2025-02-10 · 华慧防火技术研究

电池出口欧盟也需要热失控测试

上篇我们介绍了欧盟新电池法规(EU) 2023/1542的相关内容。

上篇我们介绍了欧盟新电池法规(EU) 2023/1542的相关内容。我们都知道,欧盟电池和废电池的法规(EU) 2023/1542已于2024年2月18日起强制实施,新法规对电池全产业链实施更为全面的监管,规范了电池从生产到再利用和回收的全生命周期,对电池相关企业具有极大影响。

为了确保中国电池或含有电池的产品顺利出口欧盟,跨境卖家必须确保产品符合欧盟相关的电池指令、满足CE认证、RoHS认证、WEEE认证、UN38.3认证和符合性评价要求,确保电池的安全性、环保性和运输安全,以及产品符合相关法规和标准。

这些认证和评价需由欧盟认可的第三方机构进行。具体这些认证的内容,可以去阅读文章:**电池出口欧盟必须要做哪些认证? **

电池的认证是一个复杂而细致的过程,它涵盖了从基本性能到安全性、从环境适应性到电化学特性的多个方面。其中还包含了复杂的测试内容,例如有害物质测试、过充电试验、强制放电试验等。

但是今天介绍的是,对于锂电池来说,非常重要的一个测试:热失控测试。

电池出口欧盟,可能很多朋友会忽略掉这一测试,但是随着欧盟新电池法规(EU) 2023/1542的实施,这个测试至关重要。

下面我们来看一下,(EU) 2023/1542 欧盟新电池法规对热失控测试的要求。

欧盟电池和废电池法规(EU) 2023/1542 附件5中第10条:防火测试:通过将电池暴露在火中来评估爆炸风险。

第10条要求对电池进行防火测试,即通过将电池暴露在火焰中评估其在极端条件下的爆炸风险。这一规定旨在确保电池产品在火灾场景中具有良好的安全性能,以减少潜在的生命财产损失以及环境危害。

为什么法规要规定这个条款?

锂离子电池在高温环境下容易发生热失控,导致电解液分解、可燃气体释放,并可能引发燃烧或爆炸。

历史上多起电动车、储能装置等电池相关火灾事故已凸显了电池在极端条件下的风险。这些事件引发了社会对电池安全性的强烈关注,推动监管机构加强法规要求。

电池爆炸不仅威胁使用者的生命安全,还可能引发连锁反应,影响周围环境。通过防火测试,可尽早识别潜在风险,提升产品设计的安全性。

(EU) 2023/1542 附件5 第10条中关于防火测试的要求,并未明确规定采用何种测试方法,为行业提供了灵活性。

目前市场上存在多个广泛认可的防火测试标准,例如 UL 9540A、IEC 62619 等。这也是为了与国际标准接轨,帮助规范全球市场,提高电池在市场的流通性。

欧盟允许企业选择适合其产品特性的方法进行测试。有几种方法可以参考:

UL 9540A测试

目前业内普遍参考 UL 9540A 测试方法,通过多级别热失控测试和火焰评估全面分析电池的安全性能,重点评估电芯、模组和电池包在火焰条件下的行为。观察是否发生爆炸、火焰扩散以及释放气体的成分和量。与欧盟新电池法规的防火测试要求相符。

IEC 62619

IEC 62619是针对工业锂离子电池的安全性评估,其中火焰测试可以将电池暴露于明火中,观察其燃烧时间、是否爆炸以及是否释放有害气体。测试条件和数据要求较UL 9540A更简化。

SAE J2464

SAE J2464 是美国汽车工程师学会(SAE)制定的关于电动汽车和混合动力电动汽车可充电储能系统(RESS)安全和滥用测试的推荐实践标准。

其中的火焰测试也是将电池模组直接暴露于火焰,测量火焰传播速率、烟雾生成以及是否产生爆炸。但该测试方法主要评估动力电池在极端环境(如高温、火焰、碰撞等)下的安全性能,关注电动车应用,不适用于小型电子设备电池。

UL 9540B

UL 9540B 针对能量为 20kWh 或以下的住宅储能系统,要求对储能单元热失控气体进行点火操作,用于评估电池能量储存系统(ESS)在热失控条件下的行为,特别是通过热释放量(THR)、峰值释放速率(PHRR)等指标分析热扩散和火灾风险,符合欧盟法规评估爆炸风险的要求。

但主要针对储能系统,其他电池类型(如消费电子产品)适用性较低。对于小型电池(如消费电子或电动车电池)可能需要补充其他测试方法以涵盖法规目标。

CSA TS-800测试

CSA TS-800是加拿大标准协会(CSA)发布的一项安全指南,聚焦于电池储能系统的设计和安装,尤其是在火灾和热失控条件下的安全评估。其中也要求将单个 ESS 装置完全卷入火灾,电池储能系统暴露于外部火源中,观察燃烧行为和系统防护性能,重点测试电池储能系统的火灾行为,符合欧盟法规防火测试的核心目标。但是主要针对电池系统,对单体电芯的直接适用性较低。且CSA TS-800的测试程序较为模糊,我们可以等待CSA对其进一步的完善。

建议制造商应结合产品特性、应用场景和法规要求,选择适当的测试方法,确保符合欧盟法规,同时提升产品的安全性和竞争力。比如,锂电池可以选择UL9540A测试,这个测试可能是可以符合欧盟法规防火测试要求的,动力电池推荐 SAE J2464 或 GB 38031 等更适合动力电池的标准。

如果单一标准无法完全满足欧盟法规要求,建议结合多种标准化测试方法(如 IEC 标准、UL 9540A)进行评估,以实现法规要求的全面覆盖。

原文首发于公众号「华慧防火技术研究」,查看原文

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