1 Scope
This document specifies the safety requirements and test methods for lithium ion cells and batteries used in portable electronic equipments.
This document is applicable to lithium ion cells and batteries used in portable electronic equipments (hereinafter referred to as cells and batteries). Examples of portable electronic equipments falling within the scope of this document are as follows:
a) Portable office supplies: laptops, tablets, etc.;
b) Mobile communication products: mobile phones, cordless phones, walkie-talkies, etc.;
c) Portable audio/video products: portable televisions, portable audio/video players, cameras, video cameras, recording pens, Bluetooth headsets, portable speakers, etc.;
d) Other portable products: electronic navigation planners, digital photo frames, game consoles, e-books, mobile power supplies, portable energy storage power supplies, portable projectors, wearable devices, etc.
This document can serve as a reference for lithium ion cells and batteries for similar purposes to the above examples.
Additional requirements may be posed onto lithium ion cells or batteries used in portable electronic equipments for special occasions such as vehicles, ships, and aircrafts and for special fields such as medical treatment, mining and submarine operations.
This document is not applicable to lithium ion cells and batteries used in electronic cigarettes.
2 Normative references
The following documents contain requirements which, through reference in this text, constitute indispensable requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition (including any amendments) applies.
GB/T 2423.5 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Ea and guidance: Shock
GB/T 2423.10 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Fc: Vibration (sinusoidal)
GB/T 2423.21 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test M: Low air pressure
GB/T 2423.22 Environmental testing - Part 2: Tests methods - Test N: Change of temperature
GB 4943.1-2022 Audio/video, information and communication technology equipment - Part 1: Safety requirements
GB/T 5169.5-2020 Fire hazard testing for electric and electronic products - Part 5: Test flames - Needle-flame test method - Apparatus, confirmatory test arrangement and guidance
GB/T 5330-2003 Industrial woven metal wire cloth (square opening series)
GB/T 6005-2008 Test sieves - Metal wire cloth perforated metal plate and electroformed sheet - Nominal sizes of openings
GB/T 17626.2 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
lithium ion cell
device that realizes mutual conversion between chemical energy and electrical energy by lithium ion moving between positive and negative electrodes, and is designed to be rechargeable
Note: This device consists of an assembly of electrodes, separators, electrolyte, container, terminals, etc.
3.2
lithium ion battery
assembly ready for use which comprises one or more lithium ion cells and has protection circuit
Note 1: The protection circuit may be independent or in the charger or the electronic equipment (including its accessories). See Clause 11 for testing of a protection circuit in the charger or electronic equipment (including its accessories).
Note 2: Lithium ion batteries may also contain encapsulating materials, connectors, protective devices and other components or materials.
3.3
portable electronic equipment
mobile electronic equipment not exceeding 18kg designed to be carried frequently by the users
3.4
hand-held electronic equipment
portable electronic equipment that needs to be held by hand in normal use
3.5
user replaceable battery
lithium ion battery used in portable electronic equipment and allowing users to replace directly
3.6
non-user replaceable cell/battery
lithium ion cell or battery that is built into a portable electronic equipment and does not allow the user to replace directly
3.7
nominal voltage
suitable approximate value used to indicate the voltage of a cell or battery
3.8
rated capacity
C
capacity of a cell or battery as indicated by the manufacturer
Note: It is expressed in ampere-hours (Ah) or milliampere-hours (mAh).
3.9
nominal energy
energy value of a cell or battery determined under specified conditions, as indicated by the manufacturer
Note: It is obtained by multiplying the nominal voltage by the rated capacity and may be rounded up, expressed in watt-hours (Wh) or milliwatt-hours (mWh).
3.10
reference test current
It
test current with the same value as the rated capacity (C)
Note: It is expressed in ampere (A) or milliampere (mA).
3.11
upper limited charging voltage
Uup
maximum safe charging voltage that the cell or battery can withstand, as specified by the manufacturer
Note: Refer to Annex A for definitions 3.11 to 3.26.
