電池安全警鐘長(zhǎng)鳴制造安全指南將從源端遏制事故發(fā)生
“從去年十月份起,我們就努力研究鋰離子電池安全性問(wèn)題。制定安全性指南的主要目的是消除起火等嚴(yán)重隱患。”富士通株式會(huì)社副總裁Masami Yamamoto透露。去年秋天,日本電子與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(JEITA)和日本電池協(xié)會(huì)(BAJ)組建了一個(gè)安全委員會(huì),Yamamoto擔(dān)任該委員會(huì)主席。
下一步,該委員會(huì)計(jì)劃把指南服務(wù)的對(duì)象擴(kuò)展到筆記本以外的其它設(shè)備,如手機(jī)�！暗改喜⒉淮蛩汴U明去年出現(xiàn)的各種過(guò)熱問(wèn)題的原因,也不會(huì)提供具體案例的實(shí)際解決方案??提供對(duì)策是各個(gè)供應(yīng)商的責(zé)任�！盉AJ便攜式可再充電電池事業(yè)部主席Kensuke Nakatani表示,“指南不是用來(lái)解決每個(gè)具體問(wèn)題,而是提供預(yù)防措施�！�
指南覆蓋了三大主要領(lǐng)域：電池芯設(shè)計(jì)、電池封裝設(shè)計(jì),以及測(cè)量與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。BAJ團(tuán)隊(duì)主要的工作是研究電池芯設(shè)計(jì)要求,JEITA團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé) 封裝設(shè)計(jì)方面,其它標(biāo)準(zhǔn)則由兩個(gè)團(tuán)隊(duì)共同完成。
指南對(duì)電池制造商提出了基本要求,即確定生產(chǎn)流程,不允許外部金屬顆粒進(jìn)入電池芯�；旌辖饘兕w粒后會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部短路。
如果內(nèi)部短路不可避免,指南要求制造商巧妙地設(shè)計(jì)電池芯的結(jié)構(gòu)和材料,使電池芯不容易過(guò)熱。制造商所采用的電池芯結(jié)構(gòu)和材料,必須在指南所規(guī)定的測(cè)試與評(píng)估方法下驗(yàn)證通過(guò)。
指南還定義了每個(gè)電池芯的安全范圍。針對(duì)廣泛使用的采用LiCo02陽(yáng)極的鋰離子電池芯,指南設(shè)置了4.25V的最高充電電壓。工作溫度范圍設(shè)在10℃到45℃之間。
設(shè)置高壓極限的依據(jù)是LiCo02晶格轉(zhuǎn)換的可逆反應(yīng)。超過(guò)4.25V時(shí),晶格會(huì)受到損壞,并不再具有可逆性。
“指南定義了最高的可充電電壓,但沒(méi)有定義如何充電。這由電腦供應(yīng)商自己確定�！彼髂峁灸茉礃I(yè)務(wù)部副總經(jīng)理Koji Sekai指出。
如果電腦供應(yīng)商嚴(yán)格遵循這份指南,他們會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上不可能進(jìn)行快速充電,因?yàn)榭焖俪潆娡ǔ１日３潆娦枰叩碾妷骸?/P>
電池芯測(cè)試通常是在生產(chǎn)過(guò)程中完成的。為了提高安全性,這份指南建議增加一種新測(cè)試,測(cè)試對(duì)象使用充好電的電池芯。測(cè)試時(shí),在電極之間故意插入一個(gè)金屬顆粒,然后按壓使其產(chǎn)生短路。通過(guò)測(cè)試可以觀察到內(nèi)部短路電源芯的狀態(tài)。
在筆記本電腦中,鋰離子電池并不是單個(gè)使用的,而是把多個(gè)電池芯集結(jié)在一個(gè)封裝中。通常兩個(gè)電池芯并聯(lián)在一起形成塊狀,然后幾個(gè)塊再進(jìn)行串連。這也是指南的電池封裝設(shè)計(jì)所要求的。
指南在多個(gè)方面詳細(xì)說(shuō)明了避免熱失控的方法,例如塊的版圖設(shè)計(jì)、基于每個(gè)塊(不是每個(gè)封裝)的精確充電電壓控制、以及控制電路板與電池芯的隔離等。
JEITA和BAJ都提出,希望通過(guò)IEC的在日本的附屬委員會(huì)來(lái)把他們制定的指南提交給IEC SA-21和IEC TC-108委員會(huì)。
