Prüfung und Zertifizierung von Batteriegehäusen (BCE)

Lithium-Ionen-Batterien sind in einer zunehmenden Vielfalt beliebter Gegenstände vorhanden, können aber aufgrund feuerbedingter Risiken, die als „thermische Durchlaufgefahr“ bezeichnet werden, ernsthafte Sicherheitsbedenken darstellen.

UL 1487, der Standard für Batterieeinhausungen, definiert ein BCE als „ein Produkt, das Lithium-Ionen-Zellen, Batterien, Batteriepacks und batteriebetriebene Geräte umschließt und speichert und dazu beitragen soll, die durch thermische Durchlaufgefahr der Lithium-Ionen-Batterie entstehenden Gefahren durch Hitze, Feuer und Verpuffung zu mindern.“

UL 1487 ist der erste Standard, der Sicherheitsleistungsanforderungen für BCEs durch unabhängige Tests mit Schwerpunkt auf der Minderung des thermischen Durchlaufrisikos festlegt und bis 2027 zu einer globalen Verordnung werden wird.

Lithium-Ionen-Batterien liefern Strom für eine zunehmende Vielfalt beliebter Gegenstände – einschließlich Roller, E-Bikes, Rasenmäher, Elektrowerkzeuge und mehr – aber sie haben Sicherheitsbedenken, die das richtige Gehäusedesign von entscheidender Bedeutung machen.

Lithium-Ionen-Batterien können ein Phänomen erleben, das als „thermisches Durchgehen“ bezeichnet wird und strahlartige Flammen erzeugen kann, die während der Lagerung und der Ladezyklen aus der Batterie ausbrechen.

Wenn der Akku zu heiß wird, kann er Feuer fangen, explodieren oder schädliche Gase freisetzen.

Ein thermischer Durchlauf kann zu Folgendem führen:

• Auswurf von Gas, Granatsplitter und/oder Partikeln (Entlüftung heftiger Zellen).
• Extrem hohe Temperaturen.
• Entzündliche und giftige Gase.

Wenn ein thermischer Durchlauf auftritt, erzeugt die Lithium-Ionen-Zelle Wärme mehrere Male schneller als die Rate, mit der die Wärme von der Zelle abgeführt wird. Die Zelle erreicht einen thermischen Trockenlauf, wenn ihre Temperatur unkontrolliert mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20 °C pro Minute ansteigt, wobei die maximalen Temperaturen mehr als 300 °C erreichen, begleitet von Gas- und/oder Elektrolytentlüftung, Rauch oder Feuer – oder allen oben genannten.

Ein BCE muss dann in der Lage sein, ein Produkt vor diesen potenziellen Gefahren zu schützen. Die aktuellen Sicherheitsstandards berücksichtigen nicht die Risiken von Lithium-Ionen-Batterien, wenn die Produkte in einem BCE gelagert oder geladen werden.

UL 1487 legt die Anforderungen an die Sicherheitsleistung durch umfassende Konstruktions- und Prüfstandards fest, wobei der Schwerpunkt auf der Minderung des thermischen Trockenlaufrisikos liegt.

UL 1487, das derzeit keine Produkte für Wohnanwendungen enthält, wird im International Fire Code (IFC) 2027 zur Bezugnahme vorgeschlagen. Wenn sie durch den Code-Entwicklungsprozess genehmigt wird, wird es sich um eine Modell-Brandcode-Anforderung handeln, die für die Übernahme durch die Gerichtsbarkeit verfügbar ist, und es den Herstellern ermöglichen, die zukünftigen Anforderungen der Brandschutz-Code-Anforderungen der National Fire Protection Agency (NFPA) 1 für BCE zu erfüllen.

BCEs, die von UL Solutions nach UL 1487 zertifiziert wurden, finden Sie im Online-Zertifizierungsverzeichnis UL Product iQ®. Dieses Verzeichnis ist kostenlos verfügbar, erfordert jedoch eine einmalige Registrierung.

• UL 1487 unterscheidet sich von UL 5800, dem Standard für Sicherheit bei Batterie-Brandschutzprodukten. UL 5800 zertifiziert Brandschutzvorrichtungen, um das Risiko eines thermischen Durchlaufens eines batteriebetriebenen tragbaren elektronischen Geräts in der Kabine eines Flugzeugs zu verringern.
• UL 1487 unterscheidet sich von UL 4900, dem Standard für die Sicherheit von Mikromobilitäts-Ladegeräten. UL 4900 konzentriert sich auf die Ausrüstung, die das Aufladen von E-Bikes und Rollern ermöglicht. UL 4900 befasst sich mit den Stromschlag- und Brandrisiken der Ladeinfrastruktur.
• UL 1487 unterscheidet sich von anderen Normen, bei denen es sich um technische Prüfmethoden und nicht um Zertifizierungsmethoden handelt. Ersteres bietet keine Zertifizierung und geht auch nicht auf die Gas- oder Explosionsgefahren ein, die durch thermische Durchläufe entstehen können. Daher bietet UL 1487 keine vollständige Produktbewertung.