3.12
over voltage for charge protection
Ucp
voltage to activate the protection circuit for charging under high voltage, as specified by manufacturer
3.13
limited charging voltage
Ucl
rated maximum charging voltage of a cell or battery as specified by the manufacturer
3.14
end of discharge voltage
Ude
voltage at the end of discharge of a cell or battery as recommended by the manufacturer
3.15
low voltage for discharge protection
Udp
voltage to activate the protection circuit for discharging under low voltage, as specified by the manufacturer
3.16
discharge cut-off voltage
Udo
minimum load voltage for safe discharge of the cell or battery as specified by the manufacturer
3.17
maximum charging current
Icm
maximum constant-current charging current as specified by the manufacturer
3.18
over current for charge protection
Icp
current to the activate the protection circuit for charging at high current, as specified by the manufacturer
3.19
recommendation charging current
Icr
constant-current charging current recommended by the manufacturer
3.20
maximum discharging current
Idm
maximum continual discharging current specified by the manufacturer
3.21
over current for discharge protection
Idp
current to activate the protection circuit for discharging at high current, as specified by the manufacturer
3.22
recommendation discharging current
Idr
continual discharging current recommended by the manufacturer
3.23
upper limited charging temperature
Tcm
maximum temperature at which a cell or battery can be charged, as specified by the manufacturer
3.24
lower limited charging temperature
Tcl
minimum temperature at which a cell or battery can be charged, as specified by the manufacturer
3.25
upper limited discharging temperature
Tdm
maximum temperature at which a cell or battery can be discharged, as specified by the manufacturer
3.26
lower limited discharging temperature
Tdl
minimum temperature at which a cell or battery can be discharged, as specified by the manufacturer
3.27
allowable maximum surface temperature
Tmax
allowable maximum surface temperature of a cell or battery under normal operating conditions, as specified by the manufacturer
Note 1: Generally, Tmax is neither less than the "upper limited charging temperature" nor "upper limited discharging temperature".
Note 2: Tmax is defined to limit the surface temperature of a cell or battery in the overall temperature rise test.
3.28
leakage
visible leakage of liquid electrolyte
[Source: GB/T 28164-2011, 1.3.9]
3.29
explosion
