台灣電動機車用二次鋰電池組之安全標準發展

刊登日期:2013/3/12
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CNS電動機車二次鋰電池組安全標準
「電動機車用二次鋰電池組安全性之檢驗法(CNS15387)」係參考現行TES之「電動機車二次鋰電池組安全試驗方法(TES-0B-01-01)」修訂而來,於2010年9月正式公布後,現為國內第一部專為電動機車用二次鋰電池組制定的國家標準,其試驗項目及目的如表二所示。

CNS15387內容除了引用TES原有八項試驗外,另增加「不平衡電池組充電試驗」、「熱應力效應試驗」、「濕熱試驗」等三項,總計為十一項試驗。主要重點如下:②電池組型式區分為「抽取式」及「固定式」兩種,若型式符合「無法徒手抽取且須工具拆卸,僅能隨車充電之電池組」定義之固定式電池組,僅須進行九項試驗,得免執行「擠壓」及「落下」等兩項試驗。③電性試驗中,除「不平衡電池組充電試驗」得保留主動保護裝置,以評估保護裝置能否正常作動之外,其餘「過充電」、「外部短路」、「部分短路」等三項試驗則須在主動式保護裝置失效狀況下進行,確保電池組在保護板失效情況下仍安全無虞。

二次鋰電池組強制檢驗
由於TES為購車補助用產業標準,並無強制性作用,因此市面上仍有電動機車或電動自行車使用未經過安全驗證的二次鋰電池組,不僅消費者的安全缺乏保障,更可能因鋰電池事故而打擊電動機車產業的發展。因此,標準檢驗局已著手規劃將電動機車用二次鋰電池組及充電器納入應施檢驗商品,預計最遲於今年底前正式實施。應施檢驗商品品目及其檢驗標準如表三所示。

TES測試規範修訂
由於近年來產業的蓬勃發展,業者為求增進車輛性能,以及更多元化的使用需求,電動機車的工作電壓已逐漸由額定直流48V朝向直流72V,甚或96V等高電壓產品發展。故「經濟部發展電動機車補助及獎勵實施要點」於2012年12月完成修正並公告,修正重點除了維持現有輕型等級新台幣10,000元、小型輕型等級新台幣7,200元之購車補助金額至2013年12月15日之外,同時將電池組最大工作電壓由直流60V調整至直流120V,以滿足產業發展需求。

隨著TES補助要點的修正,TES測試規範也須隨之一起檢討,因此目前已著手進行TES-0B-01-01內部修訂作業,以配合電池組最大工作電壓的調整,並於2012年底召開第一次公開說明會,預計於2013年上半年前完成修訂後公告。修訂之重點方向如下。

表四、TES-0B-01-01及CNS15387試驗項目比較

3. 新增電壓等級
TES-0B-01-01雖未明訂電壓範圍,但由於「經濟部發展電動機車補助及獎勵實施要點」內明訂工作電壓的緣故,實際上工作電壓適用範圍僅限於直流60V以內的電池組,無法滿足B等級電壓的二次鋰電池組測試需求。因此,建議TES新增「B等級電壓」,並將之定義為「電池組工作電壓大於直流60V且小於120V」,同時為此增加「耐電壓試驗」及「絕緣電阻試驗」等兩項安全試驗,以確保人員在電池組抽換或安裝等使用過程中,沒有遭受電擊的疑慮。試驗內容茲簡要說明如下。
(2)絕緣電阻試驗
試驗方法係將B等級電壓電池組完全放電後,以直流500V的測試電壓施於電池組外殼及連接介面的外露帶電體之間,持續1分鐘。其絕緣電阻值必須大於10 MΩ,以確保電池組的材質選用及設計皆具有足夠的絕緣能力……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:吳育欣、林炳明 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌315期」,更多資料請見:http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=10938


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