Cuáles son las normas de las pilas de litio？
Existen varias organizaciones nacionales e internacionales responsables de establecer y hacer cumplir las normas sobre baterías de iones de litio en ámbitos tan diversos como el rendimiento, la seguridad, el reciclado y las aplicaciones de las baterías. En la actualidad, estas organizaciones se dividen en dos categorías principales: las que elaboran normas opcionales -las que proporcionan las mejores prácticas; Las otras son normas obligatorias -las que se necesitan para fabricar, vender y utilizar un producto en un mercado concreto. Este artículo presentará principalmente el primer tipo.
Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE)
La Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) se fundó en 1907 con más de 12.000 miembros. SAE es una organización internacional centrada en tres sectores industriales: aeroespacial, automoción y vehículos comerciales. SAE es una de las mayores organizaciones de profesionales de la ingeniería del mundo, con dos propósitos distintos: El primero es actuar como organización profesional en determinadas áreas de la ingeniería, y el segundo es establecer normas no obligatorias.
Con un gran número de expertos en ingeniería implicados en sus esfuerzos de normalización, SAE tiene la capacidad de establecer normas para casi todos los aspectos de la automoción, la industria aeroespacial y los vehículos comerciales; y ya proporciona una gran cantidad de normas en torno a la electrificación de los vehículos. Actualmente hay unos 20 grupos de trabajo diferentes dentro del Comité de Normas sobre Baterías, todos ellos trabajando para desarrollar y actualizar las normas sobre electrificación.
La mayor ventaja de las normas SAE para baterías de iones de litio es que son asequibles para los clientes, ya que casi todas las pruebas estándar cuestan menos de $100 y los miembros de la asociación reciben un precio mejor. Además, estas normas sobre baterías de iones de litio son desarrolladas y actualizadas por expertos en un campo concreto, de modo que incluso una pequeña empresa puede utilizar los conocimientos colectivos y la experiencia práctica de un gran grupo de tecnólogos e ingenieros industriales.
Con el rápido crecimiento de la electrificación de vehículos, SAE estableció en 2009 un Comité de desarrollo de normas para baterías de iones de litio, que sigue trabajando en la actualidad para desarrollar y actualizar normas en las siguientes áreas que pueden utilizarse para la electrificación de vehículos.
Además, estos grupos de trabajo han desarrollado un importante conjunto de normas. Además, hay una serie de especificaciones estándar que no se centran en las baterías, sino que se refieren a los vehículos híbridos y eléctricos puros. Cabe señalar que los organismos industriales, como la Organización Internacional de Normalización (ISO), la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), los laboratorios Underwriters (UL) y otros organismos del sector, también participan en cierta medida en los trabajos del Comité SAB para garantizar que no haya duplicación de normas y promover el pleno uso de las nuevas normas en la industria.
Organización Internacional de Normalización (OEN)
La Organización Internacional de Normalización (ISO), fundada en 1947, es una organización mundial dedicada al desarrollo de normas industriales voluntarias. SAE se centra en las industrias automovilística, aeroespacial y de vehículos comerciales, mientras que ISO abarca una gama más amplia de ámbitos, como la salud, la sostenibilidad, la alimentación, el agua potable, la automoción, el cambio climático, la eficiencia energética y las energías renovables.
Las normas ISO sobre baterías de iones de litio suelen ser más caras que las normas SAE, ya que sólo aprobar una norma ISO cuesta entre cientos y miles de dólares. ISO también organiza un grupo de expertos del sector en forma de comités técnicos para desarrollar normas y llegar a un consenso sobre su alcance y contenido. Una vez que un comité técnico llega a un acuerdo sobre una norma, ésta se transmite al consorcio ISO más amplio para su aprobación. Quizá la mayor diferencia con la norma SAE sea el requisito de que la persona que participe en el desarrollo de la norma sobre baterías de iones de litio debe trabajar para una empresa miembro de ISO.
