鋰電池認(rèn)證IEC62133新規(guī)定
產(chǎn)品認(rèn)證
1. 準(zhǔn)使用范圍及名詞術(shù)語(yǔ)的定義
IEC 62133規(guī)定了在預(yù)期用途或合理可預(yù)見(jiàn)的誤用情況下，含堿性或非酸性電解液的便攜密封的二次電芯或電池（不包括紐扣電池）的安全要求。我們常見(jiàn)用在便攜電子電氣產(chǎn)品的電池，如手機(jī)、MP3/MP4、照相機(jī)、筆記本電腦的可充電的鎳鎘、鎳氫、鋰離子和鋰聚合物電池，都在此 準(zhǔn)的范圍。 準(zhǔn)對(duì)一些關(guān)鍵重要的名詞術(shù)語(yǔ)作了簡(jiǎn)潔明確的定義，例如預(yù)期使用（intended use），合理可預(yù)見(jiàn)的誤用（reasonably foreseeable misuse），二次電芯（secondary cell），二次電池（secondary battery）等等。后為了保證測(cè)試數(shù)據(jù)的可重現(xiàn)性和一致性，此 準(zhǔn)中也規(guī)定了參數(shù)測(cè)量容差，控制或測(cè)量值的總精度涉及到規(guī)定或?qū)嶋H的參數(shù)應(yīng)當(dāng)在以下容差范圍內(nèi)：電壓為±1%；電流為±1%；溫度為±2 °C；時(shí)間為±0,1 %；尺寸為±1 %；容量為±1 %。這些容差包括測(cè)試儀器、測(cè)量技術(shù)和測(cè)試程序中其他誤差的組合精度。
1.普通安全性的考慮
本 準(zhǔn)的第二章節(jié)對(duì)電芯和電池的普通安全性的考慮作出了詳細(xì)的解釋，并考慮到在預(yù)期使用和合理可預(yù)見(jiàn)的誤用兩種應(yīng)用條件下電芯和電池應(yīng)當(dāng)都是安全的。即電芯或電池在誤用時(shí)可能功能失敗，但不應(yīng)當(dāng)有明顯的危害；而電芯或電池在預(yù)期使用時(shí)不僅應(yīng)當(dāng)是安全的，而且能夠繼續(xù)各方面的功能。本 準(zhǔn)中考慮的潛在危險(xiǎn)因素主要包括：起火、爆炸、電芯電解液泄漏、泄氣、外部溫度過(guò)高引起的燃燒、暴露內(nèi)部元件的電池外殼的破裂。
2.型式測(cè)試
第三章規(guī)定了型式測(cè)試的條件和樣品數(shù)量要求。每個(gè)測(cè)試都是用三個(gè)或五個(gè)一組電芯或電池來(lái)進(jìn)行測(cè)試，而且每個(gè)測(cè)試都需用新的樣品。為了保證測(cè)試的一致性，測(cè)試用的電芯和電池樣品制造時(shí)間不超過(guò)三個(gè)月。除非另行規(guī)定，測(cè)試在20±5°C的環(huán)境溫度中進(jìn)行。
3.測(cè)試要求和條件
共列出了十四項(xiàng)測(cè)試，預(yù)期使用條件下的測(cè)試為4項(xiàng)，合理可預(yù)見(jiàn)的誤用條件下的測(cè)試為11項(xiàng)。其中針對(duì)鎳系和鋰系電芯/電池各為12項(xiàng)，預(yù)期使用條件的測(cè)試4項(xiàng)，合理可預(yù)見(jiàn)的誤用條件下測(cè)試各9項(xiàng)。依據(jù)4.1章節(jié)規(guī)定的樣品預(yù)處理為充電以前，電池在20±5°C、0.2 It的恒流放電到規(guī)定終止電壓，然后在20±5°C用制造商聲稱的充電方法進(jìn)行充電（除非 準(zhǔn)另有規(guī)定）。
現(xiàn)在就電池制造商和電池買(mǎi)家關(guān)心的或其他測(cè)試 準(zhǔn)里極少提及的幾項(xiàng)測(cè)試作一個(gè)詳細(xì)的分析和解釋：“連續(xù)低倍率充電”是模擬電池在正常使用過(guò)程中長(zhǎng)期放置于充電器里未取的情況而設(shè)計(jì)的一個(gè)測(cè)試。此測(cè)試要求充滿電的電芯以制造商規(guī)定的電流連續(xù)充電28天。鎳系電芯判定 準(zhǔn)為不起火、不爆炸；而鋰系電芯判定 準(zhǔn)為不起火、不爆炸、不泄漏，比鎳系電芯多了一個(gè)“不泄漏”要求。這個(gè)測(cè)試是早在IEC 62133中提出的，北美 準(zhǔn)UL 1642里沒(méi)有此測(cè)試要求，修改采用了IEC 62133的日本 準(zhǔn)JIS C含堿性或其他非酸性的電芯和電池便攜裝置用密封電芯和電池的安全要求》中保留了此項(xiàng)測(cè)試。
