بالنسبة لبطاريات الليثيوم ، هناك بعض المعايير الشائعة التي يختبرها مختبر البطاريات في أغلب الأحيان. في هذه السلسلة من المقالات سنناقش هذه المعايير الشائعة واحدًا تلو الآخر. سنناقش اليوم معيار UL 2054 – UL لسلامة بطاريات الليثيوم (اختبار الشحن غير الطبيعي).

UL 2054
اختبار الشحن غير الطبيعي:

1. يجب استخدام بطاريات الليثيوم أيون التي تم تفريغها حسب السعة المقدرة للشركة المصنعة للبطارية في هذا الاختبار. يجب اختبار بطاريات الليثيوم أيون في درجة حرارة محيطة تبلغ 20 ± 5 درجة مئوية (68 ± 9 درجة فهرنهايت).

الاستثناء: وفقًا لتفضيلات الشركة المصنعة للبطارية، يمكن تطبيق تيارات اختبار أكثر أهمية من التصنيف Ic المحدد بثلاث مرات لتسريع الإطار الزمني للاختبار، مع الحد الأدنى لأوقات الشحن وهو سبع ساعات.

3. عندما يتم تشغيل جهاز الحماية الذي تم فحصه لهذا الغرض أثناء الاختبار، يجب تكرار الاختبار مع توصيل مصدر البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في فتح جهاز الحماية. يجب أن تكون معدات الحماية التي لم يتم فحصها لهذا الغرض ذات دائرة كهربائية قصيرة.

4. يجب ألا تنفجر بطاريات الليثيوم أيون أو تشتعل فيها النيران. بالنسبة لعينات حزمة بطاريات الليثيوم أيون ، يجب ألا تؤدي الاختبارات إلى حدوث تسربات كيميائية ناتجة عن تشقق أو تمزق أو انفجار غلاف السلسلة.

5. يجب اختبار خلايا أيون الليثيوم في درجة حرارة محيطة تبلغ 20 ± 5 درجة مئوية (68 ± 9 درجة فهرنهايت). يجب أن يتم تفريغ كل بطارية ليثيوم أيون عند تيار ثابت قدره 0.2 درجة مئوية/1 ساعة، وفقًا لجهد نقطة نهاية التفريغ المحدد من قبل الشركة المصنعة.

6. يجب شحن خلايا أيون الليثيوم بأقصى جهد ثابت لخرج الشاحن المحدد وحد تيار يبلغ ثلاثة أضعاف الحد الأقصى للتيار Ic، الذي تحدده الشركة المصنعة للبطارية. مدة الشحن هي الوقت اللازم للوصول إلى حالة نهاية الشحن المحددة من قبل الشركة المصنعة بالإضافة إلى سبع ساعات أخرى.

7. يجب اختبار خلية أيون الليثيوم دون مساعدة أجهزة الحماية ما لم تكن آليات الحماية هذه جزءًا لا يتجزأ من إنشاءات الخلية أو تم فحصها لهذا الغرض. يجب السماح بإعادة ضبط قطعة من معدات الحماية التي يمكن إعادة ضبطها والتي تعمل أثناء الاختبار، ويجب استئناف الفحص، مع التدوير كلما كان ذلك ضروريًا لإكمال الاختبار. عندما يعمل جهاز الحماية أثناء الاختبار (سواء كان قابلاً لإعادة الضبط أم لا)، يتم تكرار الاختبار بنفس مدة الشحن، ولكن مع توصيل خلية الليثيوم أيون بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. قطعة من معدات الحماية التي ليست جزءًا لا يتجزأ من الخلية، والتي لم يتم فحصها لهذا الغرض، هي أن تكون ذات دائرة كهربائية قصيرة.

8. يجب اختبار بطاريات الليثيوم أيون في درجة حرارة محيطة تبلغ 20 ± 5 درجة مئوية (68 ± 9 درجة فهرنهايت). يجب ربط المزدوجة الحرارية بخلايا الليثيوم أيون لكل بطارية عينة اختبار. يجب أن يتم تفريغ كل بطارية ليثيوم أيون عند تيار ثابت قدره 0.2 درجة مئوية/ساعة واحدة، وفقًا لجهد نقطة نهاية التفريغ المحدد من قبل الشركة المصنعة.

