Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN12241 3 2018 Công ty luật Minh Khuê www luatminhkhue vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12241 3 2018 IEC 62660 3 2016 PIN LITHIUM ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO T[.]
Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12241-3:2018 IEC 62660-3:2016 PIN LITHIUM-ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - PHẦN 3: YÊU CẦU AN TOÀN Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 3: Safety requirements Lời nói đầu TCVN 12241-3:2018 hồn tồn tương đương với IEC 62660-3:2016; TCVN 12241-3:2018 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ TCVN 12241 (IEC 62660), Pin lithium-ion thứ cấp dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường chạy điện có phần sau: - TCVN 12241-1:2018 (IEC 62660-1:2018), Phần 1: Thử nghiệm tính năng; - TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018), Phần 2: Độ tin cậy thử nghiệm mức; - TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016), Phần 3: Yêu cầu an toàn; - TCVN 12241-4:2018 (IEC TR 62660-4:2017), Phần 4: Phương pháp thử nghiệm thay cho thử nghiệm ngắn mạch bên TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016) PIN LITHIUM-ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - PHẦN 3: YÊU CẦU AN TOÀN Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 3: Safety requirements Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định quy trình thử nghiệm tiêu chí chấp nhận tính an tồn pin khối pin lithium-ion thứ cấp sử dụng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường chạy điện (EV) kể xe điện chạy acquy (BEV) xe điện hybrid (HEV) CHÚ THÍCH 1: Khối pin sử dụng thay cho pin theo thỏa thuận nhà chế tạo khách hàng CHÚ THÍCH 2: Liên quan đến pin xe điện hybrid loại cắm vào (PHEV), nhà chế tạo lựa chọn điều kiện thử nghiệm ứng dụng BEV ứng dụng HEV Tiêu chuẩn nhằm xác định tính an tồn pin sử dụng pin/acquy hệ thống sử dụng dự kiến, sử dụng sai nhìn thấy cách hợp lý ngẫu nhiên làm việc bình thường EV u cầu an tồn pin tiêu chuẩn dựa giả thiết pin sử dụng hệ thống pin/acquy giới hạn điện áp, dòng điện nhiệt độ quy định nhà chế tạo pin (vùng làm việc pin) Đánh giá an toàn pin vận chuyển bảo quản không đề cập tiêu chuẩn CHÚ THÍCH 3: Các u cầu tính an toàn hệ thống pin/acquy lithium-ion xác định ISO 12405-3 Quy định kỹ thuật yêu cầu an toàn hệ thống pin/acquy lithium-ion xe đạp điện xe máy điện xác định ISO 18243 Tiêu chuẩn IEC 62619 quy định yêu cầu an toàn pin acquy dùng cho ứng dụng công nghiệp kể xe nâng, xe sân golf phương tiện giao thơng có dẫn hướng tự động CHÚ THÍCH 4: Thơng tin vùng làm việc pin cho Phụ lục A Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn có ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên (kể sửa đổi) TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018), Pin lithium-ion thứ cấp dùng truyền lực cho phương tiện giao thông đường chạy điện - Phần 2: Độ tin cậy thử nghiệm abuse LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn IEC 60050-482, International Electrotechnical Vocabulary - Part 482: Primary and secondary cells and batteries (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 482: Pin acquy sơ cấp thứ cấp) IEC 61434, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Guide to designation of current in alkaline secondary cell and battery standards (Pin acquy thứ cấp chứa kiềm chất điện phân không axit khác - Hướng dẫn xác định dòng điện tiêu chuẩn pin acquy thứ cấp loại kiềm) IEC 62619, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for secondary lithium