UL9540A第四版儲(chǔ)能系統(tǒng)電芯測(cè)試問(wèn)題解答

作為加拿大和美國(guó)雙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，ANSI/CAN/UL9540A:2019評(píng)估儲(chǔ)能系統(tǒng)熱失控火蔓延情況的測(cè)試方法得到行業(yè)和組織的廣泛認(rèn)可和采納。電芯的本質(zhì)安全，乃至整個(gè)系統(tǒng)層面的安全，較大程度還是取決于其自身。在電芯測(cè)試實(shí)踐中，操作層面上難免有些值得商榷的余地，對(duì)此，DEKRA德凱整理了以下電芯層級(jí)測(cè)試實(shí)踐中的常見(jiàn)問(wèn)題。

問(wèn)：電池?zé)崾Э氐囊l(fā)方式有很多，如采用過(guò)充、針刺、加熱。采用哪種方式觸發(fā)電池?zé)崾Э匾恢滦员容^好？

答：需要結(jié)合電池的類型（如磷酸鐵鋰、三元）、形狀（如方形、圓柱、軟包）、容量大小及實(shí)驗(yàn)室的客觀條件等綜合考慮。一般選用較多的觸發(fā)方式是加熱，包括發(fā)熱絲、發(fā)熱薄片及發(fā)熱板的形式。

問(wèn)：標(biāo)準(zhǔn)指出連續(xù)三次樣品熱失控狀態(tài)一致，即可進(jìn)行氣體收集測(cè)試。如果不一致，需要重復(fù)測(cè)試嗎？需要幾只電芯完成熱失控進(jìn)行氣體測(cè)試？

答：為了驗(yàn)證電芯熱失控表現(xiàn)及其一致性，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了四個(gè)電芯樣品。如果不一致，需要排查導(dǎo)致不一致的原因，如不同的觸發(fā)方式。原則上，需要確保連續(xù)的四個(gè)電芯樣品用同樣的觸發(fā)方式。氣體收集試驗(yàn)一般使用一個(gè)電芯樣品。

問(wèn)：UL9540A測(cè)試過(guò)程中，哪些因素是影響認(rèn)證周期的關(guān)鍵？

答：一般在電芯熱失控觸發(fā)、熱失控與否、熱失控一致性驗(yàn)證、氣體收集、氣體分析等環(huán)節(jié)有較大的不確定性，可能導(dǎo)致試驗(yàn)過(guò)程的暫停、延誤、反復(fù)或失敗。

問(wèn)：UL9540A電芯測(cè)試的結(jié)果對(duì)模組、電柜、安裝四個(gè)層級(jí)測(cè)試有哪些影響？

答：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的思路是從電芯到模組、電柜以及安裝層級(jí)，一共分為四個(gè)層級(jí)。電芯的測(cè)試結(jié)果從某種意義上來(lái)說(shuō)，會(huì)直接影響甚至決定更高層級(jí)的安全和判定。如電芯層級(jí)不發(fā)生熱失控且根據(jù)ASTM E918驗(yàn)證其泄放的氣體在空氣中不可燃，則無(wú)需進(jìn)一步考慮如模組級(jí)別的熱失控測(cè)試。

問(wèn)：電芯的測(cè)試實(shí)際結(jié)果，如電芯觸發(fā)熱失控溫度、電芯熱失控排氣溫度、氣體成分、排氣量、氣體可燃性下限、氣體燃燒速率、氣體最大爆炸壓力這些參數(shù)，對(duì)模組、電柜、安裝層級(jí)的測(cè)試有哪些影響？

答：如上提到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的四個(gè)層級(jí)，基本思路是低一層級(jí)的測(cè)試結(jié)果直接影響高一層級(jí)的測(cè)試與否及測(cè)試結(jié)果。當(dāng)電芯層級(jí)驗(yàn)證到的熱失控并記錄如上結(jié)果參數(shù)和特征，在進(jìn)行模組層級(jí)驗(yàn)證時(shí)，需要考慮放熱率、可燃?xì)怏w產(chǎn)生及成分?jǐn)?shù)據(jù)、排煙率和總排煙量、觀測(cè)飛濺物或爆炸性氣體排放、觀測(cè)火花、電弧或其他電事件、識(shí)別并定位模塊內(nèi)出現(xiàn)熱失控的電芯、火焰擴(kuò)展和持續(xù)時(shí)間的位置等，也和電芯層級(jí)固有的特性直接相關(guān)或決定性的因素較多。

問(wèn)：怎么判定電芯已經(jīng)發(fā)生熱失控？電芯熱失控一定會(huì)起火嗎？

答：參考以下標(biāo)準(zhǔn)原圖可看出，對(duì)電芯表面加熱速率要求為每分鐘4至7 °C，當(dāng)電芯表面溫度變化速率超過(guò)外部熱源的變化速率時(shí)，則判定為熱失控。電芯熱失控不一定會(huì)起火。

審核編輯：湯梓紅