鋰離子蓄電池的安全標準及安全防護探究

陳建龍

摘要： 我國居民在日常生活中應用鋰離子蓄電池非常廣泛，但是鋰離子蓄電池在生產、運輸以及使用的過程中還是存在一定的安全問題，所以也引起了各界的廣泛關注。鋰離子蓄電池具有能量密度高、電壓高、壽命長、工作溫度范圍寬、無重金屬污染等優點，被應用在電動自行車領域，并且取得了顯著成效。但鋰離子蓄電池在實驗、貯存、運輸、使用、充電等方面會出現問題，電池火災、爆炸等事故時有發生，存在一定的安全隱患，所以要注重每個環節的安全防護。此文介紹了電動自行車用鋰離子蓄電池安全標準，也論述了鋰離子蓄電池的安全防護，保證對其的安全使用。

關鍵詞：鋰離子蓄電池；安全標準；安全防護

1 引言

為了消除鋰離子蓄電池各個環節存在的安全問題，世界各國都在加強安全標準及防護的研究，保證鋰離子蓄電池在使用、貯存、運輸過程中的安全性。只有對鋰離子蓄電池安全風險進行分析，了解引發安全事故的因素，才能更好地去防護，提升鋰離子蓄電池安全等級。從現階段情況出發，制定科學合理的安全標準，并采用有效防護措施，是能夠提升鋰離子蓄電池使用價值和安全性的。

2 電動自行車用鋰離子蓄電池安全標準

國家標準GB/T36972—2018《電動自行車用鋰離子蓄電池》由國家標準化管理委員會于2018年12月28日發布，2019年7月1日實施。也就是從這一天開始，我國電動自行車用鋰離子蓄電池有了統一的國家標準，該標準也成為鋰離子蓄電池生產企業品控和電動自行車整車企業使用的重要依據。GB/T36972標準的發布，得到市場的廣泛關注，尤其是在電動自行車新國標實施、3C強制性認證及鋰離子蓄電池取代部分鉛酸蓄電池的大背景下，GB/T36972標準也為行業的發展起到了積極作用。[1]

在國家標準GB17761—2018《電動自行車安全技術規范》中，對電動自行車用電池進行了規定，要求蓄電池標稱電壓不超過48 V，同時也對最高設計車速、整車質量、電動機功率等進行了規定。電動自行車鋰電化是未來發展的主要趨勢，尤其是在GB17761和GB/T36972實施的情況下，未來鋰離子蓄電池將向質量更輕、容量更大、充放電循環壽命更長方向發展。

目前與鋰離子蓄電池相關標準和規范要求還有：GB/T36943—2018《電動自行車用鋰離子蓄電池型號命名與標志要求》、GB/T36945—2018《電動自行車用鋰離子蓄電池詞匯》、GB/T36944—2018《電動自行車用充電器技術要求》；近期工信部批準發布的QB/ T5511—2020《電動自行車鋰電池充電器》行業標準，于2021年1月1日正式實施；中國自行車協會發布的T/CHINABICYCLE1—2020《電動自行車售后服務規范》，于2020年8月1日正式實施；中國自行車協會還于2020年11月19日發布了《電動自行車用鋰離子蓄電池安全使用白皮書》。QB/T4428《電動自行車用鋰離子電池產品規格尺寸》、《電動自行車集中充電設施運行管理服務規范》等行業標準、團體標準也正在修訂、制定中。這些國家標準、行業標準、團體標準、技術規范的發布和實施，對電動自行車鋰離子蓄電池安全使用具有重要意義。

3 鋰離子蓄電池的安全防護

鋰離子蓄電池具有能量密度高、無重金屬污染等優點，已經廣泛應用于電動自行車。鋰離子蓄電池是能量儲存部件，其生產使用的不當都有可能產生安全問題，所以加強安全防護是很有必要的。首先要從鋰離子蓄電池電芯、電池組、BMS設計等生產源頭做好安全防護工作，同時在鋰離子蓄電池的實驗、貯存、運輸、使用、充電等環節做好安全防護，要建立起一套完善體系，按照規定要求去開展防護，不斷提升鋰離子蓄電池使用的安全性。下面從鋰離子蓄電池實驗、貯存、運輸、使用、充電方面，對鋰離子蓄電池安全防護和電池組應急處理注意事項進行討論。