“外部短路測(cè)試”，要求將兩組充滿電的電芯或電池分別擱置在20±5°C和55±5°C的環(huán)境溫度中，用外部總阻值不高于100 mΩ的電阻將每只電芯或電池短路。滿足下列任意條件時(shí)即可停止試驗(yàn)：電芯或電池短路持續(xù)24 h；外殼的溫度下降了高溫升的20%（以兩者間達(dá)到較快的一個(gè)為準(zhǔn)）。判定的 準(zhǔn)是不起火、不爆炸。實(shí)際操作時(shí)，大多數(shù)電芯當(dāng)內(nèi)部溫度過(guò)高時(shí)，隔膜迅速切斷電路，外殼的溫度也就很快下降到高溫升的20%，此時(shí)試驗(yàn)就可以結(jié)束了。但對(duì)于有保護(hù)器件，而且該器件很快作用的電池而言，電池外殼的溫度在還沒(méi)有上升很高就被截止，故大多數(shù)情況下需要持續(xù)短路24 h才能結(jié)束測(cè)試。此項(xiàng)測(cè)試在UL 1642和JIS C 8714里都有，測(cè)試條件也基本相同。
4.3.2章節(jié)的“熱濫用測(cè)試”要求將充滿電的電芯在室溫下穩(wěn)定后放入一個(gè)自然或循環(huán)空氣對(duì)流的恒溫箱中。恒溫箱以5±2°C /min的速率升溫至130±2°C。保持此溫度，10 min后停止試驗(yàn)，判定 準(zhǔn)為不起火、不爆炸。這個(gè)測(cè)試章節(jié)考量了在極度高溫時(shí)，電芯會(huì)不會(huì)由于隔膜收縮導(dǎo)致內(nèi)部短路，從而由于內(nèi)部溫度過(guò)高，導(dǎo)致著火或爆炸。此項(xiàng)測(cè)試是在UL 1642和JIS C 8714里都有的測(cè)試，測(cè)試條件也大致相同。
4.3.6章節(jié)的“擠壓測(cè)試”是模擬電芯在經(jīng)受劇烈擠壓（例如在廢棄物擠壓器中進(jìn)行處理）的情況。此測(cè)試要求充滿電的電芯在兩個(gè)平面間經(jīng)受擠壓，由液壓油缸施加一個(gè)13±1 kN的擠壓力。擠壓以導(dǎo)致不利結(jié)果的方式進(jìn)行，一旦擠壓力達(dá)到大或電芯電壓降到了初始電壓的三分之一，則釋放壓力。圓柱形和方形電芯在試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使其縱向與擠壓平面平行，方形電芯寬窄兩個(gè)面均應(yīng)經(jīng)受擠壓，第二組電芯應(yīng)繞上述試驗(yàn)中的長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行擠壓試驗(yàn)。判定 準(zhǔn)為不起火、不爆炸。在這個(gè)測(cè)試中，電芯不合格的大部分情況是由于擠壓過(guò)程中的內(nèi)部短路導(dǎo)致內(nèi)部溫度過(guò)高，從而起火。此項(xiàng)測(cè)試是UL 1642和JIS C 8714里都有的測(cè)試，測(cè)試條件也基本相同。
4.3.9章節(jié)的“電芯過(guò)充電測(cè)試”要求電芯按IEC 61960《含堿性或非酸性電解液的二次電芯和電池——便攜式二次鋰電芯和電池》以0.2 It的倍率進(jìn)行放電到截止電壓，然后用一個(gè)不小于10 V的電源，以制造商推薦的充電電流Irec充電2.5 C5/Irech小時(shí)。判定 準(zhǔn)是不起火、不爆炸。這意味對(duì)于一個(gè)沒(méi)有充電電壓限制的電芯進(jìn)行過(guò)充電。由于鋰電芯基本上都沒(méi)有任何保護(hù)元件，必須依靠本身的設(shè)計(jì)（如耐燃的材料，良好的泄氣設(shè)計(jì)）來(lái)對(duì)抗過(guò)電壓充電，是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)酷的測(cè)試，也是目前整個(gè) 準(zhǔn)中不合格率高的測(cè)試。這個(gè)測(cè)試在IEC 62133和JIS C 8712均有要求，而UL 1642里沒(méi)有此測(cè)試要求。
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