精神小夥，不請自來。
大家好，我是小U，一個集帥氣與智慧於一身的95後小鮮肉，每天都在師傅老U的教（壓）導（榨）下學習新知識。
近期我在閱讀我們UL新出的《UL 電池安全白皮書》的時候，發現鋰電池的安全是一個非常複雜的問題。那麼，首先要關心的問題是，鋰電池有安不安全？有哪些風險，我們的白皮書給出了非常專業的回答。
一、鋰電池的安全風險有哪些
1、 起火風險 – 鋰電池是能量單元，內短路、外短路、熱失控都可能引發起火哦！
2、 爆炸風險 – 鋰電池熱失控時，會產品大量可燃氣體並導致壓力劇增，爆炸風險就來了！
3、 化學風險 – 鋰電池的電解液有強烈的腐蝕性，電池熱失控時會釋放出有毒氣體，帶來化學風險！
4、電擊風險 – 動力電池或儲能電池電壓基本在300V以上，屬於危險電壓，有觸電風險！
5、 電弧風險 – 儲能電池系統電壓可達到1000V以上，不同電位的導體之間距離太近容易產生電弧，危害巨大！
6、 機械風險 - 大型電池系統也帶來了傾倒或者跌落等風險。
安全風險雖大，但是我們仍能透過一定的方法對風險進行控制，保證人身和財產安全，我們《UL 電池安全白皮書》也包括了對於提升電池安全的指導。
二、如何提高鋰電池的安全
從縱向角度，可以從電芯、模組、控制系統和電池系統四個層級來著手分析，從橫向角度，可以從電池設計、製造質量和濫用防護三個方面來分析。然而，電池的安全性往往關聯電池的成本和效能，在實際電池設計和製造過程中，需要全面衡量各方面的影響因素，擇優而行。
2.1 鋰電芯的安全防護
鋰電芯的設計是安全問題的核心,其中電芯的結構設計直接影響電芯的散熱路徑與失效模式, 而材料設計更是影響電芯是否起火的關鍵。比如，選擇安全的極卷和隔膜設計、穩定的化學體系以及阻燃電解液等，都可提高電芯的安全性。電芯的質量則是安全問題的重要加乘因子。電芯工廠應該建立嚴格的生產質量管控體系，來控制電芯的品質，提高電芯的安全性。
2.2 鋰電池模組的安全防護
電池模組是電芯和電池包間的中間單元，由多個電芯經串並聯方式組合而成，電池模組對電芯起到支撐、固定和保護作用。模組的安全，可以從機械、電氣、熱量管理設計和質量管控這些方面來考慮。
舉例來說，從電氣設計來看，模組中的各電芯應有優良的一致性，對於模組中有電芯並聯的設計，應考慮在每個並聯支路配置熔斷器或者熔斷結構等過流保護，以降低因電芯不均衡而造成的個別電芯經受過充和過放的機率。
2.3 控制系統的安全防護
動力電池的正常執行主要依賴電池管理系統（BMS）的控制。BMS設計者應根據電芯的邊界條件值來設定合適的保護引數和策略。BMS需要充分考慮電池的短路保護，電芯過壓、欠壓、過流和過溫保護。BMS的保護功能依賴於電子控制線路和其控制的保護元器件的正常工作，電子線路的功能可靠性以及保護元器件的安全可靠性必須被有效地評估。
2.4 動力電池系統的安全防護
動力電池系統在使用過程中會和整車一起承受各種嚴苛的機械力和環境影響，比如高低溫衝擊、振動和機械衝擊、道路石子撞擊、交通車輛碰撞等，容易造成零部件移位、鬆動、磨損或者脫落等情況，進而引發絕緣破壞、區域性過熱、電擊、起火等風險。
因此，動力電池的機械防護、電氣防護和熱管理尤為重要,比如動力電池包的外殼應有優良的機械強度並具有優良的IP防護等級，保護電池包內部零部件和電氣電路免受損壞或者暴露。
2.5 儲能電池系統的安全防護
儲能電池系統的安全防護，除了上述動力電池系統防護中提及的，需要額外關注高電壓和高能量儲能電池系統帶來的電弧風險以及火災蔓延風險。一個大型的儲能系統往往可以達到MWh以上，一旦電池起火蔓延，將會帶來巨大的消防挑戰。因此，對儲能系統熱失控起火蔓延按照UL 9540A進行全面的評估，並建立完善的火災監控系統和消防保護措施，尤為重要。
三、UL動力和儲能電池安全標準指導產品安全設計
UL 2580標準是評估道路車輛用電池的安全標準，UL 1973是針對儲能電池的安全標準，目前這兩個標準都是美國和加拿大的國家標準。
對比國際上其他電池安全標準，UL動力和儲能電池標準不僅涵蓋詳細的測試要求（電氣測試、機械測試和環境測試），還對電池包的結構和零部件提出了嚴格的安全要求，比如對於電池包外殼材料、電芯、線纜、接外掛、密封圈、電氣距離及絕緣等級、熔斷器和繼電器、BMS的功能安全可靠性等，標準都給出了詳細的安全要求，為電池包結構設計者提供了完備的設計依據。
