锂离子蓄电池的安全标准及安全防护探究

陈建龙

摘要： 我国居民在日常生活中应用锂离子蓄电池非常广泛，但是锂离子蓄电池在生产、运输以及使用的过程中还是存在一定的安全问题，所以也引起了各界的广泛关注。锂离子蓄电池具有能量密度高、电压高、寿命长、工作温度范围宽、无重金属污染等优点，被应用在电动自行车领域，并且取得了显著成效。但锂离子蓄电池在实验、贮存、运输、使用、充电等方面会出现问题，电池火灾、爆炸等事故时有发生，存在一定的安全隐患，所以要注重每个环节的安全防护。此文介绍了电动自行车用锂离子蓄电池安全标准，也论述了锂离子蓄电池的安全防护，保证对其的安全使用。

关键词：锂离子蓄电池；安全标准；安全防护

1 引言

为了消除锂离子蓄电池各个环节存在的安全问题，世界各国都在加强安全标准及防护的研究，保证锂离子蓄电池在使用、贮存、运输过程中的安全性。只有对锂离子蓄电池安全风险进行分析，了解引发安全事故的因素，才能更好地去防护，提升锂离子蓄电池安全等级。从现阶段情况出发，制定科学合理的安全标准，并采用有效防护措施，是能够提升锂离子蓄电池使用价值和安全性的。

2 电动自行车用锂离子蓄电池安全标准

国家标准GB/T36972—2018《电动自行车用锂离子蓄电池》由国家标准化管理委员会于2018年12月28日发布，2019年7月1日实施。也就是从这一天开始，我国电动自行车用锂离子蓄电池有了统一的国家标准，该标准也成为锂离子蓄电池生产企业品控和电动自行车整车企业使用的重要依据。GB/T36972标准的发布，得到市场的广泛关注，尤其是在电动自行车新国标实施、3C强制性认证及锂离子蓄电池取代部分铅酸蓄电池的大背景下，GB/T36972标准也为行业的发展起到了积极作用。[1]

在国家标准GB17761—2018《电动自行车安全技术规范》中，对电动自行车用电池进行了规定，要求蓄电池标称电压不超过48 V，同时也对最高设计车速、整车质量、电动机功率等进行了规定。电动自行车锂电化是未来发展的主要趋势，尤其是在GB17761和GB/T36972实施的情况下，未来锂离子蓄电池将向质量更轻、容量更大、充放电循环寿命更长方向发展。

目前与锂离子蓄电池相关标准和规范要求还有：GB/T36943—2018《电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求》、GB/T36945—2018《电动自行车用锂离子蓄电池词汇》、GB/T36944—2018《电动自行车用充电器技术要求》；近期工信部批準发布的QB/ T5511—2020《电动自行车锂电池充电器》行业标准，于2021年1月1日正式实施；中国自行车协会发布的T/CHINABICYCLE1—2020《电动自行车售后服务规范》，于2020年8月1日正式实施；中国自行车协会还于2020年11月19日发布了《电动自行车用锂离子蓄电池安全使用白皮书》。QB/T4428《电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸》、《电动自行车集中充电设施运行管理服务规范》等行业标准、团体标准也正在修订、制定中。这些国家标准、行业标准、团体标准、技术规范的发布和实施，对电动自行车锂离子蓄电池安全使用具有重要意义。

3 锂离子蓄电池的安全防护

锂离子蓄电池具有能量密度高、无重金属污染等优点，已经广泛应用于电动自行车。锂离子蓄电池是能量储存部件，其生产使用的不当都有可能产生安全问题，所以加强安全防护是很有必要的。首先要从锂离子蓄电池电芯、电池组、BMS设计等生产源头做好安全防护工作，同时在锂离子蓄电池的实验、贮存、运输、使用、充电等环节做好安全防护，要建立起一套完善体系，按照规定要求去开展防护，不断提升锂离子蓄电池使用的安全性。下面从锂离子蓄电池实验、贮存、运输、使用、充电方面，对锂离子蓄电池安全防护和电池组应急处理注意事项进行讨论。

