一、测试依据
依据 UL 2054《Safety Standard for Lithium‑Ion Batteries》第 14 章节 Forced Discharge Test(强制放电测试)。针对带保护电路的锂离子成品电池组,模拟电池组完全放空后继续强制放电、单串电芯反极滥用工况;测试需要执行放电回路保护电路单一故障条件,是电池组强制电气安全滥用测试项目。
二、测试前准备要求
(一)样品准备
1.样品数量:每组5 套全新电池组;产品存在多种串并联配置时,采用最大串并联组合样品复测。
2.预处理:测试前按照厂商标准流程充满电,再以0.2C 恒流放电至制造商规定放电终止电压;样品外观完好,外壳无破损、接线无松动、无鼓包漏液。
3.保护器件处理(单一故障要求)
(1)已经过UL 认证的保护器件(PTC 等):可保留,允许保护动作复位。
(2)未取得UL 认证的保护元器件、BMS 放电保护回路:测试前需要短接屏蔽,模拟保护失效故障工况。
(二)环境条件
测试环境温度恒定为20℃±5℃,样品需放置于防爆通风试验仓内,试验仓配备灭火器材,测试全程执行隔离防护。
(三)设备与工装
1.电子负载/放电设备:可稳定输出 0.2C 恒定放电电流,可持续长时间强制放电;
2.监测设备:热电偶贴于电池组外壳以及内部每一颗电芯外壳;电压‑电流高速数据记录仪、计时装置。
3.辅助:按照标准要求,需要开展放电回路各单一元器件故障下的复测。
三、测试步骤
1.将放电至终止电压的电池组置于20℃±5℃环境静置至温度稳定,贴好热电偶,记录初始电压、温度。
2.对电池组放电回路施加单一故障条件,屏蔽BMS 过放、反极保护功能,保证电池可被持续强制放电。
3.启动放电设备,以0.2C 恒定电流 持续强制放电,总放电容量达到电池组 2 倍额定容量 后方可停止放电。
4.可复位保护器件(如PTC)发生动作时,允许器件自动复位继续测试,保证足额放满 2 倍额定容量。
5.完成基础条件测试之后,依次引入放电回路每一种可预见的单一元器件故障,重复上述整套强制放电流程。
6.测试结束后断开放电设备,样品继续静置观察不少于30 min。
7.全程记录电芯/电池组外壳温度峰值、电压、电流,记录起火、冒烟、漏液、壳体开裂、鼓包、物料喷出等现象。
四、判定条件
1.全部样品(含各单一故障条件下的测试样品)必须同时满足以下要求,任意一样品不符合要求即判定为项目不通。
2.测试全过程及静置观察阶段不起火、不爆炸。
3.电芯/电池组外壳无破裂、无电解液喷射外泄、无内部组件喷出、无熔融物料滴落。
4.在放电回路各类单一元器件故障条件下,依然不发生起火爆炸危险失效。

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