电池的安规标准—EV-UL 2580
主题概要：
电动汽车上使⽤的电池标准的第⼀个版本，UL 2580，现在只给出初步的审查要求：
1.只是为了初步的审查：拟为电动车电池使⽤标准的第⼀个版本:UL 2580.
意见的截⽌⽇期：2010年1⽉28⽇。
这个意见只是为了来进⾏评论和提出建议的（此时没有进⾏选择）。请注意这个初审⽂件的建议将不会通过CSDS回应给此标准的作者。相反的，这标准的作者会被要求将审查的要求和调整的建议的⼀个或者两者作为作者的观点是否正确的依据。这个初步审查的过程是⼀个⾮正式的机制使作者们在达到UL标准下⼀阶段的标准之前使他们有机会通过建议来进⾏改进。
在某些情况下，编者的建议可能会被要求中⽌。在这种情况下，编者在初步审查之后不需要做任何事情。⼀般来说这个过程的下⼀步是更为正式的STP选择和受益⽅的审查过程。只有当建议被STP选择和受益⽅通过审查并被发表才将会被CSDS所认可。
1. 只是为了初步的审查：拟为电动车使⽤标准的第⼀个版本:UL 2580.
电动车新标准理由
提供建议者：Laurie Florence，检测实验室
与诸如那些依据UL 1642和UL 2054的便携式消费类产品相⽐，电动汽车使⽤的电池使⽤了更多的复杂配置并且有更⾼的电压和电流。此外，电动车使⽤的电池由于条件和环境的影响可能不会跟便携式消费产品⼀样使⽤较⼩的电池。因此，UL为电动汽车电池的使⽤标准制定了以下的建议要求：UL 2580来供参考。
提案
引⾔
1.适⽤范围
1.1这些要求包括在电池供电型的汽车中的镍、锂离⼦电池，还有锂离⼦聚合物电池，电池模组和电池包被定义在这个标准中。
1.2 该标准包括了电池，电池模组和电池包的安全的承受模拟恶劣条件的能⼒。该标准包括了电池，电池模组和电池包依据制造商要求的充放电参数。该标准不包括电池包与车辆内的其他控制系统的互相作⽤。
1.3 该标准不包括这些装置的性能或可靠性。
2.计量单位
2.1 要求数值后带括号。数值后的括号内容需要包含解释或近似（解释的）信息。
3 参考资料和组成部分
3.1 任何出现在本标准要求的未注明⽇期的代码和标准，均不得认定为是代码和标准的最新版本。
3.2 本标准所包括的⼀个产品的⼀个组成部分应该符合该组成部分的要求。见附录A标准清单所包含的产品使⽤的⼀般组件。
4 名词解释
4.1 电池（battery）——或是在⼀个系列或是在⼀个并联结构中的⼀个单体电池组或连接在⼀起的电池模块的总称。
4.2 电池包——准备使⽤在电池动⼒汽车中的电池，装在⼀个刚性保护罩中，这⾥⾯具有保护装置，冷却系统和检测电路。见图⼀。
4.3 电动汽车——使⽤电池电⼒作为动⼒源的在道路⾏驶的汽车。
4.4 额定容量(C n) ——指⼀个充满的电池以⼀个特定的放电率放电到⼀个特定的终⽌放电电压（E0DV）时的安时总数。
4.5 壳体——直接将电池的电解质、阴极、阳极限制封装的容器。外壳也是为电池模块内部提供了⼀个保护壳。
4.6 电芯（cell）——电化学的基本功能单元，包含了电极、电解质、外壳、端⼦、并且有时候有分隔器。它是⼀个将化学能转换成电能的来源。
4.7 电池模块——在具有或者不具有防护设备和检测电路的或是⼀个系列的或是⼀个并联结构的⼀组连接在⼀起的单体电芯（cell）的总称。⼀个电池模块是⼀个电池包的组成部分。见图1。
4.8 电池块——⼀个或多个电芯（cell）的并联。
4.9 恒流充电(CC)——充电电流保持不变，⽽充电电压可变的⼀种充电⽅式。
4.10 恒压充电（CV）——充电电压保持不变，⽽充电电流可变的⼀种充电⽅式。