cells and batteries, for use in industrial applications (Pin acquy thứ cấp chứa chất điện phân kiềm chất điện phân không axit khác - Yêu cầu an toàn pin acquy lithium thứ cấp, dùng cho ứng dụng công nghiệp) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa IEC 60050-482 thuật ngữ định nghĩa 3.1 Xe điện chạy acquy (battery electric vehicle) BEV Xe điện có acquy truyền động làm nguồn lượng để truyền lực cho xe 3.2 Khối pin (cell block) Nhóm pin nối với theo cấu hình song song có khơng có thiết bị bảo vệ, ví dụ cầu chảy điện trở hệ số nhiệt dương (PTC), chưa lắp với vỏ chúng, bố trí đầu nối thiết bị điều khiển điện tử 3.3 Nổ (explosion) Hư hại xảy vật chứa pin, có, mở đột ngột thành phần bị tống mạnh ngồi 3.4 Cháy (fire) Phát khói khỏi pin khối pin 3.5 Xe điện hybrid (hybrid electric vehicle) HEV Xe có hệ thống trữ lượng nạp lại nguồn lượng dùng nhiên liệu để truyền lực 3.6 Ngắn mạch bên (internal short circuit) Đấu nối điện không ý điện cực âm dương bên pin 3.7 Rị rỉ (leakage) Thốt chất điện phân lỏng khỏi phận khơng phải lỗ khí, ví dụ vỏ, phần gắn kín và/hoặc đầu nối 3.8 Điện áp danh nghĩa (nominal voltage) Giá trị xấp xỉ thích hợp điện áp sử dụng để định danh nhận biết pin [NGUỒN: IEC 60050-482:2004, 482-03-31, có sửa đổi - Xóa “pin/acquy hệ thống điện hóa” cuối định nghĩa] 3.9 Dung lượng danh định (rated capacity) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Lượng điện C3 Ah (ampe-giờ) BEV C1 Ah HEV nhà chế tạo cơng bố 3.10 Dịng điện thử nghiệm chuẩn (reference test current) It Dịng điện tính ampe thể sau It (A) = Cn (Ah)/n (h) Cn dung lượng danh định pin; n thời gian sở, tính (h) 3.11 Nhiệt độ phòng (room temperature) Nhiệt độ 25 °C ± K 3.12 Nứt vỡ (rupture) Hư hại vỏ vật chứa pin nguyên nhân bên bên ngoài, tạo phơi nhiễm tràn không vật liệu Kể khói chỗ nứt 3.13 Pin lithium-ion thứ cấp (secondary lithium-ion cell) Một pin thứ cấp có điện lấy từ phản ứng đưa vào/lấy ion lithium anốt catốt CHÚ THÍCH 1: Pin thứ cấp khối chế tạo cung cấp nguồn lượng điện cách chuyển đổi trực tiếp từ hóa Pin gồm điện cực, chất điện phân, vật chứa đầu nối, thiết kế để nạp điện CHÚ THÍCH 2: Trong tiêu chuẩn này, pin pin thứ cấp có nghĩa pin lithium-ion thứ cấp sử dụng cho mục đích truyền lực cho phương tiện giao thơng chạy điện 3.14 Trạng thái nạp (state of charge) SOC Dung lượng sẵn có acquy thể phần trăm dung lượng danh định 3.15 Thốt khí (venting) Xả áp suất mức bên khỏi pin theo cách thiết kế để tránh vỡ nổ Điều kiện thử nghiệm 4.1 Quy định chung Phải nêu báo cáo thử nghiệm chi tiết thiết bị đo sử dụng Pin cố định chắn thử nghiệm nhằm tránh bị phồng lên chấp nhận theo mục đích thử nghiệm Việc cố định chắn cần xem xét đến thiết kế pin/acquy 4.2 Thiết bị đo 4.2.1 Dải đo thiết bị đo Thiết bị đo sử dụng phải cho phép đo giá trị điện áp dòng điện Dải đo thiết bị đo phương pháp đo phải chọn cho đảm bảo độ xác quy định thử nghiệm Đối với thiết bị đo analog, điều ngụ ý số đọc phải lấy phần ba cuối thang đo Cho phép sử dụng thiết bị đo khác với điều kiện chúng cho độ xác tương đương LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 4.2.2 Đo điện áp Điện trở vôn mét sử dụng phải tối thiểu MΩ/V 4.2.3 Đo dịng điện Tồn cụm ampe mét, điện trở shunt dây dẫn phải có cấp xác 0,5 tốt 4.2.4 Đo nhiệt độ Nhiệt độ pin phải đo cách sử dụng thiết bị đo nhiệt độ bề mặt có thang đo tương đương độ xác hiệu chuẩn quy định 4.2.1 Nhiệt độ cần đo vị trí phản ánh sát nhiệt độ pin Nhiệt độ đo vị trí thích hợp khác cần Các ví dụ đo nhiệt độ thể Hình Phải tuân thủ hướng dẫn đo nhiệt độ nhà chế tạo quy định Hình - Ví dụ đo nhiệt độ pin 4.2.5 Các phép đo khác Các giá trị khác kể dung lượng cơng suất đo cách sử dụng thiết bị đo với điều kiện phù hợp với 4.3 4.3 Dung sai Độ xác tổng giá trị đo điều khiển, so với giá trị quy định thực tế phải nằm dung sai sau: a) ± 0,1 % điện áp; b) ± % dòng điện; c) ± K nhiệt độ; d) ± 0,1 % thời gian; e) ± 0,1 % khối lượng; f) ± 0,1 % kích thước Các dung sai bao gồm độ xác kết hợp thiết bị đo, kỹ thuật đo sử dụng, tất nguồn sai số khác quy trình thử nghiệm 4.4 Nhiệt độ thử nghiệm Nếu khơng có quy định khác, trước thử nghiệm, pin phải ổn định nhiệt độ thử nghiệm tối thiểu 12 h Thời gian giảm xuống đạt ổn định nhiệt Ổn định nhiệt coi đạt sau khoảng thời gian h, thay đổi nhiệt độ pin thấp K Nếu khơng có quy định khác tiêu chuẩn này, pin phải thử nghiệm nhiệt độ phịng sử dụng phương pháp nhà chế tạo cơng bố LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Đo điện 5.1 Điều kiện chung nạp điện Nếu khơng có quy định khác tiêu chuẩn này, trước thử nghiệm đo điện, pin phải nạp điện sau Trước nạp điện, pin phải phóng điện nhiệt độ phịng dịng điện khơng đổi 1/3 It (A) BEV It (A) ứng dụng HEV xuống điện áp kết thúc phóng điện nhà chế tạo quy định Sau đó, pin phải nạp điện theo phương pháp nạp nhà chế tạo cơng bố, nhiệt độ phịng 5.2 Dung lượng Trước điều chỉnh SOC 5.3, dung lượng pin phải khẳng định giá trị danh định theo bước sau Bước - Pin phải nạp theo 5.1 Sau nạp lại, nhiệt độ pin phải ổn định theo 4.4 Bước - Pin phóng điện nhiệt độ quy định với dịng điện khơng đổi 1/3 It (A) ứng dụng BEV It (A) ứng dụng HEV đến điện áp kết thúc phóng điện nhà chế tạo cung cấp Phương pháp xác định dòng điện thử nghiệm It xác định IEC 61434 Xem thêm 3.9 Bước - Đo thời gian phóng điện đạt đến điện áp kết thúc phóng điện quy định, tính dung lượng pin thể Ah đến ba chữ số có nghĩa 5.3 Điều chỉnh SOC Các pin thử nghiệm phải nạp quy định Điều chỉnh SOC quy trình cần tuân thủ để chuẩn bị pin theo SOC khác thử nghiệm tiêu chuẩn Bước - Pin phải nạp theo 5.1 Bước - Pin phải để nhiệt độ phòng theo 4.4 Bước - Pin phải phóng điện dịng điện khơng đổi 1/3 It (A) ứng dụng BEV It (A) ứng dụng HEV (100 - n)/100 x h ứng dụng BEV (100 - n)/100 x h ứng dụng HEV, n SOC (%) cần điều chỉnh thử nghiệm Thử nghiệm an toàn 6.1 Quy định chung Đối với tất thử nghiệm quy định điều này, phải ghi vào báo cáo cách lắp đặt thử nghiệm kể chi tiết cố định dây pin Các thử nghiệm phải thực pin chế tạo không sáu tháng, số lượng pin thử nghiệm xác định theo thỏa thuận nhà chế tạo khách hàng Khối pin sử dụng để thử nghiệm thay cho pin đơn lẻ theo thỏa thuận nhà chế tạo khách hàng Số lượng chủng loại mẫu thử nghiệm (pin khối pin) phải cung cấp báo cáo thử nghiệm Mỗi thử nghiệm phải kết thúc sau quan sát, trừ có quy định khác tiêu chuẩn Cảnh báo: Các thử nghiệm sử dụng quy định gây tổn hại khơng có đủ biện pháp phịng ngừa Các thử nghiệm thực kỹ thuật viên có trình độ kinh nghiệm sử dụng bảo vệ đủ Để ngăn ngừa bỏng, cần thực cảnh báo pin mà vỏ chúng vượt 75 °C thử nghiệm 6.2 Thử nghiệm khí 6.2.1 Rung 6.2.1.1 Mục đích Thử nghiệm thực để mô rung đến pin xảy vận hành bình thường phương tiện giao thơng, để xác nhận tính an toàn pin điều kiện 6.2.1.2 Thử nghiệm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Thử nghiệm phải thực theo 6.1.1.1 TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018) 6.2.1.3 Tiêu chí chấp nhận Trong thử nghiệm, pin khơng cho thấy có rị rỉ, khí, nứt vỡ, cháy nổ 6.2.2 Xóc khí 6.2.2.1 Mục đích Thử nghiệm thực để mơ xóc khí đến pin xảy vận hành bình thường phương tiện giao thơng, để xác nhận tính an tồn pin điều kiện 6.2.2.2 Thử