violent rupture of cell enclosure or battery enclosure, resulting in the ejection of the main component
[Source: GB/T 28164-2011, 1.3.12]
3.30
fire
flame from a cell or battery
Note: Flame is produced by combustion, which is a chemical reaction that emits light and heat. Sparks cannot be called flames.
[Source: GB/T 28164-2011, 1.3.13, modified]
3.31
fire enclosure
component used to minimize the spread of combustion or flame
3.32
type test
test(s) carried out on representative sample(s) for the purpose of determining whether its (their) design and manufacture meet the requirements of this document
[Source: GB 4943.1-2022, 3.3.6.15, modified]
Foreword III
Introduction VI
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Test conditions
4.1 Applicability of tests
4.2 Environmental conditions of tests
4.3 Parameters measurement tolerances
4.4 Temperature measurement method
4.5 Charging and discharging procedures for tests
4.6 Simulated faults or abnormal operating conditions
4.7 Type tests
5 General safety requirements
5.1 General safety considerations
5.2 Safe operating parameters
5.3 Marking and warning instructions
5.4 Safety-critical components
6 Electrical safety tests for cells
6.1 External short circuit at high temperature
6.2 Over charge
6.3 Forced discharge
7 Environmental safety tests for cells
7.1 Low air pressure
7.2 Temperature cycling
7.3 Vibration
7.4 Acceleration impact
7.5 Drop
7.6 Extrusion
7.7 Impact with weight
7.8 Thermal abuse
7.9 Combustion jet
8 Environmental safety tests for batteries
8.1 Low air pressure
8.2 Temperature cycling
8.3 Vibration
8.4 Acceleration impact
8.5 Drop
8.6 Stress relief
8.7 Use at high temperature
8.8 Washing
8.9 Flame retardance requirements
9 Electrical safety test for batteries
9.1 General
9.2 Over voltage charging
9.3 Over current charging
9.4 Low voltage discharging
9.5 Over current discharging
9.6 External short circuit
9.7 Reverse charging
10 Safety requirements for battery protection circuits
10.1 Over voltage charge protection
10.2 Over current charge protection
10.3 Low voltage discharge protection
10.4 Over current discharge protection
10.5 Short circuit protection
11 Safety requirement for system protection circuits
11.1 Charging voltage control
11.2 Charging current control
11.3 Discharging voltage control
11.4 Discharging current control
11.5 Control of charging and discharging temperatures
12 Consistency requirements
12.1 General requirements
12.2 Test requirements
Annex A (Informative) Examples of operating ranges
Annex B (Nominative) Test sequences
