Für Lithiumbatterien gibt es einige gängige Standards, die Battery Lab am häufigsten testet. In dieser Folge von Artikeln werden wir diese beliebten Standards einzeln diskutieren. Heute werden wir über den UL 2054 – UL-Standard für die Sicherheit von Lithiumbatterien (den anormalen Ladetest) sprechen.

UL 2054
Abnormaler Ladetest:

1. Für diesen Test sind Lithium-Ionen- Batterien zu verwenden, die bis zur vom Batteriehersteller geschätzten Kapazität entladen sind. Die Lithium-Ionen-Batterien müssen bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C (68 ± 9 °F) getestet werden.

Ausnahme: Auf Wunsch des Batterieherstellers können Prüfströme angewendet werden, die höher sind als das angegebene Dreifache des Nennwerts Ic, um den Prüfzeitraum zu verkürzen, wobei die Mindestladezeit sieben Stunden beträgt.

3. Wenn eine Schutzeinrichtung, die für diesen Zweck untersucht wurde, während der Prüfung aktiviert wird, muss die Prüfung wiederholt werden, wobei die Batterieversorgung an die maximale Last angeschlossen ist, die nicht zum Öffnen der Schutzeinrichtung führt. Schutzeinrichtungen, die nicht für diesen Zweck untersucht wurden, müssen kurzgeschlossen werden.

4. Die Lithium-Ionen-Batterien dürfen nicht explodieren oder Feuer fangen. Bei Proben von Lithium-Ionen -Akkupacks dürfen die Tests nicht zu chemischen Lecks führen, die durch Risse, Bruch oder Bersten des Seriengehäuses verursacht werden.

5. Die Lithium-Ionen-Zellen sind bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C (68 ± 9 °F) zu testen. Jede Lithium-Ionen-Batterie muss mit einem konstanten Strom von 0,2 C/1 Stunde bis zu einer vom Hersteller angegebenen Entladeendpunktspannung entladen werden.

6. Die Lithium-Ionen-Zellen sind mit einer konstanten, maximal spezifizierten Ladegerät-Ausgangsspannung und einer Strombegrenzung auf das Dreifache des vom Batteriehersteller angegebenen Maximalstroms Ic zu laden. Die Ladedauer ist die Zeit, die erforderlich ist, um den vom Hersteller angegebenen Ladeschlusszustand zu erreichen, plus sieben weitere Stunden.

7. Eine Lithium-Ionen-Zelle muss ohne die Hilfe von Schutzvorrichtungen getestet werden, es sei denn, solche Schutzmechanismen sind entweder integraler Bestandteil der Zellkonstruktion oder wurden für diesen Zweck untersucht. Einem rücksetzbaren Schutzgerät, das während der Prüfung aktiviert wird, muss die Möglichkeit gegeben werden, sich zurückzusetzen, und die Prüfung muss fortgesetzt werden, wobei so oft wie nötig zyklisch geschaltet wird, um die Prüfung abzuschließen. Wenn während des Tests eine Schutzvorrichtung anspricht (unabhängig davon, ob sie zurücksetzbar ist oder nicht), wird der Test mit der gleichen Ladezeit wiederholt, wobei die Lithium-Ionen-Zelle jedoch mit der maximalen Last verbunden ist, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. Eine Schutzeinrichtung, die nicht fester Bestandteil der Zelle ist und für diesen Zweck nicht untersucht wurde, soll kurzgeschlossen werden.

8. Die Lithium-Ionen-Batterien müssen bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C (68 ± 9 °F) getestet werden. An die Lithium-Ionen-Zellen jeder Prüflingsbatterie ist ein Thermoelement anzuschließen. Jede Lithium-Ionen-Batterie muss mit einem konstanten Strom von 0,2 C/1 Stunde bis zu einer vom Hersteller angegebenen Entladeendpunktspannung entladen werden.