La ISO suele colaborar con la CEI (Comisión Electrotécnica Internacional) y otras organizaciones de normalización para desarrollar determinadas normas industriales.
ISO 16750-1: Road vehicles - Environmental conditions for the detection of electrical and electronic equipment (Vehículos de carretera - Condiciones ambientales para la detección de equipos eléctricos y electrónicos).
- Parte 1. Conocimientos generales Conocimientos generales
ISO 16750-2, Road vehicles - Environmental conditions for the testing of electrical and electronic equipment (Vehículos de carretera - Condiciones ambientales para el ensayo de equipos eléctricos y electrónicos).
- Parte 2: cargas eléctricas
ISO 16750-3, Road vehicles - Environmental conditions for the testing of electrical and electronic equipment (Vehículos de carretera - Condiciones ambientales para el ensayo de equipos eléctricos y electrónicos).
- Parte 3: Carga mecánica
ISO 16750-4, Road vehicles - Environmental conditions for testing electrical and electronic equipment (Vehículos de carretera - Condiciones ambientales para la comprobación de equipos eléctricos y electrónicos).
- Parte 4: carga climática
ISO 16750-5: Road vehicles - Environmental conditions for the detection of electrical and electronic equipment (Vehículos de carretera - Condiciones ambientales para la detección de equipos eléctricos y electrónicos).
Comisión Electrotécnica Internacional (CEI)
La Comisión Electrotécnica Internacional (CE) se fundó en 1906 como organización de normalización hermana de ISO con el objetivo principal de redactar y publicar normas internacionales para todas las tecnologías eléctricas, electrónicas y afines.
Los miembros de la CEI no están divididos por empresas, sino por países. Cada Estado miembro tiene los mismos derechos de voto en el proceso de formulación de normas sobre baterías de iones de litio, y la adopción de cualquier norma por cualquier Estado miembro es totalmente voluntaria. Los Estados miembros crean comités nacionales encargados de coordinar los intereses nacionales en el proceso de elaboración de normas. Estos comités están formados principalmente por expertos de la administración, las universidades, los institutos de investigación y la industria.
En el campo de las normas para baterías de iones de litio, las normas IEC incluyen:
IEC 60050-482- Glosario Internacional de Electricistas - Parte 482: Pilas y baterías primarias y secundarias
IEC 61427-1 - Células y células secundarias para reservas de energías renovables: Aplicaciones fotovoltaicas fuera de la red IEC 61429 - Marcado de células y celdas secundarias utilizando el símbolo internacional de recuperación ISO 7000-113
IEC 61959 - Pilas y baterías secundarias que contengan electrolitos alcalinos u otros electrolitos no ácidos.
Pruebas mecánicas de pilas y baterías secundarias portátiles selladas:
IEC 61960 a que contengan pilas y acumuladores secundarios alcalinos u otros electrolitos no ácidos
Pilas y baterías secundarias de litio para aplicaciones portátiles:
IEC 61982- Baterías secundarias (excepto las de litio) para uso energético en vehículos eléctricos - Ensayos de rendimiento y durabilidad
IEC 62133 - Pilas y baterías secundarias que contienen electrolitos alcalinos u otros electrolitos no ácidos - Requisitos de seguridad para el uso de pilas y baterías secundarias portátiles selladas en aplicaciones portátiles
IEC 62281 - Seguridad de las pilas y baterías de litio primarias y secundarias durante el transporte - Requisitos de seguridad para baterías secundarias y equipos de baterías - Parte 2: Baterías fijas
IEC 62485-3- Requisitos de seguridad para baterías secundarias y equipos de baterías - Parte 3: Baterías de potencia
Al igual que ocurre con otras listas de normas sobre baterías de iones de litio, esta lista no es la historia completa, y puede haber cambiado y pueden haberse añadido nuevas normas para cuando se publique este libro. Por tanto, cuando esté pensando en qué país fabricar o vender su producto, le recomendamos que visite el sitio web de la CEI para buscar e investigar las últimas normas exigidas.
Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE)
El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) es una asociación de profesionales técnicos basada en dos antiguas organizaciones industriales, que reúne a profesionales de la electricidad, la electrónica, la informática y campos afines.
IEEE es muy parecido a SAE: son organizaciones profesionales que establecen simultáneamente normas industriales. La principal diferencia entre ambas es el ámbito de trabajo. El ámbito industrial que abarca el IEEE se limita a componentes y equipos electrónicos.
De la revisión de todas las normas sobre baterías del IEEE se desprende que sus normas sobre baterías se centran en los siguientes aspectos: ①aplicaciones fijas; ②batería de plomo-ácido; ③batería de níquel-cadmio. A continuación se enumeran algunas de las normas relacionadas con las baterías que ha elaborado el IEEE.
Código de buenas prácticas para el mantenimiento, las pruebas y la sustitución de baterías abiertas de plomo-ácido para aplicaciones estacionarias
484-2002 - Diseño y práctica de instalación de baterías abiertas de plomo-ácido para aplicaciones estacionarias.
485-2010 - Código de prácticas para el dimensionamiento de baterías de plomo-ácido para aplicaciones estacionarias
Práctica para la instalación y el mantenimiento de baterías de plomo-ácido en sistemas fotovoltaicos (FV) 937-2007
Código de buenas prácticas para el diseño dimensional de células de plomo-ácido para sistemas fotovoltaicos (FV) autónomos
Código de prácticas para la instalación, el mantenimiento, las pruebas y la sustitución de baterías de níquel-cadmio de tipo abierto para aplicaciones estacionarias
Código de prácticas para el diseño dimensional de baterías de níquel-cadmio para aplicaciones estacionarias
1189-2007 guía para la selección de baterías de plomo-ácido selladas reguladas por válvula (VRLA) para aplicaciones estacionarias
1184-2006 - Guía de baterías utilizadas en sistemas de alimentación ininterrumpida
Especificación para el diseño de la instalación y el funcionamiento de la instalación de baterías de plomo-ácido controladas por válvula para aplicaciones estacionarias.
1361-2014 Guía para la selección, carga, ensayo y evaluación de baterías de plomo-ácido para su uso en sistemas fotovoltaicos (FV) autónomos.
Directrices para el mantenimiento de sistemas de baterías estacionarias
1491-2012 - Guía para la selección y uso de equipos de monitorización de baterías para aplicaciones estacionarias.
1536-2002 interfaz física para la batería de un vehículo de transporte ferroviario
1561-2007 - Directrices para la optimización del rendimiento y la vida útil de los sistemas híbridos de largo alcance para baterías de plomo-ácido
1562-2007 - Directrices para el diseño de disposiciones y dimensiones de células en sistemas fotovoltaicos (FV) independientes.
Especificaciones de diseño y funcionamiento de las dimensiones de electrificación de las baterías de níquel-cadmio para vehículos ferroviarios de pasajeros
1578-2007 - Código de prácticas para la capacidad de desbordamiento y la gestión de electrolitos de baterías estacionarias
1625-2008- Norma para pilas recargables para ordenadores portátiles
1635-2012- Guía de ventilación y gestión del calor para baterías de aplicación estacionaria
1657-2009 - Código de prácticas de cualificación personal para la instalación y el mantenimiento de baterías estacionarias
1660-2008 - Directrices para la aplicación y gestión de baterías estacionarias utilizadas en operaciones periódicas
1661-2007 - Guía para la detección y evaluación de baterías de plomo-ácido para sistemas híbridos fotovoltaicos (FV)
1679-2010 - Código de buenas prácticas para la caracterización y evaluación de tecnologías emergentes de almacenamiento de energía en aplicaciones estacionarias
1725-2011 - Norma para baterías recargables para teléfonos móviles
Smart Grid Interoperability Guidelines for Energy technology and Information Technology with Electric Power System (EPS) Terminal Applications y cargas como se muestra en el listado anterior. Aunque el IEEE dispone de varias normas sobre baterías de iones de litio, están dirigidas a aplicaciones de energía portátiles. Algunos ejemplos son las baterías para teléfonos móviles y ordenadores portátiles.
