锂离子电池总规范

1范围032规范性引用文件３3术语和定义３3.1锂离子电池３3.2充电限制电压３3.3额定容量３3.4放电截止电压３3.5中值电压３3.6放电平台３3.7泄气和漏液３3.8燃烧３3.9爆炸43.10电池分类定义43.11循环寿命44测试条件44.1标准测试条件44.2测量仪表与设备要求44.3完全充电44.4标准放电44.5搁置时间45电性能测试方法及要求45.1初始性能测试45.2倍率放电性能55.3不同温度放电性能55.4循环性能55.5荷电保持能力55.6贮存性能66安全性评价66.1电气试验66.1.1短路66.1.2过充电66.1.3强制放电66.2机械试验66.2.1挤压76.2.2重物冲击76.2.3振动76.2.5自由跌落76.3环境试验76.3.1热冲击86.3.2恒定湿热性能87质量评定程序87.1检验分类87.2鉴定检验87.2.1抽样方案87.2.2判定规则87.3质量一致性检验87.3.1逐批检验87.3.2周期检验88标志、包装、运输、贮存108.1标志108.2包装108.3运输108.4贮存10锂离子电池总规范1范围2规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成本规范的条文。GB/T18287-2000蜂窝电话用锂离子电池总规范UL1642STANDARDFORLITHIUMBATTERIESEN60086-4SAFETYSTANDARDFORLITHIUMBATTERIESEN62133-2003SECONDARYCELLSANDBATTERIESCONTAININGALKALINEOROTHERNON-ACIDELECTROLYTESIEC61960-2003SecondarylithiumcellsandbatteriesforportableapplicationsUL2054CommercialandhouseholdbatteriesGB/T2828.1-2003计数抽样检验程序GB/T2829-2002周期检查计数抽样程序及抽样表GB/T191-2000包装储运图示标志GB/T12463-1990危险货物包装通用技术条件IEC62281-2004SAFETYOFPRIMARYANDSENCONDARYLITHIUMCELLSANDBATTERIESDURINGTRANSPORT3术语和定义3.1锂离子电池LithiumIonBattery（LIB）指采用铝壳包装的叠层式或卷绕式锂离子电池，简称锂电。3.2充电限制电压LimitedChargeVoltage按xxxx有限公司规定，电池由恒流充电转恒压充电时的电压值。3.3放电截止电压Cut-offVoltage电池终止放电时的电压。3.4额定容量RatedCapacityXxxx有限公司标明的电池容量，指电池在环境温度为23±2℃时，以1C率放电至3V时所应提供的电量，单位Ah或mAh。3.5中值电压MidpointVoltage指电池在环境温度为23±2℃时，单次循环1C率放电容量的50%所对应的电压。3.6放电平台：标准放电时，3.6V以上的放电容量占总放电容量的比值。3.7泄气和漏液：电池中的电解液以液体或蒸汽的形式从设计的孔道或设计密封处逸出，导致明显可观测性或失重符合下面标准：电池质量最大质量损失%不超过1g0.5超过1g不超过5g0.2超过5g0.13.8燃烧电池的某一物质达到燃点并发生火星或耀眼的亮点或者有可观测的气体色度变化。（判定以电池的表观完整性或不燃物质的完整性约95%为准。）3.9爆炸电池、电池壳被撕破或分裂成两片或多片，且电池的组成物被喷出25cm外。3.10循环寿命：常规电池项目检测为50周容量保持95%的标准；400周容量保持80%的标准。4测试条件4.1标准测试条件测试电池必须是xxxx有限公司生产的，客户不超过一个月的新电。除非另有规定，本规范规定的测试条件为：大气压力86~106kPa，温度23±2℃，相对湿度45%~75%。