4.11 死区⾦属件——电池包或系统的导电部分不是为了承载电流的部件。
4.12 外壳——电池组的刚性防护外壳，能对电池内部提供机械保护。
4.13放电终⽌电压（EODV）——单体电池或电池放电结束时的负载电压。EODV也许会被⽣⼚商特别指定，作为在终⽌电压放电情况下的典型的锂离⼦电化学过程。
4.14 爆炸——当单体电池或电池组的内部发⽣剧烈反应，外壳被撕裂开或分裂分两块或更多⽚的⼀种情况。
4.15 起⽕——⽕焰从单体电池或电池组中冒出的现象。
4.16 完全充电——⼀个电池，已经达到由⽣产⼚商规定的完全充电状态（SOC）。
4.17 完全放电——⼀个电池，已经放电到由⽣产⼚商规定的放电终⽌电压（EODVZ）。4.18 漏液——当液体电解液从单体电池或电池组的破裂处或裂纹或其他在外壳处的意外的开⼝处泄露出来并从外部可见的⼀种情况。
4.19 ⽣产线制造测试——在⽣产商的设备上进⾏测试，以此来对他们⽣产制造进⾏测试。依靠这个测试，它或者可以做⼀个100%的⽣产测试，或者能对产品做定期或抽样检查。
4.20 单模块电池——⼀个电池组的设计包括⼀个共同的压⼒容器的建造，⼀个单⼀的排⽓
总成和共享的硬件。
4.21 标准操作范围——⼀个在范围内的单体电池内部的电压、电流和温度能够使单体电池安全的在它的预期寿命中重复的进⾏充放电。电池⽣产商制定了这些值，然后使电池能安全的使⽤。
4.22 主动防护部件——需要电能来操作设备提供预防危险的情况，主动控制的⼀个例⼦就是电池管理集成电路。
4.23 被动防护部件——不需要电能来操作设备提供预防危险的情况，被动控制的⼀个例⼦就是保险丝熔断。
4.24 室内环境——温度应该在25 ±5°C(77 ±41°F)的范围内。
4.25 破裂——⼀个单体电池的机械故障状况或由内部或外部原因诱发的电池组附件问题，导致
暴露或溢出，但没有内部物质喷出。
4.26 测试电流(I n)——测试电流定义如下：
I n (A) = C n (Ah) / 1 h
这⾥：C n是⽣产⼚商给出的单体电池或电池组的额定容量。在Ah⾥n是C n所定义的⼩时时间，并且这⾥1.0 X I n的数值⼀直是等于C n的数值。
4.27 通风——当电池电解液变成蒸汽从设计的排⼝或⽓塞中排出的⼀种情况。
解释
5. 综述
5.1 ⾮⾦属材料
5.1.1 这种材料主要⽤于电池组外壳或作为危险电压电路的绝缘材料，它应符合适⽤于电池外壳和绝缘材料的要求——电⽓设备评估，UL 746C。
5.1.2 作为电池外壳的⾼分⼦材料应该符合UL 94具有V1的燃烧等级的测试设备和器具的零部件塑料材料易燃性测试标准。
例如：根据⾼分⼦材料标准，电池包外壳的通过20mm的最终产品的阻燃测试进⾏选择性评估——使⽤电⽓设备评估标准，UL 746C。
5.1.3 所采⽤的⾼分⼦材料应该与应⽤中期望碰到的温度相适应。电池包外壳应该有⼀个温度热指数的影响，使之与在应⽤中遇到的温度变化相适应，但不能低于80°C (176°F)，根据确定的⾼分⼦材料标准——长期性能评估，UL 746B。
5.1.4 根据⾼分⼦材料的标准，最终可使⽤的电池包外壳暴露在阳光下应符合抗紫外线、⽔接触和浸泡测试——使⽤电⽓设备评估标准，UL 746C。
5.1.5 为了安全起见，垫圈和密封垫应该确定适合它们的接触温度和其他条件。
5.2 ⾦属部件的耐腐蚀性。
5.2.1 最终使⽤的没有额外外壳的⾦属电池组外壳应该具有抗腐蚀性。（电⽓设备外壳的标准，环境因素，能在UL 50E中到指南）。
5.3 电池包外壳
