0731-84284278
蜂窩電話用鋰離子電池的測試要求
2011-04-12
1 范圍
本規(guī)范規(guī)定了蜂窩電話用鋰離子電池的定義、要求、測試方法、質(zhì)量評定程序及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存。
本規(guī)范適用于蜂窩電話用鋰離子電池(以下簡稱電池)。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
以下標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本規(guī)范中引用而構(gòu)成本規(guī)范的條文。本規(guī)范出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修改，使用本規(guī)范的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB191-1990 包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志
GB/T 2828-1987 逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表(適用于連續(xù)批的檢查)
GB/T 2829-1987 周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表(適用于生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的檢查)
GB/T 2900.11-1988 蓄電池名詞術(shù)語(eqv IEC 60486:1986)
3 定義
本規(guī)范采用GB/T 2900.11中的規(guī)定的術(shù)語和下列定義。
3.1 蜂窩電話用鋰離子電池lithium-ion battery for cellular phone
指由一只或多只鋰離子單體蓄電池及附件組合而成的，用于蜂窩電話的電池。
3.2 充電限制電壓 limited charge voltage
按生產(chǎn)廠規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時(shí)的電壓值。
3.3 額定容量 rated capacity
生產(chǎn)廠標(biāo)明的電池容量，指電池在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為Ah(安培小時(shí))或mAh(毫安小時(shí))。
3.4 標(biāo)稱電壓 nominal voltage
用以表示電池電壓的近視值。
3.5 終止電壓 cut-off voltage
規(guī)定放電終止時(shí)電池的負(fù)載電壓，其值為n×2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示，下同)。
4要求
4.1外觀
a) 電池外表面應(yīng)清潔，無機(jī)械損傷，觸點(diǎn)無銹蝕;
b) 電池表面應(yīng)有必須的產(chǎn)品標(biāo)示(見7.1);
c) 與蜂窩電話或模擬裝置配合，開機(jī)應(yīng)工作正常，鎖扣可靠。
4.2 20℃放電性能
4.2.1 0.2C5A放電性能
電池按5.3.2.3規(guī)定進(jìn)行放電，放電時(shí)間應(yīng)不低于5h。
4.2.2 1C5A放電性能
電地按5.3.2.4規(guī)定進(jìn)行放電，放電時(shí)間應(yīng)不低于51min。
4.3 高溫性能
電池在55℃±2℃下按5.3.3規(guī)定進(jìn)行放電，放電時(shí)間應(yīng)不低于51min，電池外觀應(yīng)無變形、無爆裂。
4.4 低溫性能
電池在-20℃±2℃下按5.3.4規(guī)定進(jìn)行放電，放電時(shí)間應(yīng)不低于3h，電池外觀應(yīng)無變形、無爆裂。
對聚合物鋰離子電池，電池在-10℃±5℃下按5.3.5規(guī)定進(jìn)行放電，放電時(shí)間應(yīng)不低于3.5h，電池外觀應(yīng)無變形、無爆裂。
4.5 荷電保持能力
電池按5.3.5規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，放電時(shí)間應(yīng)不低于4.25 h。
4.6 循環(huán)壽命
電池按5.3.6規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，循環(huán)壽命應(yīng)不低于300次。
4.7 環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備適應(yīng)性
4.7.1 恒定濕熱性能
電池按5.3.7.1規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)后，電池外觀應(yīng)無明顯變形、銹蝕、冒煙或爆炸，放電時(shí)間應(yīng)不低于36 min。
4.7.2 振動(dòng)
電池按5.3.7.2規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池外觀應(yīng)無明顯損傷、漏液、冒煙或爆炸，電池電壓應(yīng)不低于n×3.6V。
4.7.3 碰撞
電池按5.3.7.3規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池外觀應(yīng)無明顯損傷、漏液、冒煙或爆炸，電池電壓應(yīng)不低于n×3.6V。
4.7.4自由跌落
電池按5.3.7.4規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池應(yīng)不漏液、不冒煙、不爆炸，能插入蜂窩電話，鎖扣可靠;放電時(shí)間應(yīng)不低于51min。
4.8 安全保護(hù)性能
4.8.1 過充電保護(hù)
電池按5.3.8.1規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏液。
4.8.2 過放電保護(hù)
電池按5.3.8.2規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏液。
4.8.3 短路保護(hù)
電池按5.3.8.3規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏液;瞬時(shí)充電后，電池電壓應(yīng)不小于nX3.6 V。
4.9 電池安全要求
本項(xiàng)要求是模擬電池誤用或?yàn)E用情況下可能發(fā)生的安全性問題。
4.9.1 重物沖擊
電池按5.3.9.1規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)不起火、不爆炸。
4.9.2 熱沖擊
電池按5.3.9.2規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)不起火、不爆炸。
4.9.3 過充電
電池按5.3.9.3規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)不起火、不爆炸。
4.9.4 短路
電池按5.3.9.4規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)不起火、不爆炸，電池的外部溫度不得高于150℃。
4.10貯存
電池貯存12個(gè)月，經(jīng)完全充電后，0.2 C5A放電時(shí)間不小于4h。
5測試方法
5.1測試條件
除非另有規(guī)定，本規(guī)范中各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行;
溫度：15℃～35℃;
相對濕度：45%～75%;
大氣壓力：86kPa～106kPa。
5.2 測量儀表與設(shè)備要求
5.2.1測量電壓的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級，內(nèi)阻應(yīng)不小于10kΩ/V。
5.2.2 測量電流的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級.