Annex C (Normative) Test equipment and measuring instruments
Annex D (Informative) Reference standards for safety-critical components
Annex E (Normative) Washing test
Annex F (Normative) Flammability test method
Annex G (Normative) Flame retardancy test method for wires
Bibliography
ICS 29.220.99
CCS K 82
GB
中華人民共和國國家標準
GB 31241—2022
代替GB 31241—2014
便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組
安全技術規范
Lithium ion cells and batteries used in portable electronic equipments—
Safety technical specification
國家標準全文公開系統專用。此文本僅供個人學習、研究之用,未經授權,禁止復制、發行、匯編、翻譯或網絡傳播等,侵權必究。
全國標準信息公共服務平臺:https://std.samr.gov.cn
2022-12-29發布 2024-01-01實施
國家市場監督管理總局
國家標準化管理委員會 發布
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則 第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。
本文件代替GB 31241—2014《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組 安全要求》,與GB 31241—2014相比,除結構調整和編輯性改動外,主要技術變化如下:
a) 更改了術語鋰離子電池(見3.1,2014年版的3.1)、鋰離子電池組(見3.2,2014年版的3.2)、充電上限電壓(見3.11,2014年版的3.9)、上限充電溫度(見3.23,2014年版的3.19)及上限放電溫度(見3.25,2014年版的3.20)的定義;增加了術語標稱電壓(見3.7)、額定能量(見3.9)、參考試驗電流(見3.10)、充電限制電壓(見3.13)、放電終止電壓(見3.14)、下限充電溫度(見3.24)、下限放電溫度(見3.26)及可允許的最高電池表面溫度(見3.27)及定義;刪除了術語泄氣(見2014年版的?22)及破裂(見2014年版的3.23)及定義;
b) 更改了電壓測量公差[見4.3a),2014年版的4.3a)],增加了轉速測量公差[見4.3f)];
c) 更改了溫度測量方法(見4.4,2014年版的4.4)、測試用充放電程序(見4.5,2014年版的4.5)、樣品的要求(見4.7.1,2014年版的4.7.1)、樣品容量測試(見4.7.3,2014年版的4.7.3)、樣品預處理(見4.7.4,2014年版的4.7.4)、試驗項目(見4.7.5,2014年版的4.7.5)及試驗順序(見4.7.6,2014年版的4.7.6);
d) 更改了一般安全性的考慮(見5.1,2014年版的5.1)、安全工作參數(見5.2,2014年版的5.2)及標識和警示說明(見5.3,2014年版的5.3)的要求;
e) 更改了高溫外部短路(見6.1,2014年版的6.1)、過充電(見6.2,2014年版的6.2)及強制放電(見6.3,2014年版的6.3),刪除了常溫外部短路(見2014年版的6.1);
f) 更改了低氣壓(見7.1,2014年版的7.1)、溫度循環(見7.2,2014年版的7.2)、振動(見7.3,2014年版的7.3)、加速度沖擊(見7.4,2014年版的7.4)及擠壓(見7.6,2014年版的7.6);
g) 更改了低氣壓(見8.1,2014年版的8.1)、溫度循環(見8.2,2014年版的8.2)、振動(見8.3,2014年版的8.3)、跌落(見8.5,2014年版的8.5)及阻燃要求(見8.9,2014年版的8.9);
h) 更改了概述(見9.1,2014年版的9.1)、過壓充電(見9.2,2014年版的9.2)、過流充電(見9.3,2014年版的9.3)、過流放電(見9.5,2014年版的9.5)及反向充電(見9.7,2014年版的9.7),并將靜電放電移至樣品預處理(見4.7.4,2014年版的9.8)中;
i) 更改了概述(見第10章,2014年版的10.1)、過流充電保護(見10.2,2014年版的10.3)及過流放電保護(見10.4,2014年版的10.5),刪除了耐高壓(見2014年版的10.7);
j) 更改了概述(見第11章,2014年版的11.1)及充放電溫度控制(見11.5,2014年版的11.6);
k) 更改了一致性要求(見12.1,2014年版的12.1)及試驗要求(見12.2,2014年版的12.2);
l) 增加了工作范圍示例(見附錄A)、吞咽量規試驗工裝(見附錄C中C.1)、安全關鍵元器件參考標準(見附錄D)及可燃性試驗方法(見附錄F);
m) 更改了試驗順序(見附錄B,2014年版的附錄C);
n) 刪除了質量控制過程要求示例(見2014年版的附錄A)、設計和制造工藝(見2014年版的附錄B)、鈷酸鋰-石墨體系電池的工作范圍示例(見2014年版的附錄D)及重物沖擊試驗工裝(見2014年版的E.1)。
請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。
本文件由中華人民共和國工業和信息化部提出并歸口。
本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為:
