UL 2054标准中电池测试简介

    UL安全标准在世界范围内被广泛认可，其中关于电池的UL标准也是如此。对锂电池而言，对应的UL标准号分别为UL 1642（电芯）和UL 2054（电池）。摩尔实验室(MORLAB) 可以完成UL 1642和UL 2054的测试，并与美国NRTL（Nationally Recognized Testing Laboratory）合作发出NRTL认可证书和报告。
    为使广大客户了解UL电池测试标准，摩尔实验室（MORLAB）特将UL 2054标准内容、测试过程中容易出现的问题点及建议解决方案简单介绍如下。
UL 2054对电池进行测试时，要求内部电芯符合UL 1642的测试项目，否则需要加测电芯的测试项目。
    在UL 2054标准中针对电池的测试项目如下：
 电气类:
• 放电测试: Short Circuit, Room and Short Circuit, 55C
• 充电测试: Abnormal Charging 、 Abusive Overcharge
• 反充测试(强制放电): Forced discharge
• 输出能量测试: Limited Power Source
• 温升测试：Temperature Test（Charging and Discharging）
 机械类:
• 250 N Steady Force
• Mold Stress Relief Test
• Drop Impact
    从测试项目名称看，都是常规测试项目，但与其它电池标准不同的是，UL 2054中大部分电气类测试都不仅仅在常规状态下测试，还要求对电池的单个保护器件进行单一失效（短路或开路），之后再进行测试。另外，在单一失效某个保护器件后，如果在测试电池短路或充电时，仍有其它保护器件立刻动作进行二次保护，则此时需要调节到电池的最大能力的放电或充电电流来进行测试。
正是由于有了单一保护器件失效的要求，标准中电气类项目测试的失败比率比较高，尤其是Abusive Overcharge测试项目，其在所有测试项目中失败几率最高。该项目要求样品在测试前按照0.2C恒流放完电，并对单个保护元器件进行单一失效（single fault），之后使用2C电流恒流模式充电。值得留意的是，标准中并没有明确规定充电电压，仅说明了充电电流，而如果单一失效后没有其它保护，电池或电芯原理上不可能承受得住不限压的持续充电。关于这一点，UL内部在测试锂电池时，单电芯所使用的电压为6 V, 当电压到6V后，则转为恒压模式继续充电。尽管如此，锂电芯在没有保护的前提下，仍然非常困难能通过2C/6V的过充电。
    所以如果需要进行UL 2054的测试，电池在设计和制造时除了常规保护IC保护之外，一定要增加双重保护，如Fuse, PTC等，并且一定要留意PTC等器件的性能和质量。
如果产品的设计对某项测试没有把握，最好能提前准备部分样品到测试实验室（如MORLAB）进行摸底测试，以避免批量送样时发生测试失败，从而影响测试认证周期。
    摩尔实验室一直以来积累了各个标准的丰富测试认证经验， 若广大客户需要了解更多信息，或对各种标准有疑问和建议等，欢迎您联系摩尔实验室进行沟通确认。

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