リチウム電池の安全性, ストレージ & 輸送: UN38.3 ガイド

リチウム電池の安全性が求められる理由, 保管と輸送には注意が必要です

リチウムイオン電池は、小さな体積に大量のエネルギーを蓄えます。. カスタム バッテリー パックをデバイスに統合する OEM バイヤーおよびエンジニア向け, 取得する リチウム電池の安全性, 保管および輸送の権利はオプションではありません: 過充電されたセルはガス抜きができる, 保存状態が悪いパックは安全基準値を下回ってしまう可能性があります, 正しい検査書類のない荷物は空港で拒否される場合があります. 産業用リチウム電池メーカーとして 2008, キープパワー これら 3 つのライフサイクル段階を念頭に置いて、すべての保護セルとカスタム パックを設計します。. このガイドでは、セルに安全性がどのように組み込まれているかについて説明します。, 細胞はどのように保管されるべきか, そして購入者が実際に提示する必要があるコンプライアンス文書とは.

最新のリチウムイオンの安全性は偶然ではなく高度に設計されています. 保護セルには保護回路モジュールが組み込まれています (PCM) 日本製ICを搭載, テストされたセルは、認められた国連の枠組みに基づいて出荷されます, EU電池規制などの規制制度 2023/1542 市場へのアクセスを文書化された安全性とデューデリジェンスに結び付けるようになりました. 各層を理解することで、エンジニアはより適切な仕様を作成し、最も一般的な現場での失敗を回避することができます。.

リチウムイオン電池の安全性はどのように設計されているか

過充電, 過放電および過電流保護

リチウムイオンの化学は正確です. 典型的な保護された 18650 最大まで充電されます 4.2 V で約空とみなされる 2.5 V, Keeppower 製品ページごと. 過去の請求 4.2 V および金属リチウムメッキはアノードを劣化させる可能性があります; おおよそ以下に排出する 2.5 V は銅アノード電流コレクタを逆にし、セルを再充電するのが安全でなくなる可能性があります. PCM はセル端子間に直接配置され、しきい値を超えたときに充電または放電 MOSFET を開きます。. キープパワー時 クラシックな保護バッテリー, 内蔵の安全回路が過充電をカバーします, 過剰充電, 過電流および短絡を標準装備, 日本製の保護ICを使用. この保護された形式のセルについては、次の記事でも説明しています。 保護された OEM と保護されていない OEM の比較.

マルチセルパックの場合, 同じ機能がスケールアップする: のような 4 シリーズ PCM 4S-1548保護基板 すべてのシリーズ ノードを監視し、いずれかのセルが超過した場合にパックを切断します。 4.27 プラスかマイナスか 0.025 充電時のV, 以下に低下します 2.3 プラスかマイナスか 0.05 放電時のV, または放電電流が超過した場合 10 プラスかマイナスか 5 あ. パックを設計する購入者は、デフォルトを想定するのではなく、常にサプライヤーに PCM トリップしきい値を要求する必要があります。, 全文を閲覧してください PCM保護ボードの範囲.

短絡保護とミリ秒応答

外部短絡は、バッテリーが認識できる最もエネルギー的な障害です, 応答時間も重要です. 4S-1548 PCM, 例えば, 内部で過電流が発生します 20 プラスかマイナスか 3 ミリ秒以内の短絡保護 300 プラスかマイナスか 200 マイクロ秒, ミリ秒ではありません. 発熱は電流の二乗に比例するため、応答が短くなります。: 0.5秒続く接触抵抗障害により、端子がすでに安全温度を超えている可能性があります. このため、ユーザーが逆接続したり、端子に金属物を落としたりする可能性があるデバイスには保護セルが推奨されます。, 私たちのガイドで詳しく説明されているように、 保護された懐中電灯の電池が過充電や短絡をどのように防ぐか.

熱管理と温度保護

電気化学には定義された温度包絡線があります. 裸の パナソニック NCR18650GA セル, 例えば, での充電に指定されています +10 に +45 ℃, で放電しています -20 に +60 ℃, そして保管場所 -20 に +50 ℃. これらの範囲外では, 副反応が加速する, 容量がすぐになくなる, 氷点下で充電すると、内部でリチウムをメッキする可能性があります. パック入り, エンジニアは NTC サーミスタを使用してこの問題に対処し、 温度保護バッテリーシリーズ セルが冷たすぎるか熱すぎる場合に充電を一時停止します; EU市場志向のバイヤーは温度保護を明示的に要求することがよくあります, 私たちの記事で取り上げたように 温度保護されたリチウム電池と EU の安全性. 優れた熱設計, これは、セルの間隔をエアギャップで区切ることを意味します。, 熱的に適合したセルの選択と温度感知機能を備えた PCM の選択, 電圧閾値と同じくらい重要です.