nghiệm Thử nghiệm phải thực theo 6.1.2.1 TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018) 6.2.2.3 Tiêu chí chấp nhận Trong thử nghiệm, pin khơng cho thấy có rị rỉ, khí, nứt vỡ, cháy nổ 6.2.3 Ép 6.2.3.1 Mục đích Thử nghiệm phải thực mơ lực tải bên ngồi gây biến dạng pin để kiểm tra tính an tồn pin điều kiện 6.2.3.2 Thử nghiệm Thử nghiệm phải thực sau a) Điều chỉnh SOC pin đến 100 % ứng dụng BEV, đến 80 % ứng dụng HEV theo 5.3 b) Pin đặt bề mặt phẳng cách điện ép với dụng cụ ép hình trịn nửa hình trịn, hình cầu bán cầu có đường kính 150 mm Nên sử dụng hình trịn để ép pin hình trụ, hình cầu để ép pin hình lăng trụ kể pin phẳng pin dạng túi Lực ép phải đặt theo hướng gần vng góc với xếp lớp điện cực dương âm bên pin Lực phải đặt vào xấp xỉ tâm pin thể Hình Tốc độ ép phải nhỏ mm/min c) Lực phải giải phóng xảy sụt áp đột ngột phần ba điện áp ban đầu pin, xảy biến dạng 15 % nhiều kích thước pin ban đầu, đặt vào lực 000 lần khối lượng pin, chọn thời điểm xảy trước Các pin phải quan sát 24 h nhiệt độ vỏ giảm xuống 80 % độ tăng nhiệt lớn a) Ví dụ pin hình trụ b) Ví dụ pin hình lăng trụ LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình - Ví dụ thử nghiệm ép 6.2.3.3 Kết thử nghiệm Trong suốt thử nghiệm, pin khơng có chứng việc cháy nổ 6.3 Thử nghiệm nhiệt 6.3.1 Độ bền với nhiệt độ cao 6.3.1.1 Mục đích Thử nghiệm thực nhằm mô môi trường nhiệt độ cao mà pin phải chịu sử dụng sai dự đoán cách hợp lý tai nạn phương tiện giao thơng, để kiểm tra tính an toàn pin điều kiện 6.3.1.2 Thử nghiệm Thử nghiệm phải thực sau a) Điều chỉnh SOC pin đến 100 % ứng dụng BEV đến 80 % ứng dụng HEV theo 5.3 b) Pin, ổn định nhiệt độ phòng, phải đặt trọng trường lị có lưu thơng khơng khí Nhiệt độ lò phải tăng lên với tốc độ K/min đến nhiệt độ 130 °C ± K Pin phải nhiệt độ 30 trước dừng thử nghiệm Sau đó, sau thiết bị gia nhiệt tắt nguồn, pin phải theo dõi tiếp h để lò CHÚ THÍCH: Nếu cần, để tránh biến dạng, pin giữ thử nghiệm theo cách không làm ảnh hưởng đến mục đích thử nghiệm 6.3.1.3 Tiêu chí chấp nhận Trong suốt thử nghiệm, pin không cho thấy có chứng việc cháy nổ 6.3.2 Chu kỳ nhiệt độ 6.3.2.1 Mục đích Thử nghiệm thực nhằm mô phơi nhiễm dự kiến với thay đổi môi trường nhiệt độ thấp cao mà gây dãn nở co lại thành phần pin, để kiểm tra tính an tồn pin điều kiện 6.3.2.2 Thử nghiệm Phải thực thử nghiệm theo 6.2.2.1.1 TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018) 6.3.2.3 Tiêu chí chấp nhận Trong suốt thử nghiệm, pin khơng cho thấy có chứng việc rị rỉ, khí, nứt vỡ, cháy nổ 6.4 Thử nghiệm điện Nếu cần, nhằm tránh biến dạng, pin giữ suốt thử nghiệm theo cách không làm ảnh hưởng đến mục đích thử nghiệm 6.4.1 Ngắn mạch bên ngồi 6.4.1.1 Mục đích Thử nghiệm thực để mơ ngắn mạch bên ngồi pin, để kiểm tra tính an tồn pin điều kiện 6.4.1.2 Thử nghiệm Thử nghiệm phải thực theo 6.3.1.1 TCVN 12241-2:2018 (IEC 62660-2:2018) 6.4.1.3 Tiêu chí chấp nhận Trong suốt thử nghiệm, pin khơng cho thấy có chứng việc cháy nổ 6.4.2 Quá nạp 6.4.2.1 Mục đích Thử nghiệm thực để mơ nạp pin, để kiểm tra tính an toàn pin điều kiện LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 6.4.2.2 Thử nghiệm Thử nghiệm phải thực sau a) Điều chỉnh SOC pin đến 100 % theo 5.3 b) Tiếp tục nạp pin 100 % SOC với dòng điện nạp It ứng dụng BEV It ứng dụng HEV nhiệt độ phòng sử dụng nguồn điện đủ để cung cấp dòng điện nạp không đổi Thử nghiệm nạp phải dừng lại điện áp pin đạt đến 120 % điện áp lớn nhà chế tạo quy định, lượng điện áp đặt vào pin đạt đến tương đương 130 % SOC, chọn trường hợp xảy trước 6.4.2.3 Tiêu chí chấp nhận Trong suốt thử nghiệm, pin