UL2054中文版學習資料

電氣性能試驗4總綱4.1外殼4.1.1內(nèi)含電芯或電池組的外殼應有所要求強度和剛度來抵制可能發(fā)生的濫用，在預定使用中發(fā)生爆炸，為了減少火災或人身傷害的危險。4.1.2電池組的外殼應固定好以防止晃動。提供具有機械性的工具，例如鉗子、螺絲刀、鋼鋸或類似的工具，此類工具的最小器械功能是能夠打開外殼。一類除外：此實驗要求不適用于電極質(zhì)量小于0.04g的電芯或電池。二類除外：對于電池組重復晃動外殼，按第5章定義不會導致泄露或致使電池的溫度超過60℃（140℉），這類要求不適用。4.1.3塑料外殼的電池。電池的外殼應設計成不能被簡單的工具將其打開，例如螺絲刀。外殼應用超聲波焊接好，或是用類似的方法將其密封好。4.14電池外殼的材料應按高分子材料標準-電氣設備使用評估UL746C歸類為V-1或最小部分厚度是不易燃的。此類除外：符合高分子材料-電氣設備評估UL746C的外殼可燃性-3/4英尺火苗測試的材料不要求歸類為V-1或是不易燃的。4.2電解質(zhì)4.2.1當電池外殼在實驗室溫度為23±2℃條件下被砂輪刺破時，內(nèi)含電芯不含有加壓的蒸氣或液體使材料被強制泄露。操作5總綱5.1電池應按第9章進行測試。按第12章節(jié)，進行強制放電試驗，僅適用于被用于多電芯系列的電芯，比如電池組。電池外殼測試，如18-21章節(jié)所述，僅適用于有塑料外殼的電池（包括250N持續(xù)壓力，模具壓力或是重物沖擊試驗）5.2第22章節(jié)的燃燒試驗，電芯或電池按標準測試的結(jié)果應無爆炸或著火。對于第16章的沖擊試驗，17章的振動試驗，19章的250N持物壓力試驗，20章的模具壓力試驗，21章的重物沖擊試驗，24章的溫度循環(huán)試驗，樣品均不發(fā)生泄漏或漏液。對于這些測試中，當質(zhì)量損失結(jié)果超過圖表5.1泄漏和漏液質(zhì)量損失標準所示，已發(fā)生不可接受的漏液。表5.1漏液或泄漏質(zhì)量損失標準電芯或電池的質(zhì)量最大質(zhì)量損失不超過1g0.5％1～5g0.2％＞5g0.1％5.4某些終端產(chǎn)品設備要求電池的的輸出功率是有限的。按第13章節(jié)所描述，有限電源測試被用于決定一個電芯或電池是否適用于在火災危險存在的條件下。6樣品6.1除非另有說明，新電芯或電池在完全充電下，按9-24章節(jié)描述進行測試。按表格6.1和6.2所示對每個試驗中的測試項目和樣品編號，內(nèi)含電芯測試和電池組試驗分開進行。6.2當一個電池組按表格6.2所示進行試驗時，組成電池的內(nèi)含電芯應按表格6.1進行試驗，如果電芯未進行此類試驗。6.3所有電池除去被用來進行異常充電和濫過充電測試的樣品，應先按制造商的規(guī)格下進行完全充電試驗，并先按制造商規(guī)定的電壓和終端進行放電試驗。7．重要的試驗注意事項7.1按9-24章所描述的試驗，部分電池發(fā)生爆炸，操作人員應對飛濺的火花，爆炸壓力，瞬間釋放的熱量，化學燒傷以及爆炸響聲等此類爆炸實驗作好防護措施。試驗區(qū)域應有較好的通風，來排除可能有害的煙霧及氣體。7.2按第9,10,11,14和15章所描述，測試時，電池外殼的表面溫度應被控制好。所有進行試驗的操作人員應按指示進行電池試驗，決不能觸摸電池，直至電池的表面溫度回復到環(huán)境溫度。7.3按第22章所描述的試驗，燃燒試驗應被操作在一個獨立的房間內(nèi)或是房間內(nèi)配有足夠安全的屏障使目擊者與試驗區(qū)域隔離。8溫度測量8.1用由金屬線做成的不大于24AWG，及不小于30AWG的熱電偶和一個電位氣式儀表進行溫度測試。8.2電池的溫度測量位置應在綁緊電池外殼的熱電偶的測量交界處。9、短路試驗9.1內(nèi)含電芯應遵循規(guī)章9.1-9.69.2每個內(nèi)含電芯樣品在完全充電后，接著，通過對電芯的正極和負極連接一個電路阻礙，最大電阻達到0.1ohm，使其發(fā)生短路。電池放電直至出現(xiàn)著火或爆炸現(xiàn)象，或樣品直至被完全放電時，電池的表面溫度達到頂峰或處于穩(wěn)定的狀態(tài)。9.3試驗在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）和55±2℃（131±3.6℉）兩種情況下斤進行。內(nèi)含電芯在環(huán)境溫度達到20±5℃（68±9℉）和55±2℃（131±3.6℉），并且在電路被連接前的情況下適用。9.4一個內(nèi)含電芯需被單獨測試，除非電芯生產(chǎn)廠家表明該電芯是需要串聯(lián)或并聯(lián)電路中使用。在串聯(lián)或并聯(lián)電路中，需對由制造商規(guī)定的每一個所包含的組件，使用數(shù)量最多的內(nèi)含電芯每5組電池進行附加試驗。9.5內(nèi)含電芯需在沒有保護裝置的幫助下進行，除非那些保護裝置是電芯構(gòu)造的組成部分。當保護裝置在測試過程中起到有利的促進作用時，應在內(nèi)含電芯連接到最大阻力且不致使將保護裝置打開的情況下重復試驗。9.6樣品不應出現(xiàn)爆炸或著火現(xiàn)象。電芯外表或電池表面溫度不應超過150℃（302℉）。9.7電池組應遵循規(guī)章9.8-9.12此類除外：電池組是由單個的電芯組成，由于電芯已按9.1-9.6進行測試，故此類電池組不需要遵循規(guī)則9.8-9.12。9.8每個電池組樣品在完全充電后，接著，通過對電池的正極和負極連接一個電路阻礙，最大電阻達到0.1ohm，使其發(fā)生短路。電池放電直至出現(xiàn)著火或爆炸現(xiàn)象，或樣品直至被完全放電時，電池的表面溫度達到頂峰或處于穩(wěn)定的狀態(tài)。9.9試驗在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）和55±5℃（131±9℉）兩種情況下斤進行。內(nèi)含電芯在環(huán)境溫度達到20±5℃（68±9℉）和55±5℃（131±9℉），并且在電路被連接前的情況下適用。9.10電池組的構(gòu)造是經(jīng)受一個單獨的失誤，任何的保護裝置在電池的電路阻力下測試。應記錄保護裝置出現(xiàn)的故障。當保護裝置在測試過程中起到有利的促進作用時，應重新設置，并在電池組連接到最大阻力且不致使將保護裝置打開的情況下重復試驗。此類例外：正極溫度系數(shù)裝置應符合熱敏電阻式裝置的標準中規(guī)定的可適用測試，標準UL1434和IEC60730-1在無故障發(fā)生時，應被保留適用。9.11以上5個電池組的其中之一，需在環(huán)境溫度20±5℃（68±9℉）進行測試，電池應按下列的附加條件進行適合的評估。電池端口需用銅線，最小長度為16AWG（1.3mm2），進行電池短路的測試。試驗時，用紙巾覆蓋著軟木材表面和樣品電池組，導體銅線則需用一個單層的棉布覆蓋著。9.12樣品應無爆炸或著火現(xiàn)象，試驗無因爆炸、破裂或內(nèi)部電芯外層的爆裂而引起化學物的泄露。電池組溫度不超過150℃（302℉）。樣品電池組需按照9.11進行測試，棉布與紙巾應不起火。10.異常充電測試10.1原電芯或電池組應遵循10.2-10.5。10.2電芯或電池按制造商的額定容量進行放電試驗。電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）進行測試。10.3每個測試樣品電池需經(jīng)受由制造商規(guī)定的恒定充電電流的3倍電流，通過連接到一個直流電流的另一端，測試時間可用這個公式計算得出：Tc=3(Ic)在這個公式里：tc是以小時為單位的充電時間C是以小時-安培為單位的電池的容量，和Ic是由制造商規(guī)定的，以安培為單位的最大的放電電流最小的充電時間是7小時。此類除外：由制造商自行處理的情況下，測試電流大于額定的3倍電流可用于縮短預定的測試時間。10.4當保護裝置被研發(fā)用于此項測試目的時，在試驗中起促進作用，應在內(nèi)含電池連接到最大阻力且不致使將保護裝置打開的情況下重復試驗。