リチウム電池の保管に関するベストプラクティス

充電状態と保管温度

ストレージ障害は遅い障害です. 完全に放電した状態で保管されたセルはカットオフ値を下回ってドリフトし、回復しない可能性があります。; に保存されているセル 60 室温近くで保存したものよりも数か月早く℃が下がります。. Keeppower 独自のガイダンスでは、セルは完全に充電されてから使用してください。, 高温と直射日光を避ける, 長期保管中は定期的に充電してください, 細胞を子供やペットの手の届かないところに保管してください. 具体的な証拠としては, Panasonic NCR18650GA の保管温度範囲は次のとおりです。 -20 に +50 ℃, これは円筒形細胞の許容範囲を表します。. 在庫の実際的なスイートスポットは優れています, 近くのドライルーム 20 に 25 およそ℃ 40 に 60 充電状態のパーセント. に関する専用ガイド 保管方法 18650 そして 21700 電池 倉庫チームのローテーションと検査ルーチンをカバーします.

保管環境チェックリスト

• 端子同士が金属や端子同士に触れないよう、セルは元のパッケージまたは絶縁パッケージに入れて保管してください。; 引き出し内のセルが緩んでいるのは典型的な短絡セットアップです.
• 保管は直射日光を避けてください, ヒーターと車のダッシュボード; 夏の密閉された車は簡単に超えます 60 ℃.
• 長期保管されたストックを数か月ごとに再充電して、セルが安全なカットオフ値を下回らないようにします.
• 受領日ごとにバッチにラベルを付け、在庫をローテーションする; キープパワー船 95 1週間以内の注文の割合, そのごとに 会社概要ページ, とても小さい, 頻繁な補充により在庫リスクを軽減.
• 損傷または膨張したセルはすぐに分離し、棚に戻さないでください。.

輸送コンプライアンス: UN38.3以降

UN38.3 が実際にテストするもの

UN38.3 はサブセクションです 38.3 国連のテストと基準マニュアル, これは、リチウム電池とバッテリーが航空輸送に提供される前に合格しなければならない必須の安全性テストバッテリーです。, 海とか道路とか. 8つのテストで構成されています: 低気圧での T.1 高度シミュレーション, 極端な温度間の T.2 熱サイクル, T.3振動, T.4ショック, T.5 外部短絡, 上記の円筒形セルに対する T.6 の影響 20 直径mm, T.7 オーバーチャージ, および T.8 強制排出. 合格基準は分解しないことです, 破裂, 漏れ, 試験中または試験後の排気または火災. Keeppower 製品範囲は UN38.3 テスト済み, そして ニュースとダウンロードエリア クラシックの UN38.3 テストレポートを発行 18650 およびUSBプロテクトシリーズ, 購入者が発送書類に直接添付できるようにするため.

航空および船便の規則

リチウムイオン電池とバッテリーは危険物に分類されます. 業界の一般的な慣行, 単独で出荷されるセルは UN3480 に該当します, 一方、機器に同梱されている、または機器に含まれているバッテリーは UN3481 に該当します。; 航空輸送は IATA 危険物規則に従い、海上輸送は IMDG コードに準拠します。, 包装付き, マーキング, ワット時定格と梱包状態に応じたラベルと文書の要件. OEM購入者向け, 実践的なチェックリストは: 正しい国連番号を確認してください, UN38.3 テストの概要を入手する, MSDSをファイルに保管しておく, 選択した運送業者がリチウム電池の取り扱い承認を取得していることを確認します. Keeppower は、すべての注文とともに MSDS および UN38.3 文書を提供します; の お問い合わせページ 要件仕様から試作、量産までの 5 段階のカスタム プロセスをリストします。.

EUバッテリー規制 2023/1542

規制 (欧州連合) 2023/1542 に採用されました 12 7月 2023 以来適用されています 18 2月 2024, 古いバッテリー指令を置き換える. 輸送の安全を超えて持続可能性にまで及びます: 二酸化炭素排出量の宣言, デューデリジェンス義務, から段階的に導入されるラベル表示要件 2026, とQRベースのバッテリーパスポートが到着しました 2027. OEM購入者向け, 見出しの効果は、適合文書であるということです, UN38.3を含む, CEとEU 2023/1542 宣言そのもの, バッチごとに追跡可能である必要がある. Keeppower が EU バッテリー規制を公開 2023/1542 ダウンロードエリアの宣言とCB認証, Keeppower 製品ページごとに、認定ポートフォリオは CE もカバーしています。, ROHS, 到着, IEC 62133, UL 2054, pse, CCC, ETLとGB.

OEM バイヤー向けの認定チェックリスト

バッテリーサプライヤーを評価する場合, 次の書類を要求し、目的の市場に合わせてください。:

このポートフォリオを維持する, ISOと並行して 9001 品質システム, Keeppower がリチウムイオン全体でサポートしているもの, リチウムポリマーとLiFePO4は東莞工場から生産されています, 何億ものKeeppower製品が世界中で導入されています。.

