【電池篇-鋰電池】環保與安規 (RoHS, UL1642, UL2054, IEC60086, 2006/66/EC, 2013/56/EU, REACH)

Written by OSCAR on 四月 13th, 2018


基本上近十年來因環保意識,屬於比較危害人體嚴重的重金屬的「汞」,用於小型鈕扣(水銀電池)已不復存在,可見許多電池本底包裝都有標榜 0%Hg (0% MERCURY ADDED),甚至也不標了。
鎳電池Ni-Cd(Nickel-cadmium battery)含有「鎘」,於市面部份充電電池的用途還是有,除了便宜其他優點不多,多已漸被鎳氫 /鋰電池給取代。
至於「鉛」…如車用動力電源電瓶的「鉛酸電池」,未來十年仍是市場主流很難消失…因此鉛酸電池「鉛」的含有,短時間應該還很難有便宜且穩定的電池可取代。
小電池(家用鈕扣式或柱式電池)的鉛多已不含有(Pb free),少數電池仍有「低鉛」規格,但比起鉛酸電池的用量算是佔極小比例了!

[環保與法規]

RoHS/WEEE
近年來電子業大家常提歐盟RoHS(EU 2002/95/EC & EU 2015/863) 指令要求,很多人常常在問與調查 :「電池」有沒有符合RoHS?
包含很多大廠採購、品管殊不知『電池芯』是不適用於RoHS條文與列管(屬排外條款),在RoHS 指令說明它並不適用於電池,它是屬於歐盟的「電池、蓄電池、廢電池及廢蓄電池指令」 (2006/66/EC & 2013/56/EU) ,簡單說目前各廠牌大部分「電池芯」雖都有符合RoHS甚至RoHS 2.0但並不適用該條款規範,應採用以上電池指令並符合與要求才是合宜的,但若是電池芯有再加工過(如加:絕緣收縮膜、線材、焊腳、封組裝),則建議該料件就要符合RoHS為適宜。

※ RoHS 2.0(2011/65/EU):根據歐盟 RoHS 和 WEEE 指令 FAQ 第七頁 Q1.6 與第二十頁 7.3,電池是 RoHS 和 WEEE 排除、豁免產品。

http://ec.europa.eu/environment/waste/rohs_eee/pdf/faq.pdf

※ RoHS(2002/95/EC):請參考歐盟委員會 WEEE FAQ 中 1.9 之內容。


http://ec.europa.eu/environment/waste/pdf/faq_weee.pdf

對於歐盟 2006/66/EC 指令如下(修訂後的指令 : 2013/56/EU):
它適用於所有類型的電池組、攜帶型電池、汽車電池和工業電池(AA、AAA、鈕釦型電池、鉛酸蓄電池、可充電蓄電池),規定如下:

REACH SVHC

關於 REACH:REACH是《歐盟關於化學品註冊(Reg-istration)、評估(Evaluation)、許可(Au-thorization)和限制Restriction)的法規》,對進入其市場的所有化學品強制要求註冊、評估和許可,實施安全監控。於2007年起,歐洲化學總署公告高度關切物質(SVHC)清單,每年都會公佈幾批的化學清單項目(截至2018.1.15已經有181項物質)。
比較重點的是:銷往歐盟買賣方都要確認產品中是否含有濃度高於0.1%(w/w)的 SVHC,若其濃度超過 0.1%(w/w)且超過1噸(被生產或被進口成品中每年每家公司),生產者或進口商必須義務性提供該物質的化學名稱及安全使用指南,且通報歐盟化學總署。否則物質不得在歐盟市場中製造、進口、使用。
這個法規要求以往比較有爭議疑惑的是對於「成品」的定義;在 ECHA 公佈的成品中物質規範指引4.0 成品規定以各零部件成品(component article)零件作為計算基準。
因此買方都會要求提供PSDS或MCD等資料,並提供 SVHC 的聲明資料確認是否含有與>0.1%(w/w)濃度。

目前大部份的廠牌型號的的鋰錳扣式電池都含有 SVHC  CAS No.110-71-4 物質,一般柱式鹼性與乾電池多不含有也都符合 SVHC。

Battery 電池安全相關標準 (UL1642/UL2054/IEC60086)

電池適用有關的安規
常見電池如:鎳鎘電池的標準為 IEC60285,鎳氫電池的標準是 IEC61436,鋰電池的標準為IEC61951、61960、

62133、62368等等依性質與用途不同其實法規相當多,以下參考為常用的 IEC60086與UL1641、UL2054。

A. IEC60086-1(國際電工委員會): 它的適用標準分類如下表。

例如:CR、BR、LR03、LR6等等編號…是國際電工委員會(IEC 60086)對此類電池的標準定義,但如其它款電池:VL、ML、LIR等特殊類型充電式則不在IEC 60086的標準清單之中。所以並非所有電池都符合IEC 60086-1/-2規範,也不見得使用者的選擇都要有IEC 60086-2才可用。就像軍規、工規常用的TADIRAN的TLX-XXXX電池,也不見得都有IEC60086-1~2,但一般鋰電池都會去做IEC60086-4(安全性)的認證比較多。

B. UL1642 (Lithium Battery) & UL2054 (Household and commercial Batteries)
UL是美國保險商試驗所(Underwriter Laboratories Inc.)的簡寫。UL的部份比較複雜,若不是擔任RD、工程師的人看看就好…基本上大部分市售鋰電池工廠都會認證並通過UL1642,這是基本與必須的,尤其是可充式鋰電池。

1. 一般認證UL2054前或同時,都要有UL1642 (基本的),這兩個標準的主要差異為:UL 1642只有針對鋰電池(包含充電或不可充電);UL2054是針對所有商用或是家用電池(含充電或不可充電)。且UL2054主要以移動 (攜帶) 行電源終端的產品,若不屬Battery pack型態、Rechargeable,即便是”家用/商用用途與一次不可充,也應不屬UL2054規範要求 (即不需做UL2054認證)。

2. UL 1642屬零件類標準[RU標誌];UL 2054 [圓UL標誌],可以是「零件類」或「成品類」標準,也因此有通過符合UL2054認證的成本會比較高。

3. 關於UL檢測的差異如下表:

C. 認證申請:
1. UL2054: 電池電芯需先已獲得UL1642認證前提,並提交以下文件資料(多屬電芯之外的周邊元件):
1-1.電池,電芯規格書
1-2.電池關鍵元器件(如MOS, IC, PTC,NTC, PCM,保護裝置等)的規格書,及信息。
1-3.電芯的UL 1642認證文件。
1-4. 塑膠外殼,膠帶,線材,及PCB,等相關的絕緣部件需有UL認證。
2. UL1642:需提供的資料如:電芯、正負極材料、電解液、隔離膜、鋁塑膜或鋁殼等的規格書資料。

※若需轉載本圖文,請知會用途(非商業行為)並載明文章出處。

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