保護裝置不被研發(fā)用于造成短路現(xiàn)象。10.5樣品不發(fā)生爆炸或著火現(xiàn)象。對于電池組樣品，試驗無因爆炸、破裂或電池外層的爆裂而引起化學物的泄露。10.6二次內(nèi)含電芯應遵循10.7-10.9。10.7內(nèi)含電芯在環(huán)境溫度是20±5℃（68±9℉）下進行測試。由制造商規(guī)定的終端電壓，每個電池以每小時0.2C的恒定電流放電。10.8內(nèi)含電芯在規(guī)定的最大恒充輸出電壓下，由制造商規(guī)定，電流限制在最大電流的3倍情況下充電，持續(xù)充電時間需達制造商所規(guī)定的結(jié)束充電狀態(tài)下額外加充7小時。10.9電池或電芯在無保護裝置的幫助下進行測試，除非此類保護裝置與電芯構(gòu)造相一致或是被研發(fā)用于此項測試目的。在實驗中，可重設的保護裝置起促進作用，允許重設此保護裝置且繼續(xù)進行試驗，視需要隨時進行循環(huán)測試。在測試中，運行保護裝置（不管是否可重設），在相同的充電時間內(nèi)重復試驗，須在電池或電芯連接到最大電路阻力時，且不致使保護裝置打開。保護裝置不被研發(fā)用于造成短路現(xiàn)象。樣品不發(fā)生爆炸或是著火。10.10二次電池組應遵循10.11-10.1310.11電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。記錄室內(nèi)環(huán)境溫度Tamb。每個樣品電池均附帶有一根熱電偶。每個電池在制造商規(guī)定的終端電壓，以恒定電流每小時0.2C進行放電。10.12每個樣品電池在下列過充電條件下，按順序進行測試：a)電池在規(guī)定的最大恒充輸出電壓下，由制造商規(guī)定，電流限制在最大電流的3倍情況下充電，持續(xù)充電時間需達制造商所規(guī)定的結(jié)束充電狀態(tài)下額外加充7小時。b)充電條件應符合a），在每個單電芯充電電路中可能發(fā)生故障下進行測試，并且會導致電池的過充電。記錄保護部件所發(fā)生的故障。1類除外：正極溫度系數(shù)裝置應符合熱敏電阻式裝置的標準中規(guī)定的可適用測試，標準UL1434和IEC60730-1在無故障發(fā)生時，應被保留適用。2類除外：無保護裝置的電池，不適用于過充電。10.13樣品不發(fā)生爆炸或著火。對于樣品電池，對于電池組樣品，試驗無因爆炸、破裂或電池外層的爆裂而引起化學物的泄露。11.濫充電實驗11.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。11.2樣品電池在經(jīng)受10倍C5安培率的恒定充電電流，在整個測試持續(xù)過程中，使用充足的電源電壓來維持10倍的C5安培率。每個測試電池附帶有一個熱電偶。測試持續(xù)到電芯或電池發(fā)生爆炸、冒煙，或是樣品外殼溫度達到平穩(wěn)狀態(tài)或是回復到環(huán)境溫度。11.3實驗中，電池附有保護裝置，需經(jīng)受單個電芯障礙測試，通過在放電電路中可能發(fā)生的任何單個障礙，且導致電池的過充電。此類除外：保護裝置被研發(fā)用于保留在電路中，而不發(fā)生故障。11.4樣品不發(fā)生爆炸或起火。12.強制放電試驗12.1此項試驗是為了測試電芯被用于多電芯應用中，比如電池組。電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。12.2對于多電芯系列的構(gòu)造，在沒有并聯(lián)時，完全放電的電芯通過串聯(lián)連接到同樣沒有并聯(lián)著的完全充電的電芯進行強制放電。串聯(lián)的完全充電的電芯與放電電芯的數(shù)量等同于電池組內(nèi)全部電芯數(shù)量減掉一個。12.3對于多電芯系列的構(gòu)造，在并聯(lián)時，完全放電的電芯并聯(lián)連接著，通過串聯(lián)連接到同樣并聯(lián)著的完全充電的電芯進行強制放電。