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九问+一图!读懂《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》

来源:工信微报 426405/18

近日,由工业和信息化部组织起草的《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》(GB 43854—2024,以下简称《技术规范》)强制性国家标准已由市场监管总局(国家标准委)发布,将于2024年11月1日正式实施。现就《技术规范》有关内容解读如下

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近日,由工业和信息化部组织起草的《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》(GB 43854—2024,以下简称《技术规范》)强制性国家标准已由市场监管总局(国家标准委)发布,将于2024年11月1日正式实施。现就《技术规范》有关内容解读如下:

一、《技术规范》制定的背景是什么?

近年来,我国电动自行车产销量增长迅速,目前国内电动自行车社会保有量已经超过3.5亿辆,2023年全国规模以上企业累计生产电动自行车4228万辆。电动自行车使用的蓄电池主要有铅蓄电池和锂离子蓄电池两种。国内主要电动自行车品牌发布的电动自行车新车型中,配备锂离子蓄电池的比例已经超过20%。随着产业规模的扩大,标准作为产业发展的重要技术支撑,不断得到完善和提升,从而规范电动自行车用锂离子蓄电池产品设计、生产和销售等环节,提升产品质量水平。

二、《技术规范》发布具有什么意义?

《技术规范》作为电动自行车用锂离子电池安全强制性国家标准,通过规范电动自行车用锂离子蓄电池产品设计、生产和销售过程,将有效提升电动自行车用锂离子蓄电池的本质安全水平,减少使用过程中火灾等安全事故发生率,保障消费者人身健康与生命财产安全,促进电动自行车行业健康有序发展。

三、《技术规范》适用于哪些车辆的电池?

《技术规范》仅适用于GB 17761《电动自行车安全技术规范》中规定的、最大输出电压不超过60V的电动自行车用锂离子蓄电池。不适用于电动滑板车、平衡车、电动摩托车、电动三轮车等车辆使用的锂离子蓄电池。

四、电动自行车用锂离子蓄电池主要分为哪些类型?是否均符合《技术规范》要求?

常见的电动自行车用锂离子蓄电池主要有锰酸锂电池、磷酸亚铁锂电池和三元锂电池等。其中三元锂电池又可以分为高镍体系的镍钴锰电池、镍钴铝电池以及无镍的磷酸锰铁锂电池等。《技术规范》针对单体电池规定了严格的过充电(1.5倍)、针刺等测试,高镍体系三元锂电池很难通过上述测试,今后将难以应用在电动自行车领域。

五、《技术规范》规定的测试项目有哪些?

《技术规范》规定了6项单体电池的测试项目,包括标志、过充电、过放电、外部短路、热滥用、针刺;22项电池组的测试项目,包括标志、静电放电、过放电、过充电、温度保护、外部短路、互认协同充电、数据采集、绝缘电阻、挤压、加速度冲击、振动、自由跌落、提把强度、阻燃性、低气压、过流放电、温度循环、浸水、盐雾、湿热循环、热扩散。

其中,以下几个测试项目需要重点关注:

1.单体电池过充电(1.5倍)测试、针刺测试可对电池的安全性做出有效筛选。

2.电池组应具有唯一性编码,并且编码标识需要采用耐高温(950℃)材质,即便发生火灾也可以进行追溯。

3.电池组的过充电、外部短路、过流放电试验在正常工作条件和保护元器件单一故障条件下都要进行,因此电池组可能需要采取双重保护设计才能满足要求。

4.电池组需要具备互认协同充电功能,以降低充电装置不匹配给电池组充电带来的风险。

5.电池组在充电、放电过程中应实时采集电池电压、电池组电压/温度/电流,这就要求电池组配备管理系统(智能“大脑”)进行实时监控。

6.制造商在电池组上应清晰地标明“安全使用年限”,以提醒用户及时淘汰老旧电池,这是因为随着锂离子蓄电池使用年限增加,其安全风险也会逐步放大。

7.电池组的外壳、印制电路板、导线应使用阻燃性材料,以降低发生火灾后火焰的蔓延速率。

8.电池组的热扩散测试要求当电池组中某一节单体电池起火之后,不得快速扩散至整个电池组。

六、《技术规范》从哪几方面提高电池的本质安全?

《技术规范》不仅规定了电动自行车用锂离子蓄电池单体的安全要求,还从电气安全(包括过充、过放、外部短路、温度保护等)、机械安全(包括挤压、加速度冲击、振动等)、环境安全(包括低气压、温度循环、浸水等)、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等七个方面设置了电池组的产品安全准入门槛,提升了锂离子蓄电池的本质安全水平。

七、所有的电动自行车电池都要符合《技术规范》吗?

《技术规范》是强制性国家标准,根据《中华人民共和国标准化法》第二十五条规定“不符合强制性标准的产品、服务,不得生产、销售、进口或者提供。”因此,该标准实施后,国内销售的电动自行车用锂离子蓄电池都必须符合其要求。

八、消费者如何购买符合《技术规范》的锂电池?

消费者在选购电动自行车时,可以通过查看电池的铭牌、规格书、使用说明等资料,或者向销售者询问,要求提供该产品对应的《技术规范》检测报告或者认证证书,来确认电池是否符合《技术规范》。

九、为什么要求标记电池的安全使用年限?

随着使用年限增加,锂离子蓄电池容量逐渐降低,存在的安全风险也会逐步放大。《技术规范》要求制造商在电池组上标注“安全使用年限”,提醒用户到期淘汰老旧电池,减少老旧电池带来的潜在安全风险,以保障用户生命和财产安全。

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