9. Jede der Testprobenbatterien muss nacheinander den folgenden Überladezuständen ausgesetzt werden. a) Die Lithium-Ionen-Batterie muss zunächst im Konstantstrom-Lademodus mit einer Strombegrenzung auf das Dreifache des vom Batteriehersteller angegebenen Höchststroms Ic geladen werden, bis die maximal angegebene Ausgangsspannung des Ladegeräts erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt soll die Lithium-Ionen-Batterie mit einer konstanten maximal spezifizierten Ladegerät-Ausgangsspannung und einer Strombegrenzung auf das Dreifache des Maximalstroms Ic geladen werden. Die Ladedauer ist die Zeit, die erforderlich ist, um den vom Hersteller angegebenen Ladeschlusszustand zu erreichen, plus sieben zusätzliche Stunden. Die Temperatur am Gehäuse der Lithium-Ionen-Zellen muss überwacht werden. Eine rücksetzbare Schutzvorrichtung wie ein PTC, der während der Prüfung aktiviert wird, muss zurückgesetzt werden können. und die Prüfung wird fortgesetzt, wobei so oft wie nötig, jedoch nicht weniger als zehnmal, wiederholt wird, um die Prüfung abzuschließen. Geräte mit automatischer Rückstellung dürfen während des Tests zyklisch betrieben werden. Wenn während des Versuchs eine Überstromschutzvorrichtung anspricht, wird der Test mit der gleichen Ladezeit wiederholt, wobei die Batterie jedoch an die maximale Last angeschlossen ist, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. Radfahren Sie so oft wie nötig, jedoch nicht weniger als zehn Mal, um den Test abzuschließen. Geräte mit automatischer Rückstellung dürfen während des Tests zyklisch betrieben werden. Wenn während des Versuchs eine Überstromschutzvorrichtung anspricht, wird der Test mit der gleichen Ladezeit wiederholt, wobei die Batterie jedoch an die maximale Last angeschlossen ist, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. Radfahren Sie so oft wie nötig, jedoch nicht weniger als zehn Mal, um den Test abzuschließen. Geräte mit automatischer Rückstellung dürfen während des Tests zyklisch betrieben werden. Wenn während des Versuchs eine Überstromschutzvorrichtung anspricht, wird der Test mit der gleichen Ladezeit wiederholt, wobei die Batterie jedoch an die maximale Last angeschlossen ist, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. Geräte mit automatischer Rückstellung dürfen während des Tests zyklisch betrieben werden. Wenn während des Versuchs eine Überstromschutzvorrichtung anspricht, wird der Test mit der gleichen Ladezeit wiederholt, wobei die Batterie jedoch an die maximale Last angeschlossen ist, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. Geräte mit automatischer Rückstellung dürfen während des Tests zyklisch betrieben werden. Wenn während des Versuchs eine Überstromschutzvorrichtung anspricht, wird der Test mit der gleichen Ladezeit wiederholt, wobei die Batterie jedoch an die maximale Last angeschlossen ist, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. Der Test wird mit der gleichen Ladezeit wiederholt, jedoch mit maximaler Belastung der Batterie, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. Der Test wird mit der gleichen Ladezeit wiederholt, jedoch mit maximaler Belastung der Batterie, die nicht zum Auslösen der Schutzvorrichtungen führt. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht. b) Der Ladezustand gemäß (a) muss bei jedem einzelnen Komponentenfehler durchgeführt werden, der wahrscheinlich im Ladestromkreis auftritt und zu einer Überladung der Batterie führen würde. Ausnahme Nr. 1: Eine als zuverlässig eingestufte Schutzeinrichtung kann ohne Fehler im Regelkreis bleiben. Ausnahme Nr. 2: Für Batterien ohne Schutzvorrichtungen gelten die Überladebedingungen in (b) nicht.

10. Die Lithium-Ionen-Batterien dürfen nicht explodieren oder Feuer fangen. Bei Proben von Lithium-Ionen-Akkupacks dürfen die Tests nicht zu chemischen Lecks führen, die durch Risse, Bruch oder Bersten des inneren Zellgehäuses verursacht werden.