khơng cho thấy có chứng việc cháy nổ 6.4.3 Phóng điện cưỡng 6.4.3.1 Mục đích Thử nghiệm thực để mơ phóng điện cưỡng pin, để kiểm tra tính an toàn pin điều kiện 6.4.3.2 Thử nghiệm Thử nghiệm phải thực sau a) Điều chỉnh SOC pin đến % theo 5.3 b) Tiếp tục phóng điện pin % SOC với dòng điện nạp It nhiệt độ phịng Thử nghiệm phóng điện cưỡng phải dừng lại giá trị tuyệt đối điện áp pin đạt đến 25 % nhỏ giá trị điện áp danh nghĩa nhà chế tạo quy định, pin phóng điện 30 min, chọn trường hợp xảy trước 6.4.3.3 Tiêu chí chấp nhận Trong suốt thử nghiệm, pin không cho thấy có chứng việc rị rỉ, khí, nứt vỡ, cháy nổ 6.4.4 Thử nghiệm ngắn mạch bên 6.4.4.1 Mục đích Thử nghiệm thực để mô ngắn mạch bên pin gây nhiễm bẩn vật dẫn điện v.v., để kiểm tra tính an tồn pin điều kiện CHÚ THÍCH: Phụ lục B đưa giải thích hữu ích thử nghiệm ngắn mạch bên 6.4.4.2 Thử nghiệm 6.4.4.2.1 Thử nghiệm ngắn mạch bên cưỡng Thử nghiệm phải thực pin theo 7.3.2 b) IEC 62619, ra: Khi đặt miếng niken vùng phủ vật liệu hoạt động dương vùng phủ vật liệu hoạt động âm, pin mạch bên lớp phải khẳng định Các điều kiện thử nghiệm quy định, ví dụ lực nén hình dạng đồ gá thay đổi, cần, để mô ngắn mạch bên lớp vỏ điện cực pin không bị ép Việc thay đổi phải ghi lại Miếng niken đặt vào thơng qua vết rạch vỏ pin, mà không lấy lõi điện cực (cuộn dây, kiểu xếp lớp gấp) khỏi vỏ pin Trong vỏ này, vị trí miếng niken khơng nằm pin với điều kiện kết thử nghiệm khơng bị ảnh hưởng CHÚ THÍCH 1: Ngắn mạch bên lớp khẳng định sụt áp vài mV CHÚ THÍCH 2: Trường hợp nhôm cực dương lộ vịng ngồi cùng, đối mặt với vật liệu hoạt động cực âm, miếng niken đặt tâm pin vùng phủ vật liệu hoạt động cực âm nhôm cực dương đặt điểm cuối vùng phủ vật liệu hoạt động cực dương theo hướng quấn dây Vùng mà nhôm dương đối mặt với vật liệu hoạt động cực âm, có, kiểm tra bằng cách xem xét thiết kế, FMEA, v.v theo thỏa thuận khách hàng nhà cung cấp pin 6.4.4.2.2 Thử nghiệm thay Các phương pháp thử nghiệm khác để mô ngắn mạch bên pin nhiễm bẩn vật dẫn điện có lựa chọn tiêu chí sau thỏa mãn có thỏa thuận khách hàng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn nhà cung cấp a) biến dạng vỏ không ảnh hưởng nhiệt điện đến ngắn mạch pin Năng lượng không phân tán ngắn mạch ngắn mạch điện cực b) Ngắn mạch bên lớp điện cực dương điện âm phải mô c) Vùng ngắn mạch giống vùng 7.3.2 b) IEC 62619 phải mơ d) Các vị trí ngắn mạch pin phải giống với mô tả 6.4.4.2.1 e) Thử nghiệm phải lặp lại (xem Bảng IEC 62619) Các điều kiện tham số thử nghiệm chi tiết thử nghiệm thay phải điều chỉnh trước thử nghiệm theo thỏa thuận nhà chế tạo nhà sản xuất pin, cho đáp ứng tiêu chí Kết thử nghiệm phải đánh giá cách tháo pin, quan sát tia X, v.v Nếu kết thử nghiệm cho thấy ngắn mạch bên nhiều lớp, vùng ngắn mạch lớn thử nghiệm coi thử nghiệm thay hợp lệ, với điều kiện thỏa mãn tiêu chí chấp nhận 6.4.4.3 Việc khơng đạt thử nghiệm thay khơng có nghĩa không đạt thử nghiệm 6.4.4 2.1, điều kiện thử nghiệm thử nghiệm thay khắc nghiệt tiêu chí quy định CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp ngắn mạch bên khơng thể mô phỏng, thử nghiệm không hợp lệ ghi lại liệu thử nghiệm CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ thử nghiệm thay cho IEC TR 62660-4 6.4.4.2.3 Thay cho thử nghiệm pin Trong trường hợp cụ thể để giảm nhẹ rủi ro liên quan đến nhiệt mức cao mức pin (tức khối pin môđun pin, khối pin/acquy hệ thống pin/acquy), thử nghiệm ngắn mạch bên mức pin thay thử nghiệm thay ví dụ thử nghiệm tương đương chứng minh an toàn hệ thống pin/acquy, thỏa thuận khách hàng nhà cung cấp Như thử nghiệm thay