ZAŁĄCZNIK V

ZAŁĄCZNIK V

PARAMETRY BEZPIECZEŃSTWA

1.   Gwałtowne zmiany temperatury i cykl termiczny

Test ten ma na celu ocenę zmian w integralności baterii wynikających z rozszerzania i kurczenia się komponentów ogniw w przypadku narażenia na ekstremalne i nagłe zmiany temperatury oraz potencjalnych skutków takich zmian. Podczas badania dotyczącego gwałtownych zmian temperatury bateria jest wystawiana na dwie wartości graniczne temperatury i utrzymywana w każdej wartości granicznej temperatury przez określony czas.

2.   Zabezpieczenie przed zwarciem zewnętrznym

Test ten ma na celu ocenę bezpieczeństwa baterii przy zastosowaniu zwarcia zewnętrznego. Test służy ocenie aktywacji urządzenia zabezpieczającego przed przetężeniem lub zdolność ogniw do wytrzymania prądu bez osiągnięcia niebezpiecznej sytuacji (np. niestabilność cieplna, wybuch, pożar). Głównymi czynnikami ryzyka są wytwarzanie ciepła na poziomie ogniw i wyładowanie łukowe, które mogą uszkodzić obwody lub mogą prowadzić do zmniejszonej rezystancji izolacji.

3.   Zabezpieczenie przed przeładowaniem

Test ten ma na celu ocenę bezpieczeństwa baterii w sytuacjach przeładowania. Główne czynniki ryzyka dla bezpieczeństwa podczas przeładowania to rozkład elektrolitu, katody i anody, rozkład egzotermiczny warstwy międzyfazowej elektrolitu stałego, degradacja separatora oraz osadzanie się litu, co może prowadzić do samonagrzewania baterii i niestabilności cieplnej. Czynniki mające wpływ na wynik testu obejmują jako minimum stopień ładowania i ostatecznie osiągnięty poziom naładowania. Ochronę można zapewnić za pomocą regulacji napięcia (przerwanie po osiągnięciu wartości granicznej napięcia ładowania) lub regulacji prądu (przerwanie po przekroczeniu maksymalnego prądu ładowania).

4.   Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem

Test ten ma na celu ocenę bezpieczeństwa baterii w sytuacjach nadmiernego rozładowania. Ryzyko dla bezpieczeństwa podczas nadmiernego rozładowania obejmuje odwrotną polaryzację prowadzącą do utleniania odbieraka prądu anody (miedź) oraz osadzania się metalu po stronie katody. Nawet niewielkie nadmierne rozładowanie może powodować powstawanie dendrytu, a ostatecznie zwarcie.

5.   Zabezpieczenie przed przegrzaniem

Test ten ma na celu ocenę skutków awarii regulacji temperatury lub awarii innych zabezpieczeń przed przegrzaniem wewnętrznym podczas pracy.

6.   Ochrona przed propagacją termiczną

Test ten ma na celu ocenę bezpieczeństwa baterii w sytuacjach propagacji termicznej. Niestabilność cieplna w jednym ogniwie może wywołać reakcję kaskadową w całej baterii, która może składać się z wielu ogniw. Może to prowadzić do poważnych konsekwencji, w tym znacznego uwolnienia gazu. W teście uwzględnia się testy dla zastosowań transportowych będące w opracowaniu przez ISO i ogólne przepisy techniczne ONZ.

7.   Uszkodzenia mechaniczne spowodowane działaniem sił zewnętrznych

Testy te symulują jedną lub więcej sytuacji, w których bateria zostaje przypadkowo narażona na naprężenia mechaniczne, a następnie nadal działa zgodnie z przeznaczeniem, do którego została zaprojektowana. Kryteria symulacji tych sytuacji powinny odzwierciedlać rzeczywiste użytkowanie.

8.   Zwarcie wewnętrzne

Test ten ma na celu ocenę bezpieczeństwa baterii w sytuacjach zwarcia wewnętrznego. Występowanie zwarć wewnętrznych, które są jednym z głównych problemów dla wytwórców baterii, może potencjalnie prowadzić do uwalniania do atmosfery, niestabilności cieplnej i powstawania iskier, które mogą zapalić pary elektrolitu uwalniające się z ogniwa. Wytwarzanie takich zwarć wewnętrznych może być spowodowane niedoskonałościami produkcyjnymi, obecnością zanieczyszczeń w ogniwach lub wzrostem dendrytycznym litu i prowadzi do większości incydentów związanych z bezpieczeństwem wewnątrz baterii. Możliwe są różne scenariusze zwarć wewnętrznych (np. elektryczny kontakt katody/anody, aluminiowy/miedziany odbierak prądu, aluminiowy odbierak prądu/anoda), każde o innej rezystancji styku.

9.   Przegrzanie

Podczas tego testu baterię wystawia się na działanie podwyższonych temperatur (zgodnie z normą IEC 62619 temperatura wynosi 85 °C), które mogą wywołać reakcje rozkładu egzotermicznego i prowadzić do niestabilności cieplnej w ogniwie.

10.   Próba ogniowa

Ryzyko wybuchu ocenia się w drodze ekspozycji baterii na ogień.

11.   Emisja gazów

Baterie mogą zawierać znaczne ilości potencjalnie niebezpiecznych materiałów, np. wysoce łatwopalne elektrolity, składniki żrące i toksyczne. W określonych warunkach szczelność baterii może zostać naruszona, wskutek czego może dojść do uwolnienia niebezpiecznych gazów. W związku z tym ważne jest, by podczas testów zidentyfikować emisje gazów z substancji uwalnianych z baterii: w odniesieniu do wszystkich parametrów bezpieczeństwa wymienionych w pkt 1–10 bierze się należycie pod uwagę ryzyko emisji toksycznych gazów z elektrolitów bezwodnych.