リチウムイオン電池の共通安全基準は何ですか?

リチウムイオン電池業界には標準開発の長い歴史があり、電池の性能と安全性に関する豊富な情報が提供されています。リチウムイオン電池にはリチウムと酸素が含まれており、充電または放電中の爆発や発火を防ぐため、低温（-40℃～-60℃）で保管する必要があります。

安全基準は地域、組織、アプリケーションによって異なる場合があることに注意してください。お住まいの地域およびリチウムイオン電池の使用目的に応じて、関連する規格や規制を確認することが重要です。

リチウムイオン電池の一般的な安全基準には次のものがあります。

IEC 62133

この規格は国際電気標準会議 (IEC) によって発行され、ポータブルの密閉型二次リチウム電池およびバッテリーの安全要件に焦点を当てています。電気的、熱的、機械的、環境的な安全性などの側面をカバーしています。

IEC は、リチウムイオン電池を含むすべてのドライバルクコンテナは不燃性材料で作られなければならないことを推奨しています。適切な断熱材がなければなりません。適切な防火システムを備えていなければなりません。コンテナ内の圧力を監視する手段を備えていなければなりません。また、必要に応じて、内部で発生した煙やガスを換気する手段を備えていなければなりません。

UL1642

Underwriters Laboratories (UL) 規格 1642 は、リチウム電池の安全要件に対応しています。身体的虐待、電気的虐待、環境への暴露に関するテストが含まれます。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

もっと見

UN/DOT 38.3

国連 (UN) の試験および基準マニュアルのセクション 38.3 には、リチウム電池の安全な輸送に関する基準が概説されています。これには、高度シミュレーション、熱サイクル、振動、衝撃などのテストが含まれます。

国連 3090 および国連 3480

これらはそれぞれ、リチウムイオン電池とリチウム金属電池に対する特定の国連輸送分類です。これらは、輸送中のバッテリーの梱包、ラベル付け、および取り扱いに関するガイドラインを提供します。

ISO12405

この国際標準化機構 (ISO) 規格は、電気自動車で使用されるリチウムイオン電池の安全性の側面に対処しています。電気の安全性、熱管理、乱用テストなどをカバーしています。

IEEE1625

電気電子学会 (IEEE) によるこの規格は、リチウムイオン電池を使用するポータブル コンピューティング デバイスの安全要件に焦点を当てています。これには、セルの選択、充電回路、バッテリー保護などの基準が含まれます。

IATA 危険物規則 (DGR)

国際航空運送協会 (IATA) DGR は、リチウム電池を空輸するためのガイドラインを提供しています。安全な輸送を確保するための梱包、ラベル付け、文書化、および取り扱い手順について説明します。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

もっと見

CSA C22.2 No. 60950-1

このカナダの規格は、リチウムイオン電池を搭載したデバイスなどの情報技術機器の安全要件を概説しています。電気の安全性、絶縁、熱に関する考慮事項などについて説明します。

リチウムイオン電池の試験方法

リチウムイオン電池は、電気自動車、ポータブル電子機器、再生可能エネルギー貯蔵システムなど、さまざまな用途に広く使用されています。リチウムイオン電池のテストは、その安全性、性能、信頼性を確保するために非常に重要です。リチウムイオン電池の一般的に使用されるテスト方法をいくつか示します。

容量テスト

容量テストでは、バッテリーが蓄えて供給できる電荷量を決定します。これには、バッテリーを完全に充電し、供給された容量を測定しながら制御された速度で放電することが含まれます。このテストは、バッテリーのエネルギー貯蔵能力を評価するのに役立ちます。

サイクル寿命試験

サイクル寿命テストは、複数の充電および放電サイクルにわたってバッテリーがどのように機能するかを評価します。バッテリーは、特定の容量の低下や内部抵抗の増加など、指定された寿命の基準に達するまで、充電と放電のサイクルが繰り返されます。このテストでは、バッテリーの寿命と劣化率を評価します。

レート能力テスト

レート能力テストでは、さまざまな放電レートで電力を供給するバッテリーの能力を測定します。バッテリーは、さまざまな負荷条件下でのパフォーマンスを決定するために、低から高までのさまざまなレートで放電されます。このテストは、バッテリーの出力と電圧の安定性を評価するのに役立ちます。

カレンダーの老化テスト

カレンダー老化テストは、時間の経過に伴うバッテリーの自然な老化をシミュレートします。バッテリーは温度と湿度が制御された条件下で保管され、テストのために定期的に取り出され、その性能パラメーターが測定されます。このテストでは、バッテリーの長期安定性と経年劣化特性を評価します。