cho thử nghiệm ngắn mạch bên trong, thử nghiệm tương đương dùng cho khối pin môđun quy định IEC 62619 CHÚ THÍCH: Thử nghiệm nhân khối pin/acquy xem xét ISO 12405-3 6.4.4.3 Tiêu chí chấp nhận Trong suốt thử nghiệm, pin không cho thấy có chứng cháy nổ Phụ lục A (tham khảo) Vùng hoạt động pin để sử dụng an toàn A.1 Quy định chung Phụ lục giải thích cách xác định vùng hoạt động pin để đảm bảo sử dụng an toàn pin Vùng hoạt động quy định điều kiện nạp, ví dụ giới hạn điện áp nạp nhiệt độ pin, để đảm bảo an toàn pin Nhà chế tạo pin cần quy định thông tin vùng hoạt động quy định kỹ thuật pin, biện pháp phịng ngừa an tồn cho khách hàng ví dụ nhà chế tạo dãy pin/acquy hệ thống pin/acquy Thiết bị bảo vệ thích hợp chức cần cung cấp hệ thống điều khiển pin/acquy phép hỏng hóc có điều khiển nạp Các giới hạn vùng hoạt động quy định cho an toàn tối thiểu, khác với điện áp nạp nhiệt độ để tối ưu tính pin tuổi thọ pin A.2 Điều kiện nạp để sử dụng an toàn A.2.1 Quy định chung Để đảm bảo sử dụng an toàn pin, nhà chế tạo pin cần đặt giới hạn điện áp nhiệt độ pin cần áp dụng trình nạp Pin cần nạp phạm vi dải nhiệt độ quy định (dải nhiệt độ tiêu chuẩn) điện áp không vượt giới hạn Nhà chế tạo đặt dải nhiệt độ cao thấp dải nhiệt độ tiêu chuẩn, với điều kiện thực biện pháp an tồn, ví dụ điện áp nạp giảm thấp Vùng hoạt động có nghĩa dải điện áp nhiệt độ mà pin sử dụng cách an tồn Dịng điện nạp lớn giới hạn điện áp phóng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn đặt cho vùng hoạt động Pin sản xuất áp dụng vùng làm việc với pin ban đầu, có vật liệu điện cực, chiều dày, thiết kế pin với pin ban đầu, nhỏ 120 % dung lượng pin ban đầu Pin coi pin loạt sản phẩm A.2.2 Xem xét điện áp nạp Điện áp nạp đặt vào pin cho thúc đẩy phản ứng hóa học q trình nạp Tuy nhiên, điện áp nạp cao xảy phản ứng hóa học mức phản ứng phụ, pin trở nên khơng ổn định nhiệt Do đó, quan trọng điện áp nạp không vượt giá trị nhà chế tạo pin quy định (tức giới hạn điện áp nạp) Trường hợp pin nạp điện áp cao giới hạn điện áp nạp, lượng iôn lithium vượt tách khỏi vật liệu hoạt động điện cực dương, kết cấu tinh thể có xu hướng vỡ Trong điều kiện này, ngắn mạch bên xảy ra, nhiệt dễ xảy so với pin nạp vùng hoạt động xác định trước Do đó, pin không nạp điện áp cao giới hạn điện áp nạp Điện áp nạp giới hạn cần đặt nhà chế tạo pin dựa thử nghiệm kiểm tra xác nhận, cách thể kết quả, ví dụ, sau: - kết thử nghiệm kiểm tra xác nhận tính ổn định kết cấu tinh thể vật liệu cực dương; - kết thử nghiệm kiểm tra xác nhận chấp nhận ion lithium vào vật liệu điện cực âm pin nạp điện áp nạp giới hạn trên; - kết thử nghiệm kiểm tra xác nhận pin nạp điện áp nạp giới hạn thử nghiệm thử nghiệm an toàn Điều giới hạn dải nhiệt độ tiêu chuẩn, tiêu chí chấp nhận thử nghiệm đáp ứng A.2.3 Xem xét nhiệt độ A.2.3.1 Quy định chung Việc nạp tạo phản ứng hóa học bị ảnh hưởng nhiệt độ Lượng phản ứng phụ điều kiện phản ứng trình nạp tùy thuộc vào nhiệt độ Việc nạp dải nhiệt độ thấp cao coi gây phản ứng phụ nhiều khắc nghiệt quan điểm an toàn so với dải nhiệt độ tiêu chuẩn, điện áp nạp giới hạn áp dụng cách an tồn Do đó, điện áp nạp và/hoặc dịng điện nạp cần giảm từ điện áp nạp giới hạn và/hoặc dòng điện nạp giới hạn dải nhiệt độ thấp dải nhiệt độ cao A.2.3.2 Dải nhiệt độ cao Khi pin nạp nhiệt độ cao dải nhiệt độ tiêu chuẩn, tính an tồn pin có xu hướng giảm độ ổn định thấp kết cấu tinh thể Ngoài ra, dải nhiệt độ cao, nhiệt có xu hướng xảy có thay đổi nhiệt độ tương đối nhỏ Khi đó, việc nạp pin dải nhiệt độ cao cần khống chế sau: - nhiệt độ bề mặt pin nằm dải nhiệt độ cao quy định nhà chế