串聯(lián)的完全充電的電芯與并聯(lián)著放電電芯的數(shù)量等同于電池組內(nèi)全部電芯數(shù)量減掉并聯(lián)的放電電芯。12.4每5個電池組如與12.2或12.3描述一致，則可適用。12.5只要完全放電的電芯（或是電芯條）串聯(lián)連接到所規(guī)定數(shù)目的完全充電的電芯上，由此會造成電池組的短路。12.6樣品的正負極用一個銅線連接到最大阻力是0.1ohms的電路中.電池放電直到爆炸，或達到（閉路電路中）電壓小于0.2V的完全放電狀態(tài)，電池外殼溫度回復到±10℃（±18℉）的環(huán)境溫度。12.7測試中，附有保護裝置的電池，經(jīng)受單個電芯的故障，通過在放電電路中可能發(fā)生的任何單個障礙，導致電池的過度放電。此類除外：正極溫度系數(shù)裝置應符合熱敏電阻式裝置的標準中規(guī)定的可適用測試，標準UL1434和IEC60730-1在無故障發(fā)生時，應被保留適用。12.8樣品不發(fā)生爆炸或著火。13限限電源測試13.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。13.2限制電源電池應按下列之一：a)電池輸出被本質(zhì)的限制應遵循圖表13.1。b）阻礙限制輸出按圖表13.1。如果使用正極溫度系數(shù)裝置，應通過標準IEC60730-1附件J的可適用測試。c)按圖表13.2使用過流保護裝置進行輸出限制。d)在正常的操作條件下，按圖表13.1進行可調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡限制輸出，并在可調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡下發(fā)生任何單個故障后（開路或短路）；或e)在正常的操作條件下，按圖表13.1進行可調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡限制輸出，并按圖表13.2使用過流保護裝置進行輸出限制。在可調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡下發(fā)生任何單個故障后（開路或短路）13.3當使用一個過流保護裝置時，該裝置應是一根保險絲或是一杯不可調(diào)適的，不可自動重置的機電設備。13.4根據(jù)圖表13.1和13.2電池在完全充電條件下測量UDC和IDC。13.5在圖表13.1和13.2的項目2）和3）提及到的負載力應包括IBC和S，如圖表13.1和13.2所示的負載值與可調(diào)適的負載力使最大電流與電源分別轉(zhuǎn)讓。在可調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡下發(fā)生的單個故障適用于這些惡劣條件下的全部4個條件。13.6符合要求的合格電池應有標記“LPS”表明這些電池是可被認為是限制電源電池。不符合要求的電池，不管其終端設計，應限制使用在不要求限制電源的實驗上。機械試驗14撞擊試驗14.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。14.2一個電池在2個平面中間被撞擊。撞擊力是由活塞直徑為32mm的液壓油缸提供。撞擊持續(xù)直到液壓油缸的壓力讀數(shù)達到17.2MPa,產(chǎn)生13KN的作用力。14.3圓柱形或棱形電池的縱軸在平行于撞擊器具的平面下進行撞擊試驗。棱形電池圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)90度，使其寬邊與窄邊均能受到撞擊。每個樣品電池只按一個方向被撞擊。每個測試使用單獨的樣品。14.4硬幣或是紐扣電池在其平面平行于撞擊器具的平面下進行撞擊試驗。14.5樣品不爆炸或著火。