ПРИЛОЖЕНИЕ V

ПРИЛОЖЕНИЕ V

ПАРАМЕТРИ ЗА БЕЗОПАСНОСТ

1.   Резки и циклични промени на температурата

Това изпитване се изготвя така, че да се оценят промените в целостта на батерията, произтичащи от разширяването и свиването на компонентите на електрохимичните елементи при излагане на крайно неблагоприятни и внезапни промени в температурата и потенциалните последици от такива промени. По време на резките промени на температурата батерията се излага на две гранични стойности на температурата и се задържа при всяка от граничните стойности на температурата за определен период.

2.   Защита от външно късо съединение

При това изпитване се оценяват показателите по отношение на безопасността на дадена батерия, като се предизвиква външно късо съединение. При изпитването може да се оцени задействането на устройството за максималнотокова защита или способността на електрохимичните елементи да издържат тока, без да достигат до опасно положение (например неконтролируемо загряване при разряд, взрив, запалване). Основните рискови фактори са образуването на топлина на равнището на електрохимичния елемент и поява на електрическо искрене, което може да повреди схемите или да доведе до намаляване на изолационното съпротивление.

3.   Защита от претоварване

При това изпитване се оценяват показателите по отношение на безопасността на дадена батерия при състояния на претоварване. Основните рискове за безопасността по време на претоварване са разлагането на електролита, пробив на катода и анода, екзотермичното разграждане на междуфазовия слой от твърд електролит (SEI), разграждането на сепаратора и на литиевото покритие, което може да доведе до самонагряване на батерията и неконтролируемо загряване при разряд. Факторите, които оказват влияние върху резултата от изпитването, включват най-малко скоростта на зареждане и окончателно постигнатата степен на зареждане. Защитата може да бъде осигурена или чрез регулиране на напрежението (прекъсване след достигане на пределното напрежение на зареждане) или чрез регулиране на тока (прекъсване след превишаване на максималния ток на зареждане).

4.   Защита срещу прекомерно разреждане

При това изпитване се оценяват показателите по отношение на безопасността на дадена батерия в състояния на прекомерно разреждане. Рисковете за безопасността по време на прекомерно разреждане включват обръщане на полярността, водещо до окисляване на анодния токовод (от мед) и до отлагане от страната на катода. Дори малка степен на прекомерно разреждане може да предизвика образуване на дендрити и в крайна сметка да доведе до късо съединение.

5.   Защита срещу прегряване

При това изпитване се оценява ефектът от неизправност при регулирането на температурата или неизправност на други елементи за защита срещу вътрешно прегряване по време на експлоатация.

6.   Защита от разпространението на топлината

При това изпитване се оценяват показателите по отношение на безопасността на дадена батерия при състояния на разпространение на топлината. Неконтролируемото загряване при разряд в един от електрохимичните елементи може да предизвика каскадна реакция в цялата батерия, която може да се състои от множество електрохимични елементи. Това може да доведе до сериозни последици, включително до значително отделяне на газ. При изпитването се вземат предвид изпитванията, които са в процес на разработване за приложения в транспорта от ISO, и глобалното техническо правило на ООН.

7.   Механично повреждане, предизвикано от външни сили

При тези изпитвания трябва да се симулира едно или повече положения, при които дадена батерия случайно е изложена на механични натоварвания, като продължава да функционира за целта, за която е била проектирана. Критериите за симулиране на тези положения следва да отразяват използването в реални условия.

8.   Вътрешно късо съединение

При това изпитване се оценяват показателите по отношение на безопасността на дадена батерия в състояние на вътрешно късо съединение. Появата на вътрешно късо съединение е едно от основните притеснения на произвеждащите оператори на батерии, като това може да доведе до изпускане на газ от предпазния клапан и неконтролируемо загряване при разряд, както и искрене, което може да предизвика възпламеняване на изпусканите от електрохимичния елемент електролитни пари. Генерирането на тези вътрешни къси съединения може да бъде предизвикано от недостатъци при производството, наличие на онечиствания в електрохимичните елементи или дендритен растеж на литий и е причината за повечето възникващи на мястото на експлоатация свързани с безопасността инциденти. Възможни са множество сценарии за възникване на къси съединения (например електрически контакт между катода и анода, между алуминиев токовод и меден токовод, между алуминиев токовод и анода), като при всеки от тях има различно контактно съпротивление.

9.   Устойчивост на високи температури

По време на това изпитване батерията се излага на повишени температури (в IEC 62619 температурата е 85 °C), които могат да предизвикат екзотермични реакции на разлагане и да доведат до неконтролируемо загряване при разряд на електрохимичния елемент.

10.   Изпитване на огън

Рискът от експлозия се оценява чрез излагане на батерията на огън.

11.   Емисии на газове

Батериите могат да съдържат значителни количества потенциално опасни материали, например леснозапалими електролити, корозивни и токсични компоненти. Ако батерията е изложена на определени условия, целостта ѝ може да бъде застрашена, като това води до изпускането на опасни газове. Поради това е важно да се определи дали по време на изпитванията от батерията се отделят емисии на газове от веществата: при всички параметри за безопасност, изброени в точки 1 – 10, се взема надлежно предвид рискът от токсични газове, отделяни от електролити на неводна основа.