GB 43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》發布

2024-05-10     充電頭網

2024 年 4 月 25 日,GB 43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》正式發布,並將於 11 月 1 日正式實施,該標準實施後,國內銷售的電動自行車用鋰離子蓄電池都必須符合其要求。

GB 43854-2024 由電動車品牌方、電池製造商、消防部門等共同起草

4 月 25 日,國家市場監督管理總局(國家標準化管理委員會)批准《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》強制性國家標準,並予以公告。

《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》 由工業和信息化部歸口,委託全國自行車標準化技術委員會電動自行車分會執行 。主要起草單位組成包括億緯鋰能、欣旺達、比亞迪、國軒高科等電池製造商,雅迪、愛瑪、綠源、台鈴、小牛、九號等電動車品牌方,還有眾多檢測研究機構與消防部門參與起草。

單體鋰離子電池與鋰離子電池組均需符合新國標要求

目前市售電動自行車所使用的電池組一般分為鉛酸電池、鋰離子電池兩大陣型,其中鋰離子電池因能量密度更大、輸出功率更高被大範圍應用到中高端車型,《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》 主要針對最大輸出電壓不超過 60V 的電動自行車用鋰離子電池,包括單體鋰離子電池和鋰離子電池組。

針對單體電池,需通過標誌、過充電、過放電、外部短路、熱濫用、針刺 6 個測試項目。針對電池組,需要通過 22 個測試項目,分為電氣安全、機械安全、環境安全四大類別,以下是電池組四大類所包含的細項:

電氣安全:靜電放電、過充電、過放電、外部短路、過流放電、溫度保護、絕緣電阻;

機械安全:擠壓、加速衝擊、震動、自由跌落、提吧強度;

環境安全:低氣壓、溫度循環、浸水、鹽霧、濕熱循環、阻燃性;

其它:熱擴散、互認協同充電、數據採集、標誌。

安全性測試極其嚴格,磷酸鐵鋰體系電池或會成為主流

鋰離子電池按照材料體系主要分為三元鋰與磷酸鐵鋰,三元鋰優勢在高能量密度,相同體積重量下儲能更高,性能也更優越;磷酸鐵鋰優勢則是高循環充放壽命,熱失控閾值更高,安全性相對更高。

仔細分析《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》對電池、電池組的測試項目,其中自由跌落、加速衝擊、擠壓等項目有機率令電池受損,針刺項目更是直接對電池進行侵入式破壞,這些項目磷酸鐵鋰體系電池都有著先天優勢。

電池組測試項目里還有一項「熱擴散」,主要測試電池組裡面某一節電芯出現故障異常時,是否波及鄰近電芯,進而誘發全體熱失控的測試。三元鋰電池熱失控閾值一般低於 300 度,部分高鎳體系熱失控溫度甚至還更低;而磷酸鐵鋰電池熱失控閾值一般在 500 度以上,至高甚至可達 800 度以上。意味著磷酸鐵鋰體系電池出現異常情況時,爆燃風險較低,損害範圍也較容易控制在單一電芯附近,所以磷酸鐵鋰體系電池相比三元鋰體系電池更容易通過測試,日後磷酸鐵鋰電池或會成為主流。

電池組需帶有阻燃標識牌,並標註安全使用年限

此前,已發布的 GB 42296-2022《電動自行車用充電器安全技術要求》擬進行修改,對充電器增加永久性阻燃標識牌,本次發布的《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》同樣採納了這種規定,鋰離子電池組需帶有唯一性編碼,並且編碼標識牌需要採用耐高溫(950℃)材質。

加入阻燃標識牌後,即使遭受起火爆炸事故,相關部門也能根據充電器、電池組的標識牌進行溯源,甚至可以視情況進行追責、召回等一系列操作。

另外,《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》 還要求製造商在電池組上標註「安全使用年限」。鋰離子電池在長年累月循環充放後,內部電化學材料會產生變化,其性能、安全性、一致性等都不同程度地降低,增加安全使用年限能讓用戶及時更換老舊電池,減少潛在安全風險。

電池組需採用雙重保護設計,與充電器互認成功後再充電

《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》規定保護功能需採用雙重保護設計,試驗除了在正常條件下測試電池組的過充電、外部短路、過流放電外,還要在保護元件單一故障的條件下再進行測試,雙重保護設計可避免某一保護功能失效產生安全漏洞,促進 BMS 電池管理系統設計水平同步提升。

除了雙重保護外,電池組還需要具備互認功能,與充電器通訊握手互認後方可充電。此舉可避免不同電壓的充電器、非國標充電器、反極性充電器、故障充電器等插入電池組後對電池產生損壞。

充電頭網總結

電動自行車引發的火災事故時有發生,我國先後發布了 GB 17761-2018《電動自行車安全技術規範》、GB 42295-2022《電動自行車電氣安全要求》、GB 42296-2022《電動自行車用充電器安全技術要求》等一系列國家強制標準,本次 GB 43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》的發布進一步完善電動自行車的相關法規,從生產、銷售等方面進行全面規管,提升鋰離子電池的安全水平,保障消費者人身財產安全,同時也促進行業健康發展。

《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》覆蓋單鋰離子電池與鋰離子電池組,需通過一系列嚴苛的安全性測試,並增加使用年限提醒,規定了電池組需使用耐高溫標識牌,與充電器互認成功後再充電。

嚴苛的測試項目讓擁有更高安全性的磷酸鐵鋰體系鋰離子電池成為日後主流,更高的安全性也意味著成本上漲,電池組、充電器占據電動自行車整車成本的百分比上升,入門車型、中低端車型或全面過渡至以鉛酸電池為主,中高端鋰離子電池車型售價或會小幅度上漲。

11 月 1 日《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》正式實施後,使用鋰離子電池的電動自行車整車售價必然會向上調整,但相對的,安全性比舊款車型也在大幅改善。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-my/263041e5bfb25c05144f26a7b6a2f7eb.html