有锂有忧：如何正确选择动力锂电池产品

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有着“终极能源”和“绿色能源”之称的锂离子电池，自上世纪90年代问世以来，从电子类产品中的纽扣电池，手机、DC类数码产品中的锂电池，到电动汽车中的动力蓄电池，被日益广泛应用在人们的生产和生活中。同其他电池相比，锂离子电池不管是从体积上、重量上，还是从性能上，都有着很大的优越性。
        要使用在合理电压容量范围之内的锂电池

        片面地追求超大容量，超高电压的做法是错误的。首先，任何事物都要经历一个由简到繁、由难到易的过程，就好比同样是易燃气体，有效保证打火机的安全是比较容易的，想有效保证汽车油箱的安全就要难得多，至今仍然没有完全解决撞车时汽车起火爆炸的情况。在一个有限的体积内积聚的能量越多就越不好管理，目前苏州星恒只能保证最大48V10Ah的电池组合的安全性。其次，电压越高，容量越大，保护电路和均衡电路的难度和故障率就越大，因此苏州星恒不提倡、不支持超出48V10Ah的电池组合。
        要看锂电池的安全性测试认证

        一、UL认证

        如今，世界上大多数国家和地区对涉及安全、卫生、环境保护等项目的产品，要求在进入市场之前必须取得安全认证。UL标志已成为世界著名的安全认证标志之一。
        测试标准如下：

        1、壳体

        锂电池壳体应有足够的强度和刚度足以抵抗所滥加的压力，而不致引起着火。用户可替换的锂电池应有足够的强度而不致于伤到人。

        2、电解质

        用户可更换的电池不应含有压力蒸气或喷出伤害眼睛的有毒蒸气和液体，或电池壳体在正常实验室条件下（温度23℃），受冲击时漏出的液体应小于5ml。
        3、使用

        锂电池应当在使用时采取措施避免不正常的充电电流，测试的电池有一个可接受的充电电流Ic，在不正常条件下，应当在终端产品中采用保护措施。
        4、漏液

        漏液或泄漏质量损失标准，电芯或电池的质量最大损失不超过1g0.5％，1～5g0.2％＞5g0.1％。

        5、机械试验

        （1）挤压：通过一个直径为32mm的液压活塞对电池两个平的表面施加压力13KN（压强17.2Mpa），当达到最大压力后泄压。样品不起火、不爆炸。
        （2）撞击：以直径15.8mm的棒放在样品中心，让重量9.1Kg的重物从610mm高度落到试样上。样品不起火、不爆炸。

        （3）加速度：电池放在固定夹具上，分别沿三个相互垂直的方向加速（加速要求：初始3ms内最小平均加速度应达到75g，峰值加速度介于125-175g）。试验温度20±5℃。样品应不起火、不爆炸，另外样品不漏液。
        （4）振动：电池经受简单的调谐振动（沿3个相互垂直的方向），振动频率在10-55Hz范围内以1Hz/min的速率变化，在90-100min内恢复回来，振幅为0.8mm。样品应不起火、不爆炸、不泄漏。
        （5）热冲击：样品在一自然对流或强制对流烘箱中加热，烘箱温度以5±2℃/min速度升温至150℃，并保持10min后停止。样品应不起火、不爆炸。
        （6）热循环测试：电池放于测试室内并承受以下循环：

            ①30min内升温至70±3℃，保温4h。
            ②30min内降温至20±3℃，保温2h。
            ③30min内升温至40±3℃，保温4h。
            ④30min内降温至20±3℃。
            ⑤重复上述循环9次。
            ⑥10次循环后，电池放置7天待检。样品应不起火、不爆炸、不漏液。

        （7）高空模拟：样品电池在绝对压力为11.6Kpa(1.68psi)、20±3℃（68±5°F）条件下贮存6小时。样品电池不爆炸或起火,不能有穿孔或泄漏。
        6、充放电试验

        （1）充放电循环：测试温度25℃，电芯按照制造商的要求进行充放电循环，循环至容量为初始标称容量的25％时或连续循环90天后终止。样品应不出现任何安全性事件。
        （2）短路试验：用阻值小于0.1Ω的铜线对电池正负极进行短接，电池放电直至起火或爆炸，或直至电池完全放电，壳体温度重新降至室温停止（试验在室温60±2℃情况下进行）。样品应不起火、不爆炸，外壳或电池壳体温度不超过150℃。
        （3）非正常充电测试：正常放电完毕，以3倍于正常充电电流的电流充电。不起火，不爆炸。

        （4）强制放电试验：电芯室温完全放电，与一定数量的同型号新电芯串联后，对形成的电池组进行短路测试。样品应不起火、不爆炸。

        （5）过充：电池在满电条件下以3C,10V恒流、恒压对电池进行充电，当电流达到100mA时，转为恒压充电48小时。

        7、标识

        电池应标识制造商名字、商标名或商标、款式设定。电池应标识Warning，并有相应的描述。

        二、Extra Energy标准

        Extra

        Energy认证是一个非营利性的组织，总部在德国坦拿，主要工作是集中全球的轻型电动车的中立性的信息，并提供增值服务，其中相关锂电池的安全性检测非常严格、严谨，得到大部分欧洲客户的认可。
        测试标准如下表。

        测试方法 试前状态 测试方法 安全标准

        1 非正常充电 室温，空电，原厂组装。 去除保护电路及管理电路，在电池组充满电的情况下，电池组以10A电流过充电至1.5倍标称电压。

        不起火，不爆炸；试验过程电池壳温小于120℃；实验木桌不被灼焦；释放气体无毒。

        2 短路

        室温，原厂充电器充至满电，原厂组装。

        去除保护电路及管理电路，在电池组充满电的情况下，电池组的正负极直接短路。

        不起火，不爆炸；试验过程电池壳温小于120℃；实验木桌不被灼焦；释放气体无毒。

        3 重物挤压 室温，原厂充电器充至满电，原厂组装。 直径为15厘米的钢辊，10吨的压力对电池组进行挤压。

        不起火，不爆炸；电池溢出的气体、固体及液体无毒。

        三、CE认证

        近年来，在欧洲经济区（欧洲联盟、欧洲自由贸易协会成员国，瑞士除外）市场上销售的商品中，CE认证标志的使用越来越多，加贴CE认证标志的商品表示其符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令所要表达的要求。