——2014年首次發布為GB 31241—2014,2017年第一次修改單發布;
——本次為第一次修訂。
引言
本引言旨在介紹本文件的要求所依據的原則,理解這些原則對設計和生產安全的鋰離子電池和電池組是很有必要的。需要注意的是本文件僅考慮鋰離子電池和電池組的最基本的安全要求以提供對人身和財產的安全保護,而不涉及性能和功能特性。
隨著技術和工藝的進一步發展必然會要求進一步修訂本文件。
在本文件范圍內鋰離子電池和電池組導致的危險是指:
——漏液,可能會直接對人體構成化學腐蝕危害,或導致電池供電的電子產品內部絕緣失效間接造成電擊、著火等危險;
——起火,直接燒傷人體,或對電池供電的電子產品造成著火危險;
——爆炸,直接危害人體,或損毀設備;
——過熱,直接對人體引起灼傷,或導致絕緣等級下降和安全元器件性能降低,或引燃可燃液體。
漏液危險可能是由內部應力或外部應力的作用下殼體破損引起的。造成起火和爆炸危險的原因可能是電池內部發生熱失控,而熱失控可能是由于電池內部短路、電池材料的強烈氧化反應等引起的。
在確定電池或電池組采用何種設計方案時,遵守以下的優先次序:
——首先,如有可能,優先選擇安全性高的材料,盡量避免使用容易出現熱失控的材料;
——其次,如果無法實行以上原則,那么需設計保護裝置,減少或消除危險發生的可能性,如增加保護裝置等;
——最后,如果上述方案和其他的措施均不能徹底避免危險的發生,那么需對殘留的危險采取標識和說明的措施。
上述原則不能代替本文件的詳細要求,只是讓設計者了解這些要求所依據的原則。
鋰離子電池和電池組的安全性與其材料選擇、設計、生產工藝、運輸及使用條件有關。其中使用條件包含了正常使用條件、可預見的誤用條件和可預見的故障條件,還包括影響其安全的環境條件諸如溫度、海拔等因素。
鋰離子電池和電池組的安全要求覆蓋上述所有因素對人員引起的危險。人員是指維修人員和使用人員。
維修人員是指電子產品及其電池的維修人員,維修人員在有明顯危險時可以運用專業技能避免可能的傷害。但是,需對維修人員就意外危險進行防護,例如用標識或警示說明以提醒維修人員有殘留的危險。
使用人員是指除維修人員以外的所有人員。安全保護要求是假定使用人員未經過如何識別危險的培訓,但不會故意制造危險狀況而提出的。
便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組
安全技術規范
1 范圍
本文件規定了便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組的安全要求和試驗方法。
本文件適用于便攜式電子產品用的鋰離子電池和電池組(以下簡稱為電池和電池組),屬于本文件范圍內的便攜式電子產品示例如下:
a) 便攜式辦公產品:筆記本電腦、平板電腦等;
b) 移動通信產品:手機、無繩電話、對講機等;
c) 便攜式音/視頻產品:便攜式電視機、便攜式音/視頻播放器、照相機、攝像機、錄音筆、藍牙耳機、便攜式音箱等;
d) 其他便攜式產品:電子導航器、數碼相框、游戲機、電子書、移動電源、便攜式儲能電源、便攜式投影儀、可穿戴設備等。
與上述示例類似用途的鋰離子電池和電池組可參考使用本文件。
對于在車輛、船舶、飛機上等特定場合使用,以及對于醫療、采礦、海底作業等特殊領域使用的便攜式電子產品用鋰離子電池或電池組可能會有附加要求。
本文件不適用于電子煙用鋰離子電池和電池組。
2 規范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 2423.5 環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗 Ea和導則:沖擊
GB/T 2423.10 環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Fc:振動(正弦)
GB/T 2423.21 電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗M:低氣壓
GB/T 2423.22 環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗N:溫度變化
GB 4943.1—2022 音視頻、信息技術和通信技術設備 第1部分:安全要求
GB/T 5169.5—2020 電工電子產品著火危險試驗 第5部分:試驗火焰 針焰試驗方法 裝置、確認試驗方法和導則
GB/T 5330—2003 工業用金屬絲編織方孔篩網
GB/T 6005—2008 試驗篩 金屬絲編織網、穿孔板和電成型薄板 篩孔的基本尺寸
GB/T 17626.2 電磁兼容 試驗和測量技術 靜電放電抗擾度試驗
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
鋰離子電池 lithium ion cell
依靠鋰離子在正極和負極之間移動實現化學能與電能相互轉化的裝置,并被設計成可充電。
注:該裝置包括電極、隔膜、電解質、容器和端子等。
3.2
鋰離子電池組 lithium ion battery
包含有保護電路的由任意數量的鋰離子電池組合而成準備使用的組合體。
注1:保護電路可能是獨立的,也可能在充電器或電子產品(含其配件)中,保護電路在充電器或電子產品(含其配件)中的測試參見第11章。
注2:鋰離子電池組還可能含有封裝材料、連接器、保護器件等部件或材料。
3.3
便攜式電子產品 portable electronic equipment
不超過18kg的預定可由使用人員經常攜帶的移動式電子產品。
3.4
手持式電子產品 hand-held electronic equipment
在正常使用時要用手握持的便攜式電子產品。
3.5
用戶可更換型電池組 user replaceable battery
應用于便攜式電子產品中且允許用戶直接更換的鋰離子電池組。