3.1 實驗安全防護

鋰離子蓄電池被廣泛用于電動自行車領域，在提供動力支持的同時也存在著安全隱患，為了確保實現安全使用，減少意外事故發生，保證人員生命安全，開展鋰離子蓄電池安全測試是很有必要的。鋰離子蓄電池樣品存放應該單獨分開，設置測試前、測試中、隔離觀察階段及測試后待處理樣品存放區等區域，保證其處于隔離狀態，并且要做好防護措施，而且可以承受爆炸沖擊。[2]為了保證安全性，要設立監測預警設備及應急處置裝置，當發生意外情況時可以積極應對，避免鋰離子蓄電池對外部產生破壞性的影響。除了鋰離子蓄電池相互間隔離外，與容易發熱產品及氧化劑隔離也是非常重要的，否則溫度會上升?？紤]到技術人員自身安全，要為他們配備完善的防護用品，例如絕緣手套、護目鏡、口罩等，防爆頭盔、防爆服也是必不可少的。

3.2 貯存安全防護

鋰離子蓄電池本身具有特殊性，如果不按要求貯存和有效防護，很有可能會發生安全問題。電池組應貯存在環境溫度為-5℃～35℃，相對濕度不大于75%的清潔、干燥、通風并能防雨、雪的室內。存放地點須有消防設施，營業場所建議配備防爆箱，按照規定要求來貯存鋰離子蓄電池，可以減少不利因素的影響，為安全使用提供保障。在貯存過程中更要考慮到外部環境因素影響，應避免與腐蝕性物質接觸，應不受陽光直射，遠離火源和熱源，消除存在的危險因素，保證鋰離子蓄電池處于平穩狀態，提升鋰離子蓄電池貯存安全性。[3]

3.3 運輸安全防護

鋰離子蓄電池生產完成之后要進行運輸，過程中容易受到不利因素影響，導致引發安全事故。在運輸過程中應防止劇烈振動、沖擊或擠壓，防止日曬雨淋，電池組上不允許堆疊其他物品，嚴禁與易燃物品和活性化學品混裝運輸。特別是運輸距離比較遠的鋰離子蓄電池，更要做好安全防護措施。在運輸之前要提前規劃好路線，盡可能縮短距離，并且整個過程要由專人負責，為鋰離子蓄電池安全性提供保障。

3.4 使用安全防護

如果鋰離子蓄電池使用不按照規定要求，很有可能會發生火災、爆炸，直接威脅到人們生命健康安全，所以使用安全防護是非常重要的[4]，必須嚴格按照規定要求去使用，才能保證鋰離子蓄電池的安全性。電動自行車企業在產品說明書上要明確告知消費者鋰離子蓄電池使用的相關要求，用戶要熟悉有關鋰離子蓄電池使用的注意事項，避免出現違規使用情況，保證鋰離子蓄電池處于安全狀態中。

3.5 充電安全防護

電動自行車充電器由于質量問題，會導致鋰離子蓄電池損壞，從而引發安全事故。為了保證鋰離子蓄電池正常使用，需要對其進行充電，不同類型鋰離子蓄電池對電流、電壓要求是不一樣的，所以要選擇與電池組匹配的充電器，控制好電流、電壓，保證鋰離子蓄電池充電的安全性，避免出現意外情況。

3.6 電池組應急處理注意事項[5]

3.6.1 當電池出現高溫時，應及時切斷供電電源。

3.6.2 電池組出現高溫冒煙時將它轉移到空曠地帶，隔離未起火的電池組。

3.6.3 快速打開門窗保持通風，降低煙氣濃度或溫度。

3.6.4 先用二氧化碳滅火器對發熱源進行降溫，再用滅火毯進行覆蓋。

3.6.5 出現明火時立即使用消火栓出水降溫。

4 結語

綜上所述，鋰離子蓄電池的安全標準及安全防護探究具有重要現實意義，可以指導實際工作開展。應明確鋰離子蓄電池的安全標準，嚴格按照規定去執行，對鋰離子蓄電池展開安全研究?？紤]到運輸、貯存、使用過程中會發生意外情況，所以要做好安全防護，防止對人員造成損傷。提高對鋰離子蓄電池安全性的重視程度，從而不斷提升使用水平和使用安全性。

參考文獻：

[1]中國自行車協會.電動自行車鋰電池安全應用座談會在蘇州召開[EB/OL].（2019-06-19）[2020-12-04].http：// www.china-bicycle.com/news/view/489148a9-1d3c-44a3-9807-bdfd43a4b711.

[2]溫俊杰，周玉星.電動自行車用動力鋰電池的匹配安全性研究[J].中國高新區，2019，（11）：27—28.

[3]劉濱.磷酸鐵鋰電池在電動自行車上的應用分析[J].電動自行車，2018，（6）：25—28.

[4]李國麗，張永杰，張曉.一種電動自行車鋰電池保護系統的設計[J].電源技術，2019，36（1）：79—80+84.

[5]電動自行車用鋰離子電池安全使用白皮書[R].北京：中國自行車協會.2020.