多的標(biāo)準(zhǔn)。
接下來(lái)我簡(jiǎn)要介紹一下目前的這些標(biāo)準(zhǔn)里面的鋰電安全管理的方法,它把安全管理的理念分為這四個(gè)步驟,第一個(gè)步驟是首先要識(shí)別電池會(huì)出現(xiàn)什么危險(xiǎn),要識(shí)別出它的根本的原因。第二個(gè)步驟要識(shí)別它的失效模式,在識(shí)別了危險(xiǎn)和失效模式之后,我們分別要對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行一個(gè)管控,就是說(shuō)我們第三個(gè)步驟設(shè)置一些危險(xiǎn)的措施,怎么樣減輕危險(xiǎn)保護(hù),另外有關(guān)危險(xiǎn)源失效的保護(hù),我們要設(shè)置一些危險(xiǎn)升級(jí)的保護(hù)措施和預(yù)防。
接下來(lái)這個(gè)是歐洲那邊對(duì)電動(dòng)汽車輛中使用的電池含義的各種的危險(xiǎn)的等級(jí),由于時(shí)間關(guān)系,我就不詳細(xì)贅述,這里把危害等級(jí)從最輕到最重分為了八個(gè)等級(jí),所謂的0到7,0就是沒有影響,7就是最嚴(yán)重的影響,就是發(fā)生爆炸,其它的根據(jù)起火、破裂等等分級(jí)。
全球的這些標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試重要可以分為兩種測(cè)試類型,第一種測(cè)試類型是測(cè)試我們的電池的一個(gè)穩(wěn)定性的極限,專注于可能對(duì)鋰電池造成潛在危害的壓力的性質(zhì)和強(qiáng)度。比如說(shuō)我們的耐溫測(cè)試通常是在130度到150度進(jìn)行,暴露時(shí)間是150分鐘,這是電池的極限,可能會(huì)點(diǎn)燃電池,這些測(cè)試通常被稱為強(qiáng)強(qiáng)制性測(cè)試。應(yīng)用的穩(wěn)定性和環(huán)境的適應(yīng)性。第二種測(cè)試類型振動(dòng)測(cè)試,要保證車在實(shí)際道路上保證電池的安全。
今天到場(chǎng)可能有零部件公司和整車廠,我們公司現(xiàn)在已經(jīng)把我們客戶的產(chǎn)品推向國(guó)外,假如說(shuō)我們的電池產(chǎn)品根據(jù)UNECER100的要求,我們的動(dòng)力鋰電池假如說(shuō)要搭載到車上,那么我們現(xiàn)在的鋰動(dòng)力鋰電池必須根據(jù)這個(gè)UNECER100的Part2部分獲取認(rèn)證,要獲取認(rèn)證證書的。接下來(lái)像IEC這些標(biāo)準(zhǔn),包括62133、626、660,包括ISO62405,這些都是國(guó)際有關(guān)鋰電池的要求。
聯(lián)合國(guó)技術(shù)委員會(huì)還有IEC、ISO的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),重要是涉及外部短路、非正常充電、強(qiáng)充、擠壓、沖擊、撞擊、振動(dòng)、加熱、低熱沖擊、持續(xù)低速充電、火燒等等,這是我作的標(biāo)準(zhǔn)比較,每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包含著什么測(cè)試項(xiàng)目,這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
接下來(lái)是UVR相對(duì)不是官方組織,像美國(guó)保險(xiǎn)協(xié)會(huì)等民間組織有關(guān)電池方面的安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。
最后總結(jié)講一下,第一,安全管理是所有的鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)的一個(gè)基本的措施。第二,所有的鋰電池都應(yīng)該配備獨(dú)立的電子保護(hù)措施,以防止電器誤操作,它們的機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)該抵抗振動(dòng),第三,所有的鋰電池應(yīng)該配有電鍍的保護(hù)措施,第四,現(xiàn)在全球的危害管理措施已經(jīng)使我們的鋰電池成為最安全的儲(chǔ)能系統(tǒng)之一。