5.3.1 电池包外壳应该具有⼀定的强度和刚度要求来抵抗损害，这样可将它的预期⽤途暴露出来，以此来减少⽕灾危险和⼈⾝伤害，机械测试确定符合该标准。
5.3.2 提供⼀个钳⼦、螺丝⼑、钢锯或类似的具有机械优势的⼯具，应该必须减⼩他们的机械⼒量要求来打开外壳。
5.3.3 电池包外壳上的开⼝应该设计成防⽌进⽔，从⽽避免其可能导致的危险情况。（即电线或其它部件的损坏，终端短路等）.要符合23章的抗湿测试。电池包外壳上的开⼝应该设计成防⽌让危险的部件进⼊，例如危险的电压电路和活动部件。使⽤IEC灵敏探头符合如图2所⽰的信息技术设备安全标准——UL 60950-1第⼀部分的⼀般要求。
5.3.4 电池包外壳对电池包在最终使⽤时提供⼀种⼿段来保证其应⽤。
5.4 布线和接线端⼦
5.4.1 布线应该是绝缘合格的，当要考虑到温度、电压和在设备内部的布线的使⽤情况。
5.4.2 续接或连接的布线应该具有机械安全性能并且应该提供连接点和终端⾃然地电⽓接触。焊接接头在焊接之前应该做好机械保护。
5.4.3 未绝缘的裸露部分，包括端⼦，应该固定在它的⼀个固定⾯上⽽不是靠表⾯间的摩擦⼒这样就能防⽌形变、移位和短路。
5.4.4 汽车表⾯的连接端⼦应该设计成防⽌偶然短路。当在汽车最终使⽤时，外表端⼦应该要注意⼤意的失位和断路。
5.4.5 绝缘线穿过的⾦属孔洞应该具有平滑的导套或者有光滑的平⾯、⽆⽑边、缝隙和利边等等，这样能承受、防⽌绝缘⽪的磨损。
5.5 电⽓电路间距间隔
5.5.1 电池包内极性相反的电⽓电路应该具有可靠的空间来防⽌短路（例如：印制电路板上的电⽓空间，未绝缘的导线和部件的物理安全等）。当空间不能被可靠的物理分隔所控制时，就应该使⽤适⽤于预期的温度和电压的绝缘。
5.5.2 电路的电⽓间距应该具有如下表5.1所述的最⼩爬电距离。5.5.5也看。
5.5.3 不同电位下的导线导体应该可靠的分开除⾮他们每个都能具有最⾼的绝缘能⼒。
5.5.4 绝缘导体应该可靠保留，这样它能使在不同电位下的运⾏电路的不绝缘带电部分不能够接触到。
5.5.5 如果距离是通过绝缘材料，⽽绝缘材料完全填充了外壳或部件的部位是没有最⼩的合适的间距部分的，电压在60VDC或30 Vrms以上的是0.4-mm (0.02-in)的最⼩厚度，并且通过了介质耐压测试，在15部分和耐压电阻测试的16部分。电压在
60VDC以下的电路对最低绝缘厚度是没有要求的（⼀些例⼦如浇灌、包装和真空注⼊）。
5.6 电池包保护电路
5.6.1 电池包应该设计能保持电芯运⾏区域内部的电压、电流和温度。
5.6.2 如果超出正常范围，⼀旦偏移超出了正常的运⾏范围就会影响电池包的寿命，此时保护电路应关闭电池包的充放电，并应禁⽤电池包。通过电池包和电芯数据审查和这个标准的测试才符合规定标准
5.6.3 充电电路应该具有最低的2个级别要求来对过压和过流的状态进⾏保护。
5.6.4 ⼀个系列组的电池包应该具有保护来防⽌由于⼀个超过了电池寿命的电芯或电芯块导致的过充或反向充电。
5.7 整体冷却系统
5.7.1 依靠整体冷却系统的电池组应该设计成防⽌冷却系统出错除⾮是可以通过测试和分析表明该冷却系统发⽣故障不会导致危险情况。
5.7.2 如装冷却液等⽤来装液体的管道、软管和管材应该能抗的住它装得液体的化学降解。
5.7.3 装着液体的管道、软管和管材应该被安排好线路和保护，这样来防⽌由于起⽕、爆炸和电击危险带来的漏液。
5.8 锂离⼦电池
5.8.1 锂离⼦电池应该遵循⼆次锂电池的要求——锂电池标准：UL 1642.