精神小夥，不請自來。
大家好，我是小U，一個集帥氣與智慧於一身的95後小鮮肉，每天都在師傅老U的教（壓）導（榨）下學習新知識。
近期我在閱讀我們UL新出的《UL 電池安全白皮書》的時候，發現鋰電池的安全是一個非常複雜的問題。那麼，首先要關心的問題是，鋰電池有安不安全？有哪些風險，我們的白皮書給出了非常專業的回答。
一、鋰電池的安全風險有哪些
1、 起火風險 – 鋰電池是能量單元，內短路、外短路、熱失控都可能引發起火哦！
2、 爆炸風險 – 鋰電池熱失控時，會產品大量可燃氣體並導致壓力劇增，爆炸風險就來了！
3、 化學風險 – 鋰電池的電解液有強烈的腐蝕性，電池熱失控時會釋放出有毒氣體，帶來化學風險！
4、電擊風險 – 動力電池或儲能電池電壓基本在300V以上，屬於危險電壓，有觸電風險！
5、 電弧風險 – 儲能電池系統電壓可達到1000V以上，不同電位的導體之間距離太近容易產生電弧，危害巨大！
6、 機械風險 - 大型電池系統也帶來了傾倒或者跌落等風險。
安全風險雖大，但是我們仍能透過一定的方法對風險進行控制，保證人身和財產安全，我們《UL 電池安全白皮書》也包括了對於提升電池安全的指導。
二、如何提高鋰電池的安全
從縱向角度，可以從電芯、模組、控制系統和電池系統四個層級來著手分析，從橫向角度，可以從電池設計、製造質量和濫用防護三個方面來分析。然而，電池的安全性往往關聯電池的成本和效能，在實際電池設計和製造過程中，需要全面衡量各方面的影響因素，擇優而行。
2.1 鋰電芯的安全防護
鋰電芯的設計是安全問題的核心,其中電芯的結構設計直接影響電芯的散熱路徑與失效模式, 而材料設計更是影響電芯是否起火的關鍵。比如，選擇安全的極卷和隔膜設計、穩定的化學體系以及阻燃電解液等，都可提高電芯的安全性。電芯的質量則是安全問題的重要加乘因子。電芯工廠應該建立嚴格的生產質量管控體系，來控制電芯的品質，提高電芯的安全性。
2.2 鋰電池模組的安全防護
電池模組是電芯和電池包間的中間單元，由多個電芯經串並聯方式組合而成，電池模組對電芯起到支撐、固定和保護作用。模組的安全，可以從機械、電氣、熱量管理設計和質量管控這些方面來考慮。
舉例來說，從電氣設計來看，模組中的各電芯應有優良的一致性，對於模組中有電芯並聯的設計，應考慮在每個並聯支路配置熔斷器或者熔斷結構等過流保護，以降低因電芯不均衡而造成的個別電芯經受過充和過放的機率。
2.3 控制系統的安全防護
動力電池的正常執行主要依賴電池管理系統（BMS）的控制。BMS設計者應根據電芯的邊界條件值來設定合適的保護引數和策略。BMS需要充分考慮電池的短路保護，電芯過壓、欠壓、過流和過溫保護。BMS的保護功能依賴於電子控制線路和其控制的保護元器件的正常工作，電子線路的功能可靠性以及保護元器件的安全可靠性必須被有效地評估。
2.4 動力電池系統的安全防護
動力電池系統在使用過程中會和整車一起承受各種嚴苛的機械力和環境影響，比如高低溫衝擊、振動和機械衝擊、道路石子撞擊、交通車輛碰撞等，容易造成零部件移位、鬆動、磨損或者脫落等情況，進而引發絕緣破壞、區域性過熱、電擊、起火等風險。
因此，動力電池的機械防護、電氣防護和熱管理尤為重要,比如動力電池包的外殼應有優良的機械強度並具有優良的IP防護等級，保護電池包內部零部件和電氣電路免受損壞或者暴露。
2.5 儲能電池系統的安全防護
儲能電池系統的安全防護，除了上述動力電池系統防護中提及的，需要額外關注高電壓和高能量儲能電池系統帶來的電弧風險以及火災蔓延風險。一個大型的儲能系統往往可以達到MWh以上，一旦電池起火蔓延，將會帶來巨大的消防挑戰。因此，對儲能系統熱失控起火蔓延按照UL 9540A進行全面的評估，並建立完善的火災監控系統和消防保護措施，尤為重要。
三、UL動力和儲能電池安全標準指導產品安全設計
UL 2580標準是評估道路車輛用電池的安全標準，UL 1973是針對儲能電池的安全標準，目前這兩個標準都是美國和加拿大的國家標準。
對比國際上其他電池安全標準，UL動力和儲能電池標準不僅涵蓋詳細的測試要求（電氣測試、機械測試和環境測試），還對電池包的結構和零部件提出了嚴格的安全要求，比如對於電池包外殼材料、電芯、線纜、接外掛、密封圈、電氣距離及絕緣等級、熔斷器和繼電器、BMS的功能安全可靠性等，標準都給出了詳細的安全要求，為電池包結構設計者提供了完備的設計依據。