3.6
非用戶更換型電池/電池組 non-user replaceable cell/battery
內置于便攜式電子產品中且不允許用戶直接更換的鋰離子電池或鋰離子電池組。
3.7
標稱電壓 nominal voltage
用以標識電池或電池組電壓的適宜的近似值。
3.8
額定容量 rated capacity
C
制造商標明的電池或電池組容量。
注:單位為安時(Ah)或毫安時(mAh)。
3.9
額定能量 nominal energy
由制造商標明的在規定條件下確定的電池或電池組的能量值。
注:通過標稱電壓乘以額定容量計算得出,可向上取整,單位為瓦特小時(Wh)或毫瓦特小時(mWh)。
3.10
參考試驗電流 reference test current
It
數值與額定容量(C)相同的試驗電流。
注:單位為安(A)或毫安(mA)。
3.11
充電上限電壓 upper limited charging voltage
Uup
制造商規定的電池或電池組能承受的最高安全充電電壓。
注:定義3.11~3.26可參考附錄A。
3.12
過壓充電保護電壓 over voltage for charge protection
Ucp
制造商規定的高電壓充電時的保護電路動作電壓。
3.13
充電限制電壓 limited charging voltage
Ucl
制造商規定的電池或電池組的額定最大充電電壓。
3.14
放電終止電壓 end of discharge voltage
Ude
制造商推薦的電池或電池組放電結束時的電壓。
3.15
欠壓放電保護電壓 low voltage for discharge protection
Udp
制造商規定的低電壓放電時的保護電路動作電壓。
3.16
放電截止電壓 discharge cut-off voltage
Udo
制造商規定的電池或電池組安全放電的最低負載電壓。
3.17
最大充電電流 maximum charging current
Icm
制造商規定的最大的恒流充電電流。
3.18
過流充電保護電流 over current for charge protection
Icp
制造商規定的大電流充電時的保護電路動作電流。
3.19
推薦充電電流 recommendation charging current
Icr
制造商推薦的恒流充電電流。
3.20
最大放電電流 maximum discharging current
Idm
制造商規定的最大持續放電電流。
3.21
過流放電保護電流 over current for discharge protection
Idp
制造商規定的大電流放電時的保護電路動作電流。
3.22
推薦放電電流 recommendation discharging current
Idr
制造商推薦的持續放電電流。
3.23
上限充電溫度 upper limited charging temperature
Tcm
制造商規定的電池或電池組充電時的最高溫度。
3.24
下限充電溫度 lower limited charging temperature
Tcl
制造商規定的電池或電池組充電時的最低溫度。
3.25
上限放電溫度 upper limited discharging temperature
Tdm
制造商規定的電池或電池組放電時的最高溫度。
3.26
下限放電溫度 lower limited discharging temperature
Tdl
制造商規定的電池或電池組放電時的最低溫度。
3.27
可允許的最高表面溫度 allowable maximum surface temperature
Tmax
制造商規定的正常工作條件下電池或電池組表面可允許的最高溫度。
注1:一般Tmax不小于“上限充電溫度”和“上限放電溫度”。
注2:定義Tmax用于整機溫升測試的電池或電池組表面溫度限值。
3.28
漏液 leakage
可見的液體電解質的漏出。
[來源:GB/T 28164—2011,1.3.9]
3.29
爆炸 explosion
電池或電池組的外殼劇烈破裂并且主要成分拋射出來。
[來源:GB/T 28164—2011,1.3.12]
3.30
起火 fire
從電池或電池組發出火焰。
注:火焰是由燃燒產生的,燃燒是一種發光發熱的化學反應。火花不能稱為火焰。
[來源:GB/T 28164—2011,1.3.13,有修改]
3.31
防火防護外殼 fire enclosure
用來使燃燒或火焰的蔓延減小到最低限度的部件。
3.32
型式試驗 type test
對有代表性的樣品所進行的試驗,其目的是確定其設計和制造是否能符合本文件的要求。
[來源:GB 4943.1—2022,3.3.6.15,有修改]
4 試驗條件
4.1 試驗的適用性
只有涉及安全性時才進行本文件規定的試驗。
在標準內容約定某一類電池或電池組因為產品的設計、結構、功能上的制約而明確對該產品的試驗不適用時,可不進行該試驗。如因受產品設計、構造或功能上的制約而無法對電池或電池組進行試驗,而這種試驗又需要實施時,可連同使用該電池或電池組的電子產品、該電子產品附屬的充電器或構成該電子產品一部分的零部件,與電池或電池組一起進行相關試驗。
注:便攜式電子產品及其附帶的充電器或者構成其一部分的零部件來自該電池或電池組的制造商或者電子產品的制造商,并由該制造商提供操作說明。
除非另有規定,測試完成后的樣品不要求仍能正常使用。
4.2 試驗的環境條件
除非另有規定,試驗一般在下列條件下進行:
a) 溫度:20℃±5℃;
b) 相對濕度:不大于75%;
c) 氣壓:86kPa~106kPa。
4.3 參數測量公差
相對于規定值或實際值,所有控制值或測量值的準確度應在下述公差范圍內:
a) 電壓:±0.2%;
b) 電流:±1%;
c) 溫度:±2℃;
d) 時間:±0.1%;
e) 容量:±1%;
f) 轉速:±1%。