例外：电芯不符合锂离⼦电池标准，UL1642以下测试要求：挤压、冲击、弹射也许可以被利⽤如果能够认定他们遵循的情况下当构成电池模块当受到23部分的挤压测试及26部分的起⽕测试。
5.8.2 锂离⼦电池还应该设计成能安全承受为车辆应⽤进⾏的预期恶劣的条件。检查确定电池的设计和⽂档是遵循本标准的测试。
5.8.3 锂离⼦的构造应防⽌内部短路的发⽣。实现这措施的例⼦如下项（a）—（c）所⽰，确定电芯设计和⽂件的检查的测试符合这个标准。
a) 使⽤绝缘层防⽌相反极性电芯之间、电芯的带电部分之间和不打算通电的导电部分有短路的情况发⽣。
b) 使⽤绝缘材料是规定的原始条件。
c）在极性相反的部件之间和不绝缘的不通电导电部分要有适当的内部间距，在预期的使⽤和恶劣情况下来防⽌意外短路。5.8.4 锂离⼦电池的构造应该通过以技术例如内部电阻测量或放电曲线和重量测量的使⽤为特点
5.9 镍电池
5.9.1 镍电池应符合家⽤和商⽤测试标准的要求，UL 2054.
例外1：电芯不符合家⽤和商⽤测试标准的要求,UL 2054如下的测试：挤压、冲击、弹射也许可以被利⽤如果能够认定他们遵循的情况下当构成电池模块当受到23部分的挤压测试及26部分的起⽕测试。
例外2：镍⾦属氢化物电芯作为单体电池的⼀部分来被密封和形成，只需要符合作为电池组或模块的标准需要的测试。
5.9.2 镍电池也应该设计能安全承受为车辆应⽤进⾏的预期恶劣的条件。检查确定电池的设计和⽂档是遵循本标准的测试。5.9.3 镍电池要求遵循家⽤和商⽤电池标准，UL2054的要求如5.9.1的概述应该通过以技术例如内部电阻测量或放电曲线和重量测量的使⽤为特点。
5.10 ⽣产制造线测试
5.10.1 电芯的⽣产应该是能代表本标准测试的合格的结构。⽣产的周期检查使⽤内阻测量，或者放电曲线测量，或相似的检验⽅法，应该以这个标准的电芯⽣产来评估确定它是具有代表性的。
5.10.2 电池模块和电池组应该接受到100%的⽣产筛选来确定任何的主动控制被利⽤来维持电芯内部的运⾏的参数是起作⽤的。
5.10.3 在第15部分所描述的电路超过60VDC或30Vdrm的电池包应该100%进⾏第15部分的介质耐压试验。
例外：产品绝缘测试的时间能减少⼀秒当1200Vac的测试电压加上2.4倍的电池额定电压或者如果使⽤直流电压的话就增加1.414倍的测试电压。
性能
6.1 除⾮另有说明，电池应该按照制造商的技术要求进⾏完全充电，按照这个标准进⾏测试。在充电之后和测试前，电池应该在室内环境中静置16-24⼩时的时间。
6.2 新鲜样品（指的是没有超过三个⽉的）代表产品来进⾏第7到27部分所描述的测试。按照测试设备的不同，在每个测试中⽤到的测试项⽬和样本的数量要显⽰在表6.1或6.2中。
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