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国家标准计划《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求》由 339-1(工业和信息化部(电子))提出 。

主要起草单位 锂离子电池安全标准特别工作组(中国电子技术标准化研究院东莞新能源科技有限公司广东欧珀移动通信有限公司飞毛腿(福建)电子有限公司宁德小米通信技术有限公司深圳市迪比科电子科技有限公司等)

目录

基础信息

计划号
20183375-Q-339
制修订
修订
项目周期
24个月
下达日期
2019-03-13
申报日期
2018-10-19
公示开始日期
2018-11-26
公示截止日期
2018-12-25
标准类别
安全
国际标准分类号
29.220.99
29 电气工程
29.220 电池和蓄电池
29.220.99 其他电池和蓄电池
提出部门
工业和信息化部(电子)

起草单位

目的意义

锂离子电池作为供电电源,广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机(DC)、数码摄像机(DV)、便携娱乐产品(MP3、MP4、便携DVD机、手持游戏机、PDA等领域。

其能量密度高、无污染、自放电率低、无记忆效应、充放电速度快等优越性能得到业界认可。

从2008年起,我国已经成为全球最大的锂离子电池生产国和消费国。

锂离子电池是一种化学能源,本身的化学特性和体系组成决定了锂离子电池的潜在危险性。

在锂离子电池的运输、存储、使用和回收过程中,在外部因素,如高温、过充、过放、短路等条件下,会引发安全问题,如电池漏液、起火、甚至爆炸。

锂离子电池一旦发生安全问题,很有可能会直接危害到人身安全。

制定、发布、实施相关安全标准有利于促进锂离子电池产业的健康持续发展。

GB 31241-2014 《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求》是我国首部锂离子电池安全强制性国家标准,于2014年12月5日发布,并于2015年8月1日起正式实施。

该标准起草时间为2008年3月至2011年1月,2011年9月审定后按照相关流程报批、WTO-TBT通报历经3年多才正式发布。

该标准从发布之日起,便得到了行业与市场的广泛关注,经过近三年的市场验证,该标准的科学性和合理性已经得到初步验证,但也反映出标准仍需进一步的修订完善。

1)产业发展速度快,需要对测试项目进行补充修改。

随着近年来的新产品新技术的发展,原有测试的技术方法、技术指标需要进行调整。

例如终端快速充电技术的普遍应用,使得现在电池保护电路需要通过比过去大得多的电流。

电池组的安全除了考虑各种针对电池芯的电压、电流保护外,还需要针对电池保护电流载流能力设置新的要求和测试方法。

再如,近年来,很多生产厂家在保护电路中增加多段保护,有的方案中电路的保护在移除误用条件后可自行恢复,而有的方案仅第一段保护可恢复,后级保护直接熔断不可逆转。

针对不同方案需要不同的保护功能可靠性验证方法。

2)实施过程中有一些方法不适用或指标变化,需要对原有测试的技术方法、技术指标进行调整。

例如为了适配电子产品电池仓尺寸,各种形状结构各异的电池芯在电子产品上陆续得到应用。

例如台阶状、菱形的、可弯折的电池芯,在使用原标准进行挤压、冲击等机械测试时,样品摆放方式对结果可能有影响,原有测试方法并未考虑对特殊形状电池的考核。

再如,高电压平台的手机电池,充电电压达到4.4V或者更高,已经接近原有标准的过压充电电压4.6V;又如,高充放电倍率电池的内阻一般较低,原来80毫欧外部短路测试已经起不到考核作用。

针对这些情况,需要相应修改技术方法、技术指标。

3)国际标准不断修订更新,需要对标准进行修改完善。

近年来国际标准在不断修订更新,尤其是IEC 62133-2:2017含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 便携式密封蓄电池和蓄电池组的安全性要求 第2部分:锂系的发布,以及UN38.3第六修订本于2015年发布,并于2017年发布修改1版等。

这些标准的修订更新都是在GB 31241-2014第1号修改单审定后发布,为保证国家标准与国际标准的符合性,以及标准的先进性,亟需对GB 31241-2014进行修改完善,将相关内容补充纳入,保持与国际一致性。

而且,考虑到该标准于2011年9月审定后按照相关流程报批、WTO-TBT通报历经3年多才正式发布;以及国家标准立项周期较长问题,建议尽快启动对GB 31241-2014修订的立项工作。

范围和主要技术内容

本标准规定了便携式电子产品用锂离子电池和电池组的安全要求,涵盖了电池芯、电池组、保护电路等在包括正常使用、可预见的误操作和故障条件下的电安全、环境安全等要求。 修订内容举例如下: 电池组保护电路出现了应用要求、设计思路和技术路线的新的变化,使得行业在执行原有的测试方法时,尤其是电池组第九章和第十章的测试时,往往遇到困难。同时也因为新技术的出现,带来了一些新的安全风险需要在标准中予以考虑。具体如: (1)多串组成的电池组,由于电池一致性的问题使得尽管电池组整体没有遭遇过压和欠压,但是组成的电池可能由于一致性差带来安全风险。近年来行业对组成电池一致性提出了要求也形成了各种各样的验证方式,之前的标准没有针对一致性制定测试方法,本次修订也将对此进行考虑。 (2)国内外已经出现和应用了将电池保护电路逻辑芯片(如管理IC)和电路开关芯片(如MOSFET)集成在一起的电池保护芯片方案。针对这种芯片组成的保护电路需要有新的安全要求和测试方法。 (3)为了避免电子产品长期存放电池过度欠压损坏后还继续充电,一些电池保护电路默认电芯0V时无法继续充电。而新出现的保护电路方案已有允许电芯0V后继续充电的设计。然而这对于电池组和电芯欠压放电后的安全提出了新的要求。 (4)这两年还出现了为了适配电子产品电池仓尺寸,将不同规格电芯并联混用的电池组,这种结构可能由于并联电池分流不均造成组成电池的过电流充放电。需要有新的安全考虑和测试方法。