随着锂电池技术的发展,越来越多的家电选用锂电池作为主要供电方式。而过去几年,在充电产品的美标认证项目过程中,厂商产生困惑最多的测试就是UL 2595,11.7章节的非正常充电测试。
在最新发布的IEC 60335-1:2020版中,19.17章节也增加了类似的测试。本期我们就来为大家梳理一下非正常充电测试的测试方法和判定条件。
首先,我们来看一下UL 2595中的要求。
一、UL 2595
测试条件
1、测试样品需放置在垫有两层宣纸的软木板上,样品上面覆盖一层未经处理的100%纯棉医用纱布或粗棉布。
2、测试过程中,每节电池电压都需要全程监控。
测试方法
1、不平衡充电测试-元器件短路
充电回路上的元器件,按照11.7.5的要求施加单一失效(即单一元器件失效,譬如短路充电保护MosFet),然后将完全放电的电池包中的一节电池充至不平衡状态(譬如50%),最后整包进行充电。
2、不平衡充电测试-单节电池短路
针对串联的电池包,将其中一节电池进行短路,其余电池充至50%电量,最后整包进行充电。
3、反充测试
充满电的电池包和充电回路相连,针对回路上的元器件和相邻铜箔,选取对防止电池反充最不利的一处(譬如反充二极管),选用不超过10 mΩ的导线进行短路。
判定条件
1、测试样品不能爆炸。
2、宣纸或纱布不能碳化或者燃烧。
3、充电电压不能超过最大充电电压+150mV,如果超出,充电回路必须永久失效。
关于第3条判定条件,很多客户会有困惑,我们来举例说明一下:
假定电池芯的最大充电电压为4.25 Vdc, 电池芯两端测得最大电压为:
4.3 Vdc;4.3 Vdc < 4.4 Vdc (4.25 Vdc + 0.15 Vdc),数据合格。
4.8 Vdc,电池芯保护阀动作;4.8 Vdc > 4.4 Vdc (4.25 Vdc + 0.15 Vdc),但样品不再能够正常充电,视为充电回路永久失效,数据合格。
4.5 Vdc,测试后样品仍能正常充电;4.5 Vdc > 4.4 Vdc (4.25 Vdc + 0.15 Vdc), 数据不合格。
以上是UL 2595中关于非正常充电测试的要求。而IEC 60335-1:2020,19.17章的测试方法和UL 2595大致相同,只有些许差异。
二、IEC 60335-1:2020
测试方法
1、IEC标准没有垫宣纸,盖纱布的要求。
2、三个方法都要在元器件单一失效的状态下进行(IEC 60335-1,19.11.3),而UL 2595中只有方法1有这项要求。
判定条件
1、没有关于宣纸和纱布的判定要求。
2、要符合IEC 60335-1中对非正常测试的基本要求(IEC 60335-1,19.13)。
最后我们来总结一下,针对非正常充电测试,UL 2595和IEC 60335-1:2020中的方法大致相同,但在细节上有所差异,如下表所示。
本文我们为大家简单介绍了UL/IEC标准中关于锂电池非正常充电测试的相关内容。