4.4 溫度測量方法
采用熱電偶法來測量樣品的表面溫度。溫度測試點選取溫度最不利點作為試驗判定依據。
注:可使用輔助方式尋找最不利點,如紅外設備。
4.5 測試用充放電程序
4.5.1 測試用充電程序
電池或電池組可采用下列方法之一進行充電:
a) 制造商規定的方法;
b) 以0.2It A充電,當電池或電池組端電壓達到充電限制電壓(Ucl)時,改為恒壓充電,直到充電電流小于或等于0.02It A,停止充電。
在充電前電池或電池組先按照4.5.2規定的方法進行放電,并靜置10min;
除另有規定,優先推薦采用方法a),當不可獲得方法a)的信息時,可采用方法b)。
4.5.2 測試用放電程序
電池或電池組以推薦放電電流(Icr)進行恒流放電至放電終止電壓(Ude)。
4.6 模擬故障或異常工作條件
如果要求施加模擬故障或異常工作條件,應依次施加,一次模擬一個故障。對由模擬故障或異常工作條件直接導致的故障被認為是模擬故障或異常工作條件的一部分。
當設置某單一故障時,這個單一故障包括任何元器件的失效。
應通過檢查電路板、電路圖和元器件規格書來確定出合理可預見的故障條件,例如:
a) 半導體器件任意2個引腳間的短路和開路;
b) 電容器的短路和開路;
c) 限流器件的短路和開路;
d) 限壓器件的短路和開路;
e) 使集成電路形成功耗過大的內部故障。
4.7 型式試驗
4.7.1 樣品的要求
除非另有規定,被測試樣品應是客戶將要接受的產品的代表性樣品,包括小批量試產樣品或是準備向客戶交貨的產品。
若試驗需要引入導線測試或連接時,引入導線測試或連接產生的總電阻應小于20mΩ。
4.7.2 樣品的數量
除特殊說明外,每個試驗項目的樣品為3個。
4.7.3 樣品容量測試
電池或電池組樣品的實際容量應大于或等于其額定容量,否則不能作為型式試驗的典型樣品。
注:如無特殊規定,上述要求僅針?型式試驗。
樣品先按照4.5.1規定的充電程序充滿電,擱置10min,再按照4.5.2規定的放電程序放電,放電時所提供的容量即為樣品的實際容量。
當對容量測試結果有異議時,可依據23℃±2℃的環境溫度作為仲裁條件重新測試。
4.7.4 樣品預處理
在進行4.7.5規定的試驗項目前,應對樣品進行如下預處理。
a) 充放電循環
電池或電池組按照4.5規定的充放電程序進行兩個充放電完整循環,充放電程序之間擱置10min。
注1:在進行a)充放電循環預處理時可同時進行容量測試,取兩次充放電完整循環后容量的較小值作為樣品容量。
b) 靜電放電
對于自身帶有保護電路的電池組,在進行完a)充放電循環預處理后,按照4.5.1規定的充電程序充滿電,還應按GB/T 17626.2 的規定對電池組每個輸出端子進行4 kV接觸放電測試(±4kV各10次)和8kV空氣放電測試(±8kV各10次)。
注2:第8章樣品不做靜電放電預處理。
在預處理過程中如發生起火、爆炸、漏液等現象也認為是不符合本文件要求。
4.7.5 試驗項目
除非另有說明,本文件規定的試驗均為型式試驗。
電池的型式試驗項目見表1,“樣品”欄中阿拉伯數字為測試樣品編號。
表1 電池型式試驗
項目 本文件章條號 試驗內容 樣品
試驗條件 4.7.3 樣品容量測試 全部
4.7.4 樣品預處理 全部
一般安全要求a 5.2 安全工作參數 —
5.3.1 標識要求
電池電安全試驗 6.1 高溫外部短路 1~3
6.2 過充電 4~6
6.3 強制放電 7~9
電池環境安全試驗 7.1 低氣壓 1~3
7.2 溫度循環 1~3
7.3 振動 1~3
7.4 加速度沖擊 1~3
7.5 跌落 10~12
7.6 擠壓 13~15
7.7 重物沖擊 16~18
7.8 熱濫用 19~21
7.9 燃燒噴射 22~24
a 對廠商提供的標簽、規格書、材料等進行檢查和試驗。
電池組的型式試驗項目見表2,“樣品”欄中的阿拉伯數字為測試樣品編號。
表2 電池組型式試驗
項目 本文件章條號 試驗內容 樣品
試驗條件 4.7.3 樣品容量測試 全部
4.7.4 樣品預處理 全部
一般安全要求a 5.2 安全工作參數 —
5.3.1 標識要求
5.3.2 警示說明
5.3.3 耐久性
電池組環境安全試驗 8.1 低氣壓 1~3
8.2 溫度循環 1~3
8.3 振動 1~3
8.4 加速度沖擊 1~3
8.5 跌落 4~6
8.6 應力消除 7~9
8.7 高溫使用 10~12
8.8 洗滌 見8.8
8.9 阻燃要求 見8.9
電池組電安全試驗 9.2 過壓充電 13~15
9.3 過流充電 16~18
9.4 欠壓放電 19~21
9.5 過流放電 22~24
9.6 外部短路 25~27
9.7 反向充電 28~30
a 對廠商提供的標簽、規格書、材料等進行檢查和試驗。
對于自身帶保護電路的電池組,還需要進行表3所示的試驗。
表3 保護電路型式試驗
項目 本文件章條號 試驗內容 樣品
電池組保護電路安全要求 10.1 過壓充電保護
10.2 過流充電保護
10.3 欠壓放電保護 每項試驗各使用1個樣品
10.4 過流放電保護
10.5 短路保護
對于自身不帶保護電路但在其充電器或由其供電的電子產品中帶有保護電路的電池組或電池,還應進行表4所示的試驗。
表4 系統保護電路型式試驗
項目 本文件章條號 試驗內容 樣品
系統保護電路安全要求 11.1 充電電壓控制 樣品為至少1個由該電池或電池組供電的電子產品或其控制部分
11.2 充電電流控制
11.3 放電電壓控制
11.4 放電電流控制
11.5 充放電溫度控制
對于多級串聯構成的電池或電池組,還應滿足第12章一致性的要求,進行表5所示的試驗。
表5 一致性型式試驗
項目 本文件章條號 試驗內容 樣品
一致性要求 12.2.1 單級電池過充保護 每項試驗各使用1個樣品
12.2.2 單級電池過放保護
4.7.6 試驗順序
電池和電池組試驗順序按照附錄B的規定。
4.7.7 試驗判據
只有當某項試驗的受試樣品全部測試合格,才可判定該項試驗合格。