安全性試験

安全性テストは、リチウムイオン電池が熱暴走、爆発、火災などの危険を引き起こさないことを確認するために非常に重要です。過充電、過放電、短絡、圧壊、穿刺などのさまざまな安全性試験を実施します。これらのテストでは、悪用条件に耐えるバッテリーの能力を評価し、安全機構の有効性を判断します。

環境試験

環境試験では、極端な環境条件下でのバッテリーの性能と信頼性を評価します。これには、温度サイクル、湿度暴露、振動、機械的衝撃などのテストが含まれます。これらのテストは、実際の動作条件におけるバッテリーの安定性と耐久性を評価するのに役立ちます。

インピーダンス分光法

インピーダンス分光法は、さまざまな周波数でバッテリーの電気化学インピーダンスを測定するために使用される技術です。この方法では、インピーダンス応答を分析することで、イオン拡散、電荷移動、その他の現象を含むバッテリー内部の電気化学プロセスについての洞察が得られます。バッテリーの劣化の検出や性能特性の分析に役立ちます。

リチウムイオン電池の標準サイズ

リチウムイオン電池には、さまざまな標準サイズとフォームファクターがあります。最も一般的なリチウムイオン電池のサイズは次のとおりです。

18650

これは、最も一般的なリチウムイオン電池サイズの 1 つです。大きさは直径約18mm、長さ約65mmです。 18650 バッテリーは、ラップトップ、電動工具、電子タバコ、電気自動車で一般的に使用されています。

21700

直径約21mm、長さ約70mmと大型のリチウムイオン電池です。 21700 バッテリーは、18650 バッテリーと比較してより高い容量と電力を提供するため、電気自動車、エネルギー貯蔵システム、高性能懐中電灯に適しています。

26650

もう 1 つの大きなリチウムイオン電池サイズである 26650 は、直径約 26 mm、長さ 65 mm です。これらのバッテリーは容量が大きいことで知られており、電気自動車、太陽エネルギー貯蔵、電動工具などによく使用されています。

14500

このリチウムイオン電池のサイズは、懐中電灯や一部の電子機器などの小型デバイスで一般的に使用されています。直径約14mm、長さ約50mmです。

16340

CR123A としても知られるこのサイズのリチウムイオン電池は、カメラ、懐中電灯、セキュリティ システムでよく使用されます。直径約16mm、長さ約34mmです。

38120

これは、電気自動車、太陽光発電システム、産業用途で一般的に使用される大型リチウムイオン電池です。大きさは直径約38mm、長さ約120mmです。

これらのサイズは広く使用されていますが、特定の用途やニッチな製品には他の非標準サイズも利用できる場合があります。使用しているデバイスまたはアプリケーションの特定の要件を確認して、適切なサイズのリチウムイオン電池との互換性を確認することが常に重要です。

リチウムイオン電池のUL規格

UL (Underwriters Laboratories) は、幅広い製品の認証および試験サービスを提供する独立した世界的な安全科学企業です。 UL は、リチウムイオン電池を含むさまざまな業界向けの安全規格を開発しています。ただし、提供できる情報は 2021 年 9 月の私の知識限界に基づいており、それ以降に更新や新しい標準が導入されている可能性があることに注意してください。最新情報については、ULのWebサイトを確認するか、ULに直接問い合わせることをお勧めします。

UL は、次のようなリチウムイオン電池に関するいくつかの規格を開発しました。

UL1642

「リチウム電池の規格」。この規格は、さまざまな用途で使用されるリチウム電池の安全要件をカバーしています。構造、電気的特性、性能など、バッテリーセル自体の安全性に重点を置いています。

UL2054

「家庭用および業務用電池の規格」。この規格は広範囲のバッテリー技術をカバーしていますが、リチウムイオンバッテリーに関する特定の要件も含まれています。携帯用電子機器、電動工具、医療機器などの消費者向け製品で使用されるバッテリーの安全性に関する考慮事項に対処します。

UL1973

「軽量電気鉄道 (LER) 用途および定置用途で使用する電池の規格」。この規格は、エネルギー貯蔵システムなどの定置型アプリケーションだけでなく、軽量電気軌道 (LER) システムで使用されるバッテリーにも焦点を当てています。これには、バッテリーの設計、構造、電気的性能、安全機能に関する要件が含まれます。

これらは、リチウムイオン電池に関連する注目すべき UL 規格の一部です。ただし、特定の用途や業界によっては、他の関連する UL 規格や業界固有の規格が適用される場合があります。リチウムイオン電池製品の適合性と安全性を確保するには、適切な規格を参照し、認定された試験機関と協力することが不可欠です。