5.2.3 測量時(shí)間用的儀表準(zhǔn)確度不低于±0.l%。
5.2.4 測量溫度的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5℃。
5.2.5 恒流源的電流恒定可調(diào)，在充電或放電過程中，其電流變化應(yīng)在±1%范圍內(nèi)。
5.2.6 恒壓源電壓可調(diào)，其電壓變化范圍為±0.5%。
5.3 試驗(yàn)方法
5.3.1外觀
用目測法檢查被測電池的外觀，并檢查電池與蜂窩電話或模擬裝置配合情況，應(yīng)符合4.1的規(guī)定
5.3.2 20℃放電性能
5.3.2.1 預(yù)循環(huán)
在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度20℃±5℃的條件下，以0.2C5A充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓后，擱置0.5h～1h，再以0.2C5A電流放電到終止電壓。
5.3.2.2 充電制式
電池可采用下列制式之一進(jìn)行充電
a)在溫度20℃±5℃的條件下，以0.2C5A充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C5A，最長充電時(shí)間不大于8h，停止充電。此充電制式為檢驗(yàn)的仲裁充電制式。
b)在溫度20℃±5℃的條件下，以1C5A充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C5A，最長充電時(shí)間不大于8h，停止充電。
5.3.2.3 0.2C5A放電性能
電池按5.3.2.2規(guī)定充電后擱置0.5h～lh，在20℃±5℃的溫度下以 0.2C5A電流放電到終止電壓。
上述試驗(yàn)可以重復(fù)循環(huán)5次，當(dāng)有一次循環(huán)的電池容量符合4.2.1的規(guī)定時(shí)，試驗(yàn)即可停止。
5.3.2.4 1C5A放電性能
電池按5.3.2.2規(guī)定充電后擱置 0.5h～lh，在20℃±5℃的溫度下以 IC5A電流放電到終止電壓。
5.3.3高溫性能
電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后.將電池放入55℃±2℃的高溫箱中恒溫2h，然后以1C5A電流放電至終止電壓，放電時(shí)間應(yīng)符合4.3的規(guī)定。該試驗(yàn)結(jié)束后，將電池取出在溫度20℃±5℃的條件下擱置2h，然后目測電池外觀，應(yīng)符合4.3的規(guī)定。
5.3.4 低溫性能
電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，將電池放入-20℃±2℃的低溫箱中恒溫16h～24h，然后以0.2C5A電流放電至終止電壓，放電時(shí)間應(yīng)符合4.4的規(guī)定。該試驗(yàn)結(jié)束后，將電池取出在溫度20℃±5℃的條件下擱置2h，然后目測電池外觀，應(yīng)符合4.4的規(guī)定。
對聚合物鋰離子電池，電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后.將電池放入-10℃±2℃的低溫箱中恒溫16h～24h，然后以0.2C5A電流放電至終止電壓，放電時(shí)間應(yīng)符合4.4的規(guī)定。該試驗(yàn)結(jié)束后，將電池取出在溫度20℃±5℃的條件下擱置2h，然后目測電池外觀，應(yīng)符合4.4的規(guī)定。
5.3.5 荷電保持能力
電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，在溫度20℃±5℃的條件下，將電池開路擱置28d，再以0.2C5A電流進(jìn)行放電至終止電壓，其放電時(shí)間應(yīng)符合4.5的規(guī)定。
5.3.6循環(huán)壽命
5.3.6.1 電池循環(huán)壽命試驗(yàn)應(yīng)在溫度20℃±5℃的條件下進(jìn)行。
5.3.6.2在溫度20℃±5℃的條件下，以1C5A充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于20mA，停止充電，擱置0.5h～1h，然后以1C5A電流放電至終止電壓，放電結(jié)束后，擱置0.5h～1h，再進(jìn)行下一個(gè)充放電循環(huán)，直至連續(xù)兩次放電時(shí)間小于36min，則認(rèn)為壽命終止。電池的循環(huán)壽命應(yīng)符合4.6規(guī)定。