• UN38.3 テストの概要: リチウム電池の航空輸送には必須, 海とか道路とか.
• MSDS: 物流パートナーおよび倉庫保険会社が要求する製品安全データシート.
• CEマーキングとEU 2023/1542 宣言: 電池をEU市場に出すために必要.
• IEC 62133: ポータブル密閉型二次電池およびバッテリーの安全要件, リチウムシステムが部分的にカバーされている 2.
• UL 2054: 家庭用および商用電池の標準, 北米チャンネルに関連する.
• 目的地固有のマーク: 日本向けPSE, 中国向けCCC, もっとETL, 必要に応じて CB および GB.

警告標識: バッテリーの使用を中止する時期

十分に保護された細胞も老化する, そして身体的虐待は最終的に電子機器を破壊します. 異常な臭いや刺激的な臭いを発するセルやパックは使用を中止し、適切に隔離してください。, 通常の充電または放電中に触れると熱くなります, 変形する, 膨らんだり漏れたりする, または突然の説明不能な容量低下を示します. 腫れた細胞には決して穴を開けてはいけません, 再充電されるか、家庭廃棄物として廃棄される: 不燃性の容器に保管し、バッテリーのリサイクルルートに渡してください。. 保護されたハードウェアが繰り返しトリップした場合, これは、PCM がその仕事を行っており、アプリケーションまたは充電器の検査が必要であることを示す信号でもあります。, 保護をバイパスすべきというわけではありません.

よくある質問

UN38.3とCEの違いは何ですか?

UN38.3 は、セルとバッテリーを航空輸送できるかどうかを決定する輸送安全テストです。, 海でも道路でも. CE は、EU 市場に製品を投入するための適合マークです。. バッテリーは UN38.3 に合格できますが、EU 市場へのアクセスには別途文書が必要です, そのため、両方をサプライヤーに要求する必要があります.

リチウム電池を倉庫に保管するにはどうすればよいですか?

涼しく保管してください, 近く 20 に 25 ℃, ドライ, おおよそで 40 に 60 充電状態のパーセント, 端子接触を防ぐ絶縁パッケージ入り. 直射日光や熱源を避ける, 長期在庫のユニットは数か月ごとに再充電して、安全基準値を下回らないようにします。. パナソニック NCR18650GA ストレージ範囲 -20 に +50 摂氏は在庫制限の参考として役立ちます.

保護されたバッテリーは、保護されていないセルよりも常に安全です?

保護されたセルは過充電を追加します, 過剰充電, オンボード PCM による過電流および短絡保護, エンドユーザーデバイスにおけるほとんどの誤用シナリオをカバーします。. 通常、保護されていないベア セルは、すでに独自の保護ボードを備えたカスタム パック内で優先されます。, 重複保護により予期しない切断が発生する可能性があるため. 保護されたものと保護されていないもののトレードオフはエンドデバイスによって異なります.

リチウム電池を空輸するには何が必要ですか?

UN38.3 テストの概要が必要です, MSDS, 正しい国連番号 (単体で出荷されるセルの場合は UN3480, UN3481 機器に同梱または含まれるバッテリー), 承認された梱包, リチウム電池のマークとラベル, 危険物取扱資格を有する運送業者. Keeppower のダウンロード エリアでは、クラシックに関連する UN38.3 レポートが公開されています。 18650 およびUSBプロテクトシリーズ.

EU バッテリー規制とは何ですか 2023/1542?

電池および廃電池に関するEUの規制です。, 以降適用可能 18 2月 2024 そして、 2006 バッテリー指令. 持続可能性とデューデリジェンスのルールを導入します, からの段階的なラベル付け 2026, とQRベースのバッテリーパスポート 2027. EU市場のバイヤーはサプライヤーにリクエストする必要があります 2023/1542 宣言し、バッチごとにファイルに保存します.

充電中にバッテリーが温かく感じます. それは危険ですか?

充電中にわずかに熱くなるのは正常です. セルが保持できないほど熱くなった場合, 臭いを発したり膨れたりする, すぐに充電を中止してください, セルを不燃性の容器に隔離し、再利用しないでください。. 温度保護されたバッテリーのバリエーションは、安全な温度範囲外での充電を自動的に防止できます.

リチウム電池の安全性, 保管と輸送がチェーンを形成する: 細胞レベルで設計された保護, 倉庫レベルでの規律ある保管, 出荷レベルでのコンプライアンスの文書化. 電圧に合わせて構築されたカスタム パックの場合, 容量とコネクタ仕様, Keeppower エンジニアリングにお問い合わせください PCM 選択を揃える, 認定パックとドキュメントをターゲット市場にダウンロード.