15重物沖擊試驗15.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。15.2測試樣品被放置在平面上。一根直徑為15.8mm的鑄條放置樣品的中心處。一個重達9.1±0.46kg（20±1磅）的物體從高度為610±25mm（24±1英尺）處砸在樣品上。15.3圓柱形或是棱形電池在其縱軸平行于平面，并垂直于橫放在測試樣品中心的直徑為15.8mm的曲面鑄條的縱軸下進行沖擊試驗。棱形電池圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)90度，使其寬邊與窄邊均能受到?jīng)_擊。每個樣品電池只按一個方向被沖擊。每個測試使用單獨的樣品。15.4硬幣或是紐扣電池在其平面平行于橫放在樣品中心的直徑為15.8mm的曲面鑄條的平面下進行沖擊試驗。15.6樣品不爆炸或著火。16.碰撞試驗16.1電芯由可支持所有電芯安裝面的固定的貼片的測試儀器保護。每個電芯總共受到3次同等幅度的碰撞。碰撞在三個相互垂直的方向下進行，除非在只有兩個對稱軸下，則只需碰撞兩個方向。每次碰撞發(fā)生在一個方向垂直于電芯表面上。對于每次碰撞，電芯需在最初每3毫秒最小的平均加速度是75g的方式下進行加速（這里的g是由重力所產(chǎn)生的當?shù)丶铀俣龋?。最大加速度是?25g至175g之間。電芯應在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。16.2樣品應不爆炸或著火。16.3樣品在測試后應被檢查6小時，并按5.2所描述不發(fā)生泄漏或漏液。17振動測試17.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。17.2電池經(jīng)受振幅為0.8mm的簡諧運動。（1.6mm是最大總偏移）17.3頻率以每分1赫茲的速度在10-55赫茲之間變化，然后返回，時間不少于90也不多于100分鐘。電池在三個相互垂直的方向下進行測試。每個電池只有兩個對稱軸，電池須在垂直于每個對稱軸下測試。17.4樣品不爆炸或著火。17.5樣品在測試后應被檢查6小時，并按5.2所描述不發(fā)生泄漏或漏液。電池外殼測試18總綱18.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。18.2電池的塑料外殼按第19.20和21章所描述進行測試。19250持續(xù)壓力試驗19.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。19.2電池的外部保護殼需經(jīng)受5秒的250±5N（56±2磅）的持續(xù)壓力，通過一個適合的可接觸到圓形平面的直徑為30mm的測試工具，按從電池外殼頂部、底部到兩側(cè)的順序進行測試。19.3樣品不爆炸或著火。另外，電池外殼發(fā)生開裂的程度應不致使電芯或任何保護裝置發(fā)生爆炸。19.4樣品在測試后應被檢查6小時，并按5.2所描述不發(fā)生泄漏或漏液。20模具壓力試驗20.3樣品不爆炸或著火。按5.2所描述不發(fā)生泄漏或漏液。另外，電池外殼發(fā)生開裂的程度應不致使電芯或任何保護裝置發(fā)生爆炸。21重物沖擊試驗21.1電池在環(huán)境溫度為20±5℃（68±9℉）下進行測試。21.2每三個電池從高度為1米的地方跌下，使其敲擊在具體表面上，按21.3描述，那樣的操作最可能會產(chǎn)生不利結(jié)果。每個樣品需被跌落3次。21.3樣品不爆炸或著火。21.4樣品在測試后應被檢查6小時，按5.2所描述不發(fā)生泄漏或漏液。應保持保護裝置的完整性。21.5電池外殼發(fā)生開裂的程度應不致使電芯或任何保護裝置發(fā)生爆炸。著火測試22燃燒試驗22.1當所做實驗按照22.2-22.5所描述，沒有爆炸的電芯或電池的殘骸使鐵絲網(wǎng)罩穿孔，或穿過鐵絲網(wǎng)罩，以至于電池或電芯的部分顆?；蛘麄€電芯或