UL 1973：2022钠离子电池安全标准介绍

作为新兴的电化学储能器件，钠离子电池具有安全性好、低成本以及储量丰富等优势。而近些年电动汽车、大规模储能和电网的需求，使得钠离子的市场化应用迫在眉睫。尤其在锂资源短缺、价格大幅度上涨的情况下，钠离子电池的发展也引起了国家的关注、各种政策相继颁布，多家企业更是相继推出产品，进入量产阶段。

标准化工作进展

在锂离子电池领域，国内外有健全的锂离子电池标准体系，涵盖了各类产品，从电芯到模组、系统层级一应俱全。这些标准提高了锂离子电池产品的市场准入门槛，对于保障消费者安全具有重要意义。但在钠离子电池领域，标准化工作还处于初期阶段。

国内：将参考锂离子电池的标准化体系开展钠离子电池的标准和立项工作。

• 已在2022年7月立项行业标准《钠离子电池术语和词汇》《钠离子电池符号和命名》，并召开了初步讨论会；

•多项团体标准相继立项，如《便携式设备用钠离子电池和电池组通用规范》《小型动力系统用钠离子电池和电池组通用规范》《钠离子电池和电池组运输安全要求》等。

国外：已经初步制定了钠离子运输法规，UL标准体系已有标准将钠离子电池纳入其范围。

• 联合国危险货物运输小组（UNTDG）拟赋予钠离子电池运输编号和运输专用名，并将《试验和标准手册》-UN38.3章节范围拓宽到钠离子电池；

• 国际民航组织危险品专家组（ICAODGP）也发布了新版《技术说明》（TI）草稿，加入了钠离子电池的要求，预示着在2025或2026年钠离子电池将纳入空运危险货物管制范围；

• UL 1973:2022已经将钠离子电池纳入标准体系中，钠离子电芯的测试条例与锂离子电芯一样，采用附录E的测试项目。

标准内容

UL1973-2022是北美《固定和动力辅助电源电池用安全标准》，其中对钠离子电芯的定义为：在结构上与锂离子电芯相似，区别是它们利用钠作为运输离子。电芯阴极由钠化合物组成，阳极由碳或类似材料组成，具有水或非水电解质和溶解在电解质中的钠盐。比如普鲁士蓝电芯或过渡金属层状氧化物电芯。

UL1973对钠离子电芯的要求与对锂离子电芯的要求一样，均需要满足附录E的要求。在附录E中有两套测试方案可选，分别是E1-E9与E10-E11。

UL 1973:2022标准测试项目：

1.Overcharge过充

2.High rate charge高倍率充电

3.Short circuit短路

4.Overload under discharge 过载放电

5.Overdischarge protection过放电保护

6.Temperature and operating limits check温度和工作温度限值检查

7.Imbalanced charging 不平衡充电

8.Dielectric voltage withstand耐压

9.Continuity连接

10.Failure of cooling/thermal stability system冷却热稳定系统故障

11.Working voltage measurements工作电压测量

12.Locked-rotor test(low voltage D.C fans/motors in secondarycircuits)马达堵转测试

13.Input 输入

14.Leakage current漏电流

15.Strain relief线扣应变释放

16.Push-back relief线扣回推测试

17.Low voltage transformer evaluation低压变压器评价

Electromagnetic transformer evaluation

18.Electrostatic discharge静电放电

19.Radio-frequency electromagnetic field射频电磁场

20.Fast transient/burst immunity快速瞬时/突发抗扰度

21.Surge immunity浪涌抗扰度

22.Radio-frequency common mode射频共模

23.Power frequency magnetic field工频磁场

24.Operational verification正常运转的核查

Mechanical tests

25.Vibration 振动

26.Shock 冲击

27.Crush 挤压

28.Static force静态力

29.Impact 撞击

30.Drop impact 跌落撞击

31.Wall mount fixture/handle test挂墙支架测试/把手测试

32.Mold stress模压

33.Pressure release泄压阀压力释放

34.Start-to-discharge泄压阀压力释放阈值

Environmental tests

35.Thermal cycling冷热冲击

36.Resistance to moisture耐潮态

37.Salt fog盐雾

38.External fire exposure for projectile hazards test外部火烧

Tolerance to internal cell failure tests

39.Single cell failure design tolerance单电芯设计故障

Material tests

40.20-mm end product flame test 20mm火焰测试

41.Parts in contact with electrolyte电解液接触部件测试