3.1 实验安全防护

锂离子蓄电池被广泛用于电动自行车领域，在提供动力支持的同时也存在着安全隐患，为了确保实现安全使用，减少意外事故发生，保证人员生命安全，开展锂离子蓄电池安全测试是很有必要的。锂离子蓄电池样品存放应该单独分开，设置测试前、测试中、隔离观察阶段及测试后待处理样品存放区等区域，保证其处于隔离状态，并且要做好防护措施，而且可以承受爆炸冲击。[2]为了保证安全性，要设立监测预警设备及应急处置装置，当发生意外情况时可以积极应对，避免锂离子蓄电池对外部产生破坏性的影响。除了锂离子蓄电池相互间隔离外，与容易发热产品及氧化剂隔离也是非常重要的，否则温度会上升。考虑到技术人员自身安全，要为他们配备完善的防护用品，例如绝缘手套、护目镜、口罩等，防爆头盔、防爆服也是必不可少的。

3.2 贮存安全防护

锂离子蓄电池本身具有特殊性，如果不按要求贮存和有效防护，很有可能会发生安全问题。电池组应贮存在环境温度为-5℃～35℃，相对湿度不大于75%的清洁、干燥、通风并能防雨、雪的室内。存放地点须有消防设施，营业场所建议配备防爆箱，按照规定要求来贮存锂离子蓄电池，可以减少不利因素的影响，为安全使用提供保障。在贮存过程中更要考虑到外部环境因素影响，应避免与腐蚀性物质接触，应不受阳光直射，远离火源和热源，消除存在的危险因素，保证锂离子蓄电池处于平稳状态，提升锂离子蓄电池贮存安全性。[3]

3.3 运输安全防护

锂离子蓄电池生产完成之后要进行运输，过程中容易受到不利因素影响，导致引发安全事故。在运输过程中应防止剧烈振动、冲击或挤压，防止日晒雨淋，电池组上不允许堆叠其他物品，严禁与易燃物品和活性化学品混装运输。特别是运输距离比较远的锂离子蓄电池，更要做好安全防护措施。在运输之前要提前规划好路线，尽可能缩短距离，并且整个过程要由专人负责，为锂离子蓄电池安全性提供保障。

3.4 使用安全防护

如果锂离子蓄电池使用不按照规定要求，很有可能会发生火灾、爆炸，直接威胁到人们生命健康安全，所以使用安全防护是非常重要的[4]，必须严格按照规定要求去使用，才能保证锂离子蓄电池的安全性。电动自行车企业在产品说明书上要明确告知消费者锂离子蓄电池使用的相关要求，用户要熟悉有关锂离子蓄电池使用的注意事项，避免出现违规使用情况，保证锂离子蓄电池处于安全状态中。

3.5 充电安全防护

电动自行车充电器由于质量问题，会导致锂离子蓄电池损坏，从而引发安全事故。为了保证锂离子蓄电池正常使用，需要对其进行充电，不同类型锂离子蓄电池对电流、电压要求是不一样的，所以要选择与电池组匹配的充电器，控制好电流、电压，保证锂离子蓄电池充电的安全性，避免出现意外情况。

3.6 电池组应急处理注意事项[5]

3.6.1 当电池出现高温时，应及时切断供电电源。

3.6.2 电池组出现高温冒烟时将它转移到空旷地带，隔离未起火的电池组。

3.6.3 快速打开门窗保持通风，降低烟气浓度或温度。

3.6.4 先用二氧化碳灭火器对发热源进行降温，再用灭火毯进行覆盖。

3.6.5 出现明火时立即使用消火栓出水降温。

4 结语

综上所述，锂离子蓄电池的安全标准及安全防护探究具有重要现实意义，可以指导实际工作开展。应明确锂离子蓄电池的安全标准，严格按照规定去执行，对锂离子蓄电池展开安全研究。考虑到运输、贮存、使用过程中会发生意外情况，所以要做好安全防护，防止对人员造成损伤。提高对锂离子蓄电池安全性的重视程度，从而不断提升使用水平和使用安全性。

参考文献：

[1]中国自行车协会.电动自行车锂电池安全应用座谈会在苏州召开[EB/OL].（2019-06-19）[2020-12-04].http：// www.china-bicycle.com/news/view/489148a9-1d3c-44a3-9807-bdfd43a4b711.

[2]温俊杰，周玉星.电动自行车用动力锂电池的匹配安全性研究[J].中国高新区，2019，（11）：27—28.

[3]刘滨.磷酸铁锂电池在电动自行车上的应用分析[J].电动自行车，2018，（6）：25—28.

[4]李国丽，张永杰，张晓.一种电动自行车锂电池保护系统的设计[J].电源技术，2019，36（1）：79—80+84.

[5]电动自行车用锂离子电池安全使用白皮书[R].北京：中国自行车协会.2020.