如果已经证明测试结果不受这些测试条件影响，实验也可以在温度15~30℃，相对湿度25%~85%的条件下进行，本规定定义室温为25±5℃。4.2参数测量公差相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应在表1公差范围内：表1参数测量公差规定项目名称电压电流温度时间重量测量公差±0.5％±1％±2℃±0.1％±0.1％上述公差包含了所有测量仪器的准确度、所采用的测试方法以及所有其它测试过程中引入的误差。4.3完全充电FullCharge在环境温度23±2℃的条件下，以0.5C/1.0CmA（充电，当电池端电压达到充电限制电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.01CmA，总充电时间不超过2.5小时。容量≥2000mAh的电池截止电流为0.03C，总充电时间不超过3.5小时4.4放电Discharge在环境温度23±2℃的条件下，未注明以下表2放电，当电池端电压达到3V时放电结束。表2放电测试条件容量范围0-1800mAH1800mAH以上循环放电电流1CmA0.5CmA标准检测放电1CmA0.2CmA4.5搁置时间RestTime除非另有规定，电池充放电时间间隔为10min。5电性能测试方法及要求5.1初始性能测试电池在23±2℃条件下电压在3.75-3.95V，目测电池的外观，测量电池的尺寸、开路电压及内阻。测试结束后，进行3次0.5CmA/0.5CmA循环（放电；完全充电、放电；完全充电、放电；完全充电、放电），测试第3周放电容量、中值电压，具体要求见表3。然后充满电测试其他性能。表3初始性能测试要求测试项目充电放电要求5.1.1目测外观5.1.2测量电池尺寸（mm）5.1.3测量开路电压（V）5.1.4测量电池内阻（mΩ）无明显划伤，凹痕，污点，破裂，漏液，变形尺寸满足电池工艺文件或规格书要求内阻满足工艺文件或规格书要求5.1.5循环1.0/1.01.0/1.03周放电容量≥标称容量，此容量定为初始容量(Cini),中值电压≥3.60V；放电平台≥80%。注：如果第2-4周容量极差大于3周放电容量的1%，则取2-4周容量平均值作为3周放电容量。5.2倍率放电性能电池在环境温度23±2℃的条件下依次进行0.5CmA、1.0CmA、2.0CmA放电，具体要求见表4。表4倍率放电性能测试要求测试项目充电放电要求5.2.10.5CmA放电容量0.50.5CmA容量=100%5.2.21.0CmA放电容量1.0CmA容量≥97%0.5CmA容量5.2.32.0CmA放电容量2.0CmA容量≥90%0.5CmA容量5.3不同温度放电性能电池在环境温度23±2℃的条件下完全充电，然后在30分钟内冷却或加热到测试温度。放电前电池在此温度下保持3小时，做完一个温度实验后，电池在23±2℃的条件下放置2小时然后进行充电，具体要求见表5。表5不同温度放电性能测试要求测试项目充电放电温度要求5.3.160℃放电1.00.560℃容量≥95%23℃容量5.3.223℃放电23℃容量=100%5.3.30℃放电0℃容量≥80%23℃容量5.3.4-20℃放电-20℃容量≥50%23℃容量5.4循环性能电池在环境温度23±2℃的条件下完全充电后，搁置10min，1.0/0.5CmA放电至3.0V，搁置10min，重复上述步骤进行循环，直至电池放电容量连续两次≤80%3周放电容量，具体要求见表6。表6循环性能测试要求测试项目充电放电要求5.4.1循环性能1.0/0.5CmA(常规/大电池)1.0/0.5CmA(常规/大电池)50周循环容降≤5%，400周循环容降≤20%。厚度增加≤10%，内阻增加≤100mΩ）；最终中值电压≥3.55V5.5荷电保持能力测试方法及要求见表7。表7荷电保持能力测试方法及要求测试项目及方法要求充电/放电温度5.5.1完全充电后贮存30天，测试电压、厚度、内阻、放电容量电压3.90V,容量保持≥90%，厚度变化率1%，内阻变化率10%1.0C/1.0C23℃5.5.2循环3次，测试恢复容量，平台。