UL1973:2022电池系统安全标准

2023-09-25   •   orange

UL1973第三版发布于2022年2月25日,是北美储能电池系统的安全标准,同时为美国和加拿大双国标准。标准主要涵盖给固定式、车辆辅助电源、LER、光伏、风能、后备电源、通信基站使用的各类电池系统,并包括对储能系统的结构评估和测试评估,但该标准仅为安全标准,不包含性能和可靠性评估。

UL1973:2022标准范围涵盖以下应用型的电池和电池组:

储能用:光伏电站、风电站、 UPS 、家用储能等;

车用辅助电池组VAP(不包括动力驱动电池组);

轻型电轨或者固定电轨电能储存系统用电池组;

包含各类电池,化学物质不限,包括二次锂电池、***控式铅酸、镍电池、beta 钠电池和流体电池等;

电池和电化学电容混合系统。

  UL1973:2022重大变化概览:

·增加了条款7.7对于***的要求,须满足UL 1652,UL 1310或其等同标准;

·二次锂电芯要求删除了符合UL 1642的要求,这意味着二次锂电芯必须满足UL 1973的Annex E的试验。

如下表所示:


UL1973:2022电池系统安全标准(图1)


Annex E的替代试验:


UL1973:2022电池系统安全标准(图2)


·增加了对于再利用电池和电池组的要求,须满足UL 1974;

·增加了条款16 High Rate Charge。

完全放电的电池组其充电过流保护装置或控制装置须承受模拟单一故障,然后对其以最大充电电流的1.2倍电流值进行充电,最终电池组保护电路须侦测过流电流并防止超过电池包最大充电电流对其充电,同时还须满足其他安全判定要求。

·增加了条款18 Overload Under Discharge。

该试验分为两种试验条件,试验条件一为满电的电池组在放电电路单一故障条件下按照高于其宣称最大放电电流但低于其BMS过流保护的电流值(BMS放电过流保护值的90%)进行放电;试验条件二为满电的电池组在放电电路单一故障条件下按照高于其BMS保护电流但低于其一次过流保护的电流值(主熔断体保护值的135%)进行放电;试验完成后须满足安全判定要求。

·增加了条款26.6 Low voltage transformer evaluation;

·增加了EMC试验条款27 Electromagnetic Immunity Tests。

27.1 General,

27.2 Electrostatic discharge,

27.3 Radio-frequency electromagnetic field,

27.4 Fast transient/burst immunity,

27.5 Surge immunity,

27.6 Radio-frequency common mode,

27.7 Power-frequency magnetic field,

27.8 Operational verification;这些EMC试验后的电池组安全功能应正常运行。

·增加条款Annex

E2,锂电芯在试验前的预处理和容量确认程序;

E2.2要求须在25℃±5℃环境下以电芯制造商规定的电流放电至截止电压,放电容量必须等于或大于其额定容量才可作为试验样品。

·增加条款Annex E10-E12,针对锂系电芯的替代试验方案;

-E11.1 Short-circuit test:55℃±5℃,20 mΩ对电芯短路;

-E11.2 Overcharge test:电芯承受最大充电电流充电直到其电压达到最大电压的120%或达到130% SOC;

-E11.3 Crush test:以15 cm直径的圆棒挤压头对电芯进行挤压,持续至:

1)其电压跌落值达到初始电压的1/3,或;

2)形变量达到初始尺寸的15%,或;

3)电芯重量1000倍的力值达到:

-E11.4 Impact test:参考UL 1642,部分细节修改;

-E11.5 Shock test: 参考UL 1642,部分细节修改;

-E11.6 Vibration test:参考UL 1642,部分细节修改;

-E11.7 Heating test:参考UL 1642,部分细节修改;

-E11.8 Temperature cycling test:

1)85℃ or Tmax+10℃,

2)4h→25℃,2h→-40℃,

3)4h→25℃,2h→85℃ or Tmax+10℃,

4)4h→………,

各温度之间的转换时间为30分钟以内,总共进行10次循环;

-E11.9 Low pressure (altitude simulation) test:11.6 kPa, 6h;

-E11.10 Projectile test: 参考UL 1642,部分细节修改。

·增加了

-Annex H (Normative) Alternative Approach for

Evaluating Valve Regulated or Vented Lead Acid or

Nickel Cadmium Batteries;

·增加了

-Annex I (Normative) Test Program for

Mechanically Rechargeable Metal-Air Batteries。

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