便携电池组(家用与商用电池)

UL 2054《家用和商用电池》(英文全称 Household and Commercial Batteries)由美国保险商实验室(UL)制定,是面向便携式电池组(pack)的安全标准,现行版本为第 3 版,于 2021 年 11 月 17 日发布、最近一次修订为 2022 年 3 月 10 日。它处在电池安全链条的“电池组”一层,与电芯级标准 UL 1642 配合使用。

便携电池组(家用与商用电池)
图:便携电池组(家用与商用电池)|Castorly Stock,Pexels License,via Pexels

两者的分工很清楚:UL 1642 管电芯,UL 2054 管由电芯组成的电池组与整体外壳、保护装置。做电池组认证时,UL 2054 本身就引用了 UL 1642,还引用了 UL 969(标识与标签)、UL 746C(材料)、UL 248-14 与 UL 60691(熔断器、热熔断体)、UL 60730-1(自动控制器)等。对应到国际口径,便携式电池组安全要求由 IEC 62133-2 承担;移动电源另有 UL 2056;电动出行方向由 UL 2271、UL 2272、UL 2849 覆盖;固定式储能则归 UL 1973 等标准。

适用范围上,UL 2054 覆盖作为产品电源使用的便携式一次(不可充电)与二次(可充电)电池,其形态可以是单只电化学电池,也可以是多只串联、并联或混联的电池组。它面向通用电池,不覆盖受主机产品标准约束的电池与主机产品的组合,也不覆盖吞食电池或其内容物带来的中毒风险,以及切开电池接触内容物所致的人身伤害风险。家用电器、商用设备、电动工具与玩具等便携设备所用的镍氢、镍镉与锂离子电池组,都是它常见的适用对象。由于 UL 2054 覆盖的是便携设备通用的电池组,不同整机产品(家电、工具、玩具等)在引用它时还可能叠加各自的整机标准要求,实际评估时要把电池标准与整机标准一并考虑。

版本上,UL 2054 现行第 3 版于 2021 年 11 月 17 日发布,最近一次修订为 2022 年 3 月 10 日;较早的第 1、2 版均已归档。做电池组产品的认证时,应以现行第 3 版及其修订稿为基准,同时确认其上溯引用的电芯标准 UL 1642 也已处于现行版;两者是上下游关系,电芯未过、电池组也难单独成立。

作为电池组安全标准,UL 2054 同样不作容量、循环寿命等性能考核,而是围绕滥用与防护组织测试。按类别梳理如下。

电气安全:包括短路试验、异常充电(过充)试验与强制放电试验,检验电池组在电应力异常、输出被短路时的反应。

电气性能:本标准为安全标准,不考核容量、内阻与循环寿命等性能指标,本类别不涉及。

机械安全:包括外壳强度与刚度、挤压、撞击、振动、冲击与跌落等,检验电池组在搬运、跌落与受挤压时的结构耐受能力。

环境模拟:包括温度循环与加热等,检验电池组在冷热交替与高温环境下的稳定性。

阻燃防火:涉及外壳材料的阻燃性能,材料按 UL 746C 等要求评估,考察电池组在异常受热时外壳是否助燃。

标识核查:核查标记与标签内容是否完整、耐久;不干胶标签按 UL 969(标识与标签)评估。

材料物理性能:以外壳的强度与刚度为支撑,评估其在受力后能否保持结构完整,为滥用试验结果提供结构层面的解释。

有害物质与腐蚀安全:结合泄漏与材料相容性检查,评估电池组在滥用后是否发生电解液泄漏及由此引发的腐蚀与伤害风险。

实务中最容易卡住的有以下几点。

一是把 UL 2054 当成电芯标准来做。电芯仍须按 UL 1642 评估,电池组才走 UL 2054。

二是忽略电池组内保护器件的合规。UL 2054 引用了 UL 248-14、UL 60691 等熔断与热保护标准,内部的熔断器与热保护件须一并符合要求,不能只测电池组本体。

三是标签不合规。不干胶标签须按 UL 969 评估,标签内容与耐久性都不能凑合。

四是忽略版本口径。以已归档的早期版本出报告,可能无法满足客户或采购方对现行第 3 版的要求。

五是把不同用途的产品错套电池组标准,储能、电动出行与移动电源应分别走 UL 1973、UL 2271、UL 2056。

先分清对象是电芯还是电池组,再看产品用在哪里,据此确定是 UL 1642 与 UL 2054 的组合,还是另有对应的专项标准,可以避免一轮白做的测试。确认标准与版本口径后,再安排送样与测试排期,效率最高。

来源:该文内容由亿联检测组织技术专家编写。版权所有,侵权必究!

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