锂电池标准 IEC

IEC锂电池标准

1．介绍

在日本生产的二次锂电池早已有了定型模式。但是，近年来又开始着手于圆柱形和菱柱型电池的工作。国际电气工艺组织开始准备一系列新的电池标准，包括安全标准。另一方面对于因容量变大而引起事故的一些第二代锂电池安全性的确保工作越来越重要。不要将过去出现的问题在将来重现。

对于二次锂电池的安全问题，需要学习电池充电方面的安全技术以及已充电电池的放电安全技术。

2．概述

这个方针介绍了电池制造商将要完成的最小安全标准。该方针适用于螺旋电极和分层结构的圆柱形和菱柱形电池，并且这些电池是作为小型手提式工具的电源，容量范围在100到5000mAh。该方针对于一些一直在生产的电池的电池厂家同样适用，在今后也会开始运用。

这个方针通过对假设的各种不安全模式进行评估测试，从而判断、提高安全水平和质量。

二、第二代锂电池评估指导

1．目的电池

在这本指导手册中作取样电池的是用于小型手提式工具的二次锂电池。

（*1）：在这些例子中，电力能源指的是工具的移动电力能源，因此不包括一些备份内存。

以往在市场上广泛使用的锂电池没有列入该手册中,因为那些电池的型号更小，他们通过的限制电流的电容也较小，因此，从安全性能方面考虑的危险系数是可以忽略的。

在该手册中，要求的二次锂电池属于以下几种分类：

（1）作为轻便的电动工具的电力能源

（2）螺旋电极和分层结构的圆柱形和菱柱形电池

（3）圆柱形电池的尺寸在D和N之间

（4）菱柱形电池的容量在100至5000mAh

（5）只能是电池，包括集合电池

（*2）集合电池被包括在其中是因为在现阶段，集合电池更难规定或表示其外形、结构、尺寸。集合电池的介绍手册将今后适当的阶段准备。

2．手册要领

安全评估的过程是安排在电池正常使用中，或者是在可以预见的操作方法不当中，或者是在特殊情况的操作中，如充电器发生故障，电池使用工具发生故障。该程序还介绍了一些正常使用中可以避免的不当行为的情况。

安全评估被分为以下三类，每一类都有详细的步骤：

（1）电性能测试

（2）机械性能测试

（3）环境性能测试

测试结果的标准根据危害人类身体的危险情况不会发生来决定。在这些步骤中，每项测试选择5个电池作样品，这是考虑到这个数字足够来判断电池安全程度。

4．评估测试项目

4．1（1）电性测试

测试项目 充电状态 电池条件 温度 评估测试方法 标准

1．外部短路 完全充电 刚生产完的电池 室温60℃通过电阻小于50mΩ的电线在两极短路6小时以上 没有爆炸、没有着火的现象

2．强行放电 完全充电 刚生产完的电池 正常室温 按厂家推荐的电流强行深度放电计算容量的250%。*如果在测试过程中达到安全或保护功能，可以终止测试 没有爆炸、没有着火的现象

3．连续充电 完全放电 刚生产完的电池 正常室温 按厂家推荐的方法充电，并在指定的电压持续28天 没有爆炸、没有着火、没有裂开的现象的现象

4．过量充电 完全放电 刚生产完的电池 正常室温 按厂家推荐的电流充到计算容量的250%。*如果在测试过程中达到安全或保护功能，可以终止测试 没有爆炸、没有着火的现象

5．大电流充电 完全放电 刚生产完的电池 正常室温 按厂家推荐的充电电流的3倍电流给电池充电至计算容量100%以上 没有爆炸、没有着火的现象

4．1（2）Ⅰ机械性能测试

测试项目 充电状态 电池条件 温度 评估测试方法 标准

1．振动 完全充电或完全放电 刚生产完的电池 正常室温 将电池在XYZ三个方向振动90至100分钟，振幅为0.8mm，频率为10HZ，频率的变化率为1HZ/min。测试后，完全放电电池将被充电到由厂家推荐的完全容量。 没有爆炸、没有着火、没有变形的现象

2．加速度 完全充电或完全放电 刚生产完的电池 正常室温 以时间为单位加速在初始3毫秒里，平均加速度为75g(g为重力加速度单位)，到达顶峰时为125-175g。在每一个XYZ互相垂直的方向振动。测试后，完全放电电池将被充电到厂家推荐的容量。 没有爆炸、没有着火、没有变形的现象

3．掉落 完全充电或完全放电 刚生产完的电池 正常室温 从1.9m高的地方自由掉落10次到水泥地面上。测试后，完全放电电池将被充电到厂家推荐的容量。 没有爆炸、没有着火的现象4．1（2）Ⅱ

测试项目 充电状态 电池条件 温度 评估测试方法 标准

4．钉子穿过电池 完全充电 刚生产完的电池 正常室温 用直径2.5至5mm的钉子穿过电池的纵心轴*将钉子放入电池内6h。 没有爆炸、没有着火的现象

5．挤压 完全充电 刚生产完的电池 正常室温 将电池放在两块扁铁板间以使电池的纵轴心与扁铁板平行，再给电池施加13kN的压力 没有爆炸、没有着火的现象

6．撞击 完全充电 刚生产完的电池 正常室温 将一个圆柱形木棒（直径为7.9mm）越过电池顶部，与电池纵心轴垂直。9.1kg相当重量从61cm高度掉落下来。 没有爆炸、没有着火的现象7．10m掉落 完全充电 刚生产完的电池 正常室温 从10m高的地方任意将电池掉落到水泥地面上。 没有爆炸、没有着火的现象

4．1（3）Ⅰ环境性能测试

测试项目 充电状态 电池条件 温度 评估测试方法 标准

1．高温储存 完全充电 刚生产完的电池 （a）在温度100℃的烤箱中储存5小时后将电池放在温度为20℃的地方放置24h(b)在60℃的烤箱中储存30天后将电池放置在温度20℃的地方24小时 没有爆炸、没有着火的现象

2．热量冲突 完全充电 刚生产完的电池 在2小时内经过10个连续循环分别在-20℃和40℃将电池从-20℃移到60℃的地方，并且替换时间在5分钟之内 没有爆炸、没有着火、没有损坏、没有变形的现象

3．低压 完全充电 刚生产完的电池 室温 将电池放置在绝对压力等于或小于11.6kpa，时间为6小时 没有爆炸、没有着火的现象

4．1（3）Ⅱ环境性能测试（不正当行为）

测试项目 充电状态 电池条件 温度 评估测试方法 标准

℃分钟的速率加热4．热量升温 完全充电 刚生产完的电池 将电池放入烤箱以5±2/

直到130℃。再将电池放置烤箱60分钟左右。 没有爆炸、没有着火的现象

5．掉落至水中 完全充电 刚生产完的电池 室温 将电池浸入水中（室温）24小时 没有爆炸、没有着火的现象

定义