tạo pin, áp dụng điều kiện nạp cụ thể ví dụ điện áp nạp thấp dòng điện nạp thấp hơn; - nhiệt độ bề mặt pin cao giới hạn dải nhiệt độ cao, pin không nạp với dòng điện nạp A.2.3.3 Dải nhiệt độ thấp Khi pin nạp dải nhiệt độ thấp, tốc độ vận chuyển khối lượng giảm tốc độ ion lithium thâm nhập vào vật liệu điện cực âm trở nên thấp Do đó, lithium kim loại dễ tích tụ bề mặt cácbon Trong điều kiện này, pin trở nên không ổn định nhiệt dễ bị q nóng gây q nhiệt Ngồi ra, dải nhiệt độ thấp, việc chấp nhận iôn lithium phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, Trong hệ thống pin/acquy lithium chứa nhiều pin nối tiếp nhau, việc tiếp nhận ion lithium pin khác tùy thuộc vào nhiệt độ pin mà làm giảm tính an tồn hệ thống pin/acquy Khi đó, việc nạp pin dải nhiệt độ thấp cần khống chế sau: - nhiệt độ bề mặt pin nằm dải nhiệt độ thấp quy định nhà chế tạo pin, áp dụng điều kiện nạp cụ thể ví dụ điện áp nạp thấp dòng điện nạp thấp hơn; - nhiệt độ bề mặt pin thấp giới hạn dải nhiệt độ thấp, pin không nạp với dịng điện nạp A.3 Ví dụ vùng hoạt động LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình A.1 minh họa ví dụ điển hình vùng hoạt động nạp điện Trong dải nhiệt độ cao thấp dải nhiệt độ tiêu chuẩn, cho phép thay đổi pin với điều kiện sử dụng điện áp và/hoặc dịng điện nạp thấp Dải hoạt động quy định với dạng bước thể Hình A.1, với đường chéo Hình A.2 minh họa ví dụ vùng hoạt động phóng điện T1 - T2: Dải nhiệt độ thấp T2 - T3: Dải nhiệt độ tiêu chuẩn T3 - T5: Dải nhiệt độ cao Hình A.1 - Ví dụ vùng hoạt động nạp điện pin lithium-ion điển hình LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn T1 - T2: Dải nhiệt độ thấp T2 - T3: Dải nhiệt độ tiêu chuẩn T3 - T4: Dải nhiệt độ cao Hình A.2 - Ví dụ vùng hoạt động phóng điện pin lithium-ion điển hình Phụ lục B (tham khảo) Giải thích thử nghiệm ngắn mạch bên B.1 Khái niệm chung Các thử nghiệm ngắn mạch bên trong tiêu chuẩn kiểm tra xác nhận đáp ứng pin số trường hợp cụ thể ngắn mạch bên Thử nghiệm ngắn mạch bên theo 6.4.4.2.1 mô tả khả pin chịu có mặt vật lạ pin mà không gây cháy nổ Thử nghiệm thể chứng tỏ giảm nhẹ rủi ro liên quan đến trường hợp cụ thể Các thử nghiệm ngắn mạch bên thay 6.4.4.2.2 chứng tỏ khả pin chịu ngắn mạch bên mức độ giới hạn Tuy nhiên, khơng có thử nghiệm ngắn mạch chứng tỏ khả nhiệt pin giảm khơng Theo đó, rủi ro liên quan đến q nhiệt pin cần giảm nhẹ so với mức quy mơ lớn hướng đến tồn hệ thống (khối pin, môđun, khối pin/acquy phương tiện giao thông) B.2 Ngắn mạch bên gây nhiễm bẩn Ngắn mạch bên pin có nhiều khả có nguyên nhân khác từ trình sản xuất đến sử dụng phương tiện giao thông Các thử nghiệm an toàn khác tiêu chuẩn dự kiến để kiểm tra xác nhận an toàn pin gặp tượng ngắn mạch khác (xem Bảng B.1) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Thử nghiệm ngắn mạch bên trong 6.4.4 thiết kế riêng để mô nhiễm bẩn vật dẫn điện pin, thường xảy trình chế tạo Nhiễm bẩn vật rắn đặc biệt nghiêm trọng vụ cháy pin/acquy lithium thị trường chúng Bảng B.1 - Ví dụ ngắn mạch bên pin Chế độ Nguyên nhân Điều kiện môi trường Nhiệt độ bất thường mức Hoạt động khơng Q trình chế tạo Biện pháp phịng ngừa Thử nghiệm Quy định điều kiện hoạt 6.3.1 Độ bền nhiệt độ động cao Rung mức 6.2.1 Rung Xóc mức (rơi va đập) 6.2.2 Xóc khí Ép in 6.2.3 Ép Điều kiện nạp khơng Quy định vùng hoạt động a (nhiệt độ thấp dòng điện cao) Quá nạp 6.4.2 Quá nạp Quá phóng 6.4.3 Phóng điện cưỡng Cân vật liệu dương/âm không a Nhiễm bẩn vật dẫn điện Kiểm sốt q trình 6.4.4 Thử nghiệm ngắn mạch bên Bavia nới lỏng phần kim loại a Rách ngăn cách a a Thử nghiệm ngắn mạch bên 