了解 UL 991 及其在鋰電池安全中的作用

2025 年 6 月 12 日

潘李博士

湖北大學理學博士，中南大學材料科學與工程博士後。長期從事高性能電極材料、防爆電池、低溫電池等領域的研究，具備紮實的科學研究基礎和豐富的實務經驗。

UL 991 和鋰電池標準建立了安全標準，用於評估鋰電池系統中電子控制裝置的容錯能力。該框架在降低火災、觸電或傷害等風險方面發揮著至關重要的作用。透過熱循環、靜電放電和瞬態過壓等測試，UL 991 能夠應對挑戰，確保鋰電池系統保持安全性和可靠性。 UL XNUMX 由美國保險商實驗室 (Underwriter Laboratories) 設計，旨在幫助製造商滿足嚴格的合規性要求，建立信任並樹立全行業的安全基準。

關鍵要點

UL 991 是一項安全規則，用於檢查鋰電池是否能夠處理問題，降低火災或電擊等風險。
UL 991 中的嚴格測試檢查電池系統是否運作良好，重點檢查阻止故障的控制。
獲得 UL 991 認證的公司表明他們關心安全、建立信任並引領業界。

第 1 部分：什麼是 UL 991 和鋰電池安全？

1.1 UL 991概述

UL 991 是由美國保險商實驗室 (UL) 制定的安全標準，用於評估系統中電子控制的容錯性和可靠性，例如鋰離子電池UL 991 致力於確保電子元件（尤其是電池管理系統中的電子元件）能夠承受各種環境和操作壓力。透過解決固態設備中的潛在故障，UL XNUMX 在預防火災或觸電等危險方面發揮關鍵作用。

與其他主要測試電池物理耐久性的標準不同，UL 991 更著重於電池的電子安全方面。它確保鋰離子電池的控制系統在惡劣條件下也能可靠運作。這使得它成為製造商滿足高安全標準並贏得消費者信任的重要框架。

1.2 UL 991 在電池管理系統中的目的與範圍

UL 991 的主要目的是提高電池管理系統的安全性和可靠性。這些系統是鋰離子電池的“大腦”，負責監控和控制溫度、電壓和電流等關鍵參數。 UL 991 確保這些電子控制系統能夠有效偵測和回應故障，從而最大限度地降低使用者和設備的風險。

UL 991 的適用範圍超越了基本功能。它包含嚴格的安全測試，以評估電池管理系統在熱循環、靜電放電和瞬態過壓等條件下的性能。這些測試模擬了真實場景，以確保系統能夠應對意外挑戰，同時不影響安全性。

為了說明 UL 991 的獨特重點，請考慮與另一個標準的以下比較：

標準版	重點地區	產品說明
UL 2580	電動車	評估模擬濫用條件下儲能組件的安全性，包括過充電和熱穩定性等機械和電氣測試。
UL 991	電池管理系統	使用固態設備評估與安全相關的控制，針對電子方面以減輕火災和觸電風險。

該表重點介紹了 UL 991 如何透過解決對電池安全至關重要的電子控制來補充其他標準。

1.3 UL 991對鋰離子電池安全的重要性

UL 991 對於確保鋰離子電池的安全至關重要。這些電池為各種設備供電，包括消費類電子產品對於電動車而言，可靠性至關重要。 UL 991 專注於電池管理系統中的電子控制，有助於防止可能導致火災或爆炸等災難性事件的故障。

對製造商而言，遵守 UL 991 不僅意味著合規，更意味著與消費者建立信任。像 UL 991 這樣的 UL 認證標準表明產品經過嚴格測試，符合高安全標準。這不僅增強了消費者信心，也為整個產業樹立了標竿。

此外，UL 991 還有助於預防事故，確保電池管理系統能夠在故障升級之前偵測並緩解故障。這種主動的安全測試方法使 UL 991 成為現代電池安全實踐的基石。

第 2 部分：UL 991 中的測試和認證

2.1 鋰電池系統容錯與可靠性關鍵測試

UL 991 包括一系列嚴格的測試用於評估鋰電池系統的容錯能力和可靠性。這些測試確保固態設備中的安全相關控制能夠承受各種操作和環境挑戰。主要測試包括：

瞬態過電壓和電快速瞬態/突發測試，用於評估系統對突然電壓尖峰的反應。
靜電放電和放電測試評估系統處理靜電和能量釋放的能力。
熱循環和複合操作測試，以模擬溫度波動和操作壓力。
輻射半測試、電場測試和磁場測試，以測量系統對電磁幹擾的抵抗能力。

這些測試驗證了電池管理系統的穩健性，確保它們符合高安全標準並在實際條件下可靠運作。

2.2 電池管理系統的環境與壓力測試

UL 991 環境和壓力測試旨在檢驗電池管理系統在極端條件下的性能。這些測試包括：

測試方法	產品說明
高溫工作耐久性（HTOE）	評估高溫下的性能。
低溫運轉耐久性（LTOE）	評估寒冷環境下的功能。
動力熱循環耐久性（PTCE）	測試在反覆溫度變化下的耐久性。
功能性能驗證	確認系統符合操作要求。