9. يجب أن تخضع كل بطارية من بطاريات عينة الاختبار لحالات الشحن الزائد التالية، بترتيب تسلسلي. أ) يتم شحن بطارية الليثيوم أيون مبدئيًا باستخدام وضع الشحن الحالي الثابت مع حد تيار يبلغ ثلاثة أضعاف أعلى تيار Ic، والذي تحدده الشركة المصنعة للبطارية حتى يتم الوصول إلى الحد الأقصى لجهد خرج الشاحن المحدد. عند هذه النقطة، يجب شحن بطارية الليثيوم أيون بأقصى جهد ثابت محدد لخرج الشاحن وحد تيار يبلغ ثلاثة أضعاف الحد الأقصى للتيار Ic. مدة الشحن هي الوقت اللازم للوصول إلى حالة نهاية الشحن المحددة من قبل الشركة المصنعة بالإضافة إلى سبع ساعات إضافية. يجب مراقبة درجة الحرارة على غلاف خلية أيون الليثيوم. يجب السماح بإعادة ضبط جهاز الحماية الذي يمكن إعادة ضبطه مثل PTC الذي يعمل أثناء الاختبار، ويجب استئناف الاختبار، بالدراجة كلما كان ذلك ضروريًا، ولكن بما لا يقل عن عشر مرات، لإكمال الاختبار. يُسمح لأجهزة إعادة الضبط التلقائي بالدوران أثناء الفترة التجريبية. عندما يعمل جهاز حماية من التيار الزائد أثناء التجربة، يتم تكرار الاختبار بنفس وقت الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). ركوب الدراجات كلما كان ذلك ضروريا، ولكن ما لا يقل عن عشر مرات، لإكمال الاختبار. يُسمح لأجهزة إعادة الضبط التلقائي بالدوران أثناء الفترة التجريبية. عندما يعمل جهاز حماية من التيار الزائد أثناء التجربة، يتم تكرار الاختبار بنفس وقت الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). ركوب الدراجات كلما كان ذلك ضروريا، ولكن ما لا يقل عن عشر مرات، لإكمال الاختبار. يُسمح لأجهزة إعادة الضبط التلقائي بالدوران أثناء الفترة التجريبية. عندما يعمل جهاز حماية من التيار الزائد أثناء التجربة، يتم تكرار الاختبار بنفس وقت الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). يُسمح لأجهزة إعادة الضبط التلقائي بالدوران أثناء الفترة التجريبية. عندما يعمل جهاز حماية من التيار الزائد أثناء التجربة، يتم تكرار الاختبار بنفس وقت الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). يُسمح لأجهزة إعادة الضبط التلقائي بالدوران أثناء الفترة التجريبية. عندما يعمل جهاز حماية من التيار الزائد أثناء التجربة، يتم تكرار الاختبار بنفس وقت الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). ويتم تكرار الاختبار بنفس مدة الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). ويتم تكرار الاختبار بنفس مدة الشحن، ولكن مع توصيل البطارية بالحمل الأقصى الذي لا يتسبب في تشغيل أجهزة الحماية. ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب). ب) يجب إجراء حالة الشحن وفقًا لـ (أ) مع كل خطأ في مكون واحد من المحتمل أن يحدث في دائرة الشحن والذي قد يؤدي إلى الشحن الزائد للبطارية. الاستثناء رقم 1: قد يظل جهاز الحماية الذي تم تحديد أنه موثوق به في الحلقة دون أن يتعرض للخطأ. الاستثناء رقم 2: بالنسبة للبطاريات التي لا تحتوي على أجهزة حماية، لا ينطبق شرط (شروط) الشحن الزائد في (ب).

10. يجب ألا تنفجر بطاريات الليثيوم أيون أو تشتعل فيها النيران. بالنسبة لعينات حزمة بطارية الليثيوم أيون ، يجب ألا تؤدي الاختبارات إلى حدوث تسربات كيميائية ناتجة عن تشقق أو تمزق أو انفجار غلاف الخلية الداخلي.