6.4.4 bao gồm ngắn mạch bên gây nguyên nhân vùng ngắn mạch nhỏ tương tự Thử nghiệm 6.4.4.2.1 đề cập đến thử nghiệm ngắn mạch bên cưỡng (FISC) quy định IEC 62619 Quy trình chi tiết thử nghiệm FISC xác định IEC 62133 IEC TR 62914 Thử nghiệm FISC thực với pin thử nghiệm miếng niken đưa vào để mô điều kiện trường hợp xấu ngắn mạch bên Cỡ quy định miếng niken thể vật nhiễm bẩn lớn chứa pin, phát nhiệt lớn điện cực Nhiễm bẩn vật rắn gây ngắn mạch bên lớp điện cực dương điện cực âm, mà mơ thử nghiệm FISC Đã kiểm tra xác nhận điều kiện nhiệt, hóa điện pin thử nghiệm qua xử lý tương đương với pin chưa qua xử lý, không ảnh hưởng đến kết thử nghiệm CHÚ THÍCH 1: Điều kiện nhiệt pin thử nghiệm qua xử lý tương đương với, khắc nghiệt hơn, pin chưa qua xử lý độ dẫn nhiệt thấp túi polyetylen sử dụng cho pin thử nghiệm Cơ cấu gắn làm nhựa tổng hợp acrylic cao su nitril có độ dẫn nhiệt thấp khơng ảnh hưởng đến nhiệt khỏi pin thử nghiệm phát nhiệt nhanh vùng ngắn mạch CHÚ THÍCH 2: Sự bay chất điện phân trình chuẩn bị pin thử nghiệm thường ngăn ngừa hồn tồn theo quy trình thử nghiệm quy định, cho khơng có ảnh hưởng đến kết thử nghiệm Pin xử lý có tính giống với pin chưa qua xử lý dung lượng điện trở Thư mục tài liệu tham khảo [1] IEC 62133, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications [2] IEC 62660-1, Pin lithium-ion thứ cấp dùng truyền lực cho phương tiện giao thông đường chạy điện - Phần 1: Thử nghiệm tính [3] IEC TR 62660-4, Pin lithium-ion thứ cấp dùng truyền lực cho phương tiện giao thông đường chạy điện - Phần 4: Phương pháp thử nghiệm thay dùng cho thử nghiệm ngắn mạch bên LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn IEC 62660-3 [4] IEC TR 62914, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes Experimental procedure for the forced internal short-circuit test of IEC 62133:2012 [5] ISO 12405-1, Road vehicles - Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion battery packs and systems - Part 1: High power application [6] ISO 12405-2, Road vehicles - Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion battery packs and systems - Part 2: High anergy application that defines tests and related requirements for battery systems [7] ISO 12405-3, Road vehicles - Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion battery packs and systems - Part 3: Safety performance requirements [8] ISO 18243, Electrically propelled mopeds and motorcycles - Test specifications and safety requirements for lithium-ion battery systems [9] UN ECE Regulation No 100 (UN ECE R100), Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to specific requirements for the electric power train (02 series of amendment of later) MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Điều kiện thử nghiệm Đo điện Thử nghiệm an toàn Phụ lục A (tham khảo) - Vùng hoạt động pin để sử dụng an toàn Phụ lục B (tham khảo) - Giải thích thử nghiệm ngắn mạch bên Thư mục tài liệu tham khảo LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 ... nạp phạm vi dải nhiệt độ quy định (dải nhiệt độ tiêu chuẩn) điện áp không vượt giới hạn Nhà chế tạo đặt dải nhiệt độ cao thấp dải nhiệt độ tiêu chuẩn, với điều kiện thực biện pháp an tồn, ví dụ... pin thử nghiệm phải nạp quy định Điều chỉnh SOC quy trình cần tuân thủ để chuẩn bị pin theo SOC khác thử nghiệm tiêu chuẩn Bước - Pin phải nạp theo 5.1 Bước - Pin phải để nhiệt độ phòng theo... nhận pin nạp điện áp nạp giới hạn thử nghiệm thử nghiệm an toàn Điều giới hạn dải nhiệt độ tiêu chuẩn, tiêu chí chấp nhận thử nghiệm đáp ứng A.2.3 Xem xét nhiệt độ A.2.3.1 Quy định chung Việc nạp