容量恢复≥95%Cini5.5.3完全充电后贮存7天后，高温下即刻测试厚度，降温后再测试电压、放电容量。厚度变化率5%；电压3.90V,容量保持≥80%。1.0C/1.0C60℃5.5.4循环3次，测试恢复容量，平台和内阻容量恢复≥90%，平台恢复率≥85%，内阻变化率≤15%5.5.5完全充电后贮存4小时，高温下即刻测试厚度，降温后再测试电压、放电容量。厚度变化率5%；电压3.90V,容量保持≥80%。1.0C/1.0C85℃5.5.6循环3次，测试恢复容量，平台和内阻容量恢复≥90%，平台恢复率≥85%，内阻变化率≤15%注：恢复容量为3周循环最大放电容量。放电不注明单位以标称容量为单位5.6贮存性能测试方法及要求见表8。表8贮存性能测试要求测试项目及方法充电放电温度要求5.6.1给电池充入约50%的容量，然后开路搁置365天，循环3次，测试恢复容量。1)1.0/0.51.0/0.523℃容量恢复≥85%Cini该项不作为强制检测项目备：任何上述测试过程有漏夜现象均判定不合格。6安全性评价除非特别要求，进行鉴定检验时需要对新电池及循环电池进行试验，其中循环电池需要至少循环公司标明循环次数的25%。循环电池不做强制检测项目。6.1电气试验测试方法及要求见表9。表9电气试验测试方法及要求检验项目测试方法要求6.1.1室温完全充电后，电池应在外电路总电阻不大于100mΩ的铜线条件下，分别在室温和60±2℃的环境温度下进行短路试验，当电池开路端电压低于0.1V，同时电池壳温度恢复至不高于初始环境温度以上10℃时，结束试验。UL1642-10不爆炸、不起火，电池外部温度不应超过150℃。60度6.1.2过充电室温将接有热电偶的电池置于通风橱过充桶中，以0.5C恒流放电至3V,然后以3CmA充电至4.8V，再以截止电压为(4.8V)对电池进行24小时的恒压充电。不爆炸、不起火6.1.3强制放电将电池与不低于10V的电源和电子负载或条件相当的电阻串联，以1C/0.5CmA恒流放电。试验在室温的环境温度下持续6h。即使电池电压达到-10V后，试验应继续进行。并记录温度。EN62133-2003:4.3.10不爆炸、不起火6.2机械试验测试方法及要求见表10。表10机械试验测试方法及要求检验项目测试方法（室温条件下）要求6.2.1挤压电池完全充电后，将温度计探头绑到电池的侧面，将电池放在两平板间使用挤压机进行挤压，使挤压作用力逐步达到13kN，一旦达到压力即可卸压。电池要使其纵轴平行于挤压装置的平面进行侧面挤压，并记录温度。（2000mAH以上不做强制要求）UL1642-12最大温度不超过150度，不爆炸、不起火6.2.2穿刺试验完全充电后，电池水平放置，以直径在3－３.5mm，的钢钉在电池中央部位沿与电池面垂直的方向穿过电池，并放置6h以上，并记录电压和温度。（2000mAH以上不做强制要求）不爆炸、不起火，温度不超过150度6.2.3重物冲击完全充电后，试验样品电池水平放置于一平板上。一根直径15.8mm的圆棒穿过电池中心。一个9.1公斤重的重物从610（±23）mm高度跌落到样品上。电池纵轴与平板表面平行，与15.8±0.2mm圆棒纵轴方向垂直，圆棒曲面穿过电池中心。每个样品电池只要在一个方向上承受压力。记录温度（2000mAH以上不做强制要求）UL1642-13不爆炸、不起火，温度不超过150度6.2.4振动完全充电后，对电池施加振幅0.8mm（双振幅1.6mm）,频率变化1Hz/min，频率范围10Hz~55Hz的简谐振动，振动时间约90-100min。然后电池以1.0CmA电流恒流放电至3V，然后进行3次循环。UL1642-15电池外观无漏液、冒烟或爆炸。电池电压≥4.0V容量保持率≥90%Cini容量恢复率≥95%Cini6.2.5自由跌落完全充电后，在室温的环境温度下，将电池6（方向/次）从1.0m高度的位置自由跌落到水