Laboratorio Underwriters (UL)
Underwriters Laboratories (UL) es una de las organizaciones privadas de ensayos y certificación de seguridad más antiguas del mundo, fundada en 1894. UL se centra en ensayar y certificar la seguridad de los productos para los consumidores. En la actualidad, UL sigue ampliando su cobertura de ensayos, participando en importantes operaciones de asesoramiento "con una perspectiva global en evolución para mantener la seguridad por delante de la innovación."
UL hace un buen trabajo estableciendo normas de ensayo y certificación de baterías de iones de litio para baterías de consumo en portátiles, tabletas o smartphones. Sin embargo, los fabricantes de automóviles son reacios a participar en los ensayos y certificación de UL por dos razones: Por un lado, los fabricantes de automóviles han realizado importantes y costosos ensayos para validar sus baterías y han desarrollado sus propios requisitos de ensayo e inspección, que son similares a los de la Agencia Nacional de Seguridad en el Transporte por Carretera (NHTSA).
En segundo lugar, no les gusta que el juicio final y la aprobación de sus productos recaigan en una sola organización que sólo tiene una pequeña participación en el proceso de desarrollo del producto. Además, los ensayos UL pueden añadir costes significativos a los ya de por sí costosos procedimientos de inspección de vehículos, algunos de los cuales pueden duplicarse. Los ensayos UL deben ser realizados por la propia empresa, mientras que una certificación como la ONU puede que sólo exija la autocertificación, es decir, que sólo sea necesario disponer de los datos de los ensayos para aprobar la certificación.
En el momento de redactar este documento, se han publicado 7 condiciones de certificación UL, entre ellas:
Batería de iones de litio UL 1642
UL 1973 Baterías para ferrocarriles eléctricos ligeros (tranvías) y aplicaciones estacionarias
UL 1989 Batería de repuesto
UL 2054 Pila alcalina o batería alcalina de iones de litio
UL 2271 Batería para vehículo eléctrico ligero
Batería UL 2580 utilizada en vehículos eléctricos
UL/CSA/IEC 60065 Baterías para equipos de audio y vídeo
Como se ha mostrado anteriormente, la certificación UL abarca una amplia gama de áreas, incluidas las baterías de iones de litio, los vehículos ferroviarios, los vehículos ligeros, los sistemas estacionarios de almacenamiento de energía, la energía de reserva y los vehículos eléctricos.
Det Norske Veritas (DNV-GL)
DNV, fundada en 1864 en Oslo (Noruega), es una organización líder dedicada a proporcionar servicios de clasificación, aseguramiento técnico y asesoramiento experto independiente a las industrias marítima, petrolera y del gas y energética. A finales de 2013, DNV-GL desarrolló y publicó un borrador de guía para grandes aplicaciones de baterías en la marina, llamada "Guía DNV-GL para grandes sistemas de baterías marinas".
El propósito de esta guía DNVGL es "proporcionar orientación para los armadores, diseñadores, proveedores de sistemas y baterías, También hay terceros para ayudar en el proceso de estudios de viabilidad, perfilado, diseño, adquisición, fabricación, instalación, operación y mantenimiento de grandes sistemas de baterías de iones de litio. "
Debido a la creciente electrificación de las aplicaciones marítimas y navieras y al aumento de las normativas reguladoras destinadas a reducir la contaminación en los principales puertos del mundo, muchos constructores navales cuentan con la energía de las baterías para sustituir a los motores diésel. Debido a que DNV-GL tiene fuertes relaciones y una larga historia en la industria, pueden establecer normas de baterías de iones de litio en estas áreas de aplicación. Además, DNV proporciona servicios de pruebas y certificación de terceros.