5.3.7適應(yīng)性
5.3.7.1恒定濕熱性能
電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，將電池放入40℃±2℃，相對濕度為90%～95%的恒溫恒濕箱中擱置48h后，將電池取出在溫度20℃±5℃的條件下擱置2h，目測電池外觀，應(yīng)符合4.7.1的規(guī)定;再以1C5A電流放電至終止電壓，放電時(shí)間應(yīng)符合4.7.1的規(guī)定。
5.3.7.2 振動(dòng)
電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，將電池直接安裝或通過夾具安裝在振動(dòng)臺的臺面上，按下面的振動(dòng)頻率和對應(yīng)的振幅調(diào)整好試驗(yàn)設(shè)備，X、Y、Z三個(gè)方向上從10Hz～55Hz循環(huán)掃頻振動(dòng)30min，掃頻頻率為1oct/min;
振動(dòng)頻率：10Hz～30Hz 位移幅值(單振幅)：0.38mm
振動(dòng)頻率：30Hz～55Hz 位移幅值(單振幅)：0.19mm
振動(dòng)結(jié)束后電池外觀及電壓應(yīng)符合4.7.2的規(guī)定。
5.3.7.3 碰撞
電池按5.3.7.2規(guī)定試驗(yàn)結(jié)束后，將電池平均按X、Y、Z三個(gè)互相垂直軸向直接或通過夾具堅(jiān)固在臺面上，按下述要求調(diào)整好加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間，進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。
脈沖峰值加速度 100m/s2
每分鐘碰撞次數(shù) 40～80
脈沖持續(xù)時(shí)間 16ms
碰撞次數(shù) 1000±10
碰撞結(jié)束后將電池自實(shí)驗(yàn)臺取下，電池外觀及電池電壓應(yīng)符合4.7.3的規(guī)定。
5.3.7.4 自由跌落
電池按5.3.7.3規(guī)定試驗(yàn)結(jié)束后，將電池樣品有高度(最低點(diǎn)高度)為1000mm的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm～20mm厚的硬木版上，從X、Y、Z正負(fù)方向(六個(gè)方向)每個(gè)方向自由跌落1次。
自由跌落結(jié)束后，將電池以1C5A電流放電至終止電壓。然后按5.3.2.4規(guī)定進(jìn)行充放電循環(huán)，至放電時(shí)間符合4.7.4的規(guī)定，即可終止充放電循環(huán)，充放電循環(huán)次數(shù)應(yīng)不多于3次。
5.3.8 安全保護(hù)性能
5.3.8.1過充電保護(hù)
電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，用恒流恒壓源持續(xù)給電池加載8h，恒流恒壓源電壓設(shè)定為2倍標(biāo)稱電壓，電流設(shè)定為2C5A的外接電流，電池應(yīng)符合4.8.1規(guī)定的要求。
5.3.8.2過放電保護(hù)
電池在溫度20℃±5℃的條件下，以0.2C5A放電至終止電壓后，外接(30×n)Ω負(fù)載放電24h，電池應(yīng)符合4.8.2規(guī)定的要求。
5.3.8.3 短路保護(hù)
電池按5.3.2.2規(guī)定充電之后，將正負(fù)極用0.1Ω電阻器短路1h，電池應(yīng)符合4.8.3規(guī)定的要求。
將正負(fù)極斷開，電池以1C5A電流瞬間充電5s后用電壓表測量電池電壓，應(yīng)符合4.8.3規(guī)定的要求。
注：以上安全性能試驗(yàn)應(yīng)在有保護(hù)措施的條件下進(jìn)行。
5.3.9 電池安全要求
所用的鋰離子單體電池若已通過安全認(rèn)證或能提供制造廠進(jìn)行下述四項(xiàng)安全試驗(yàn)的報(bào)告，則不進(jìn)行本條規(guī)定的試驗(yàn)。
下述試驗(yàn)應(yīng)在有強(qiáng)制排風(fēng)條件及防爆措施的裝置內(nèi)進(jìn)行。在試驗(yàn)前所有電池都要按5.3.2.2規(guī)定充電，并擱置24h后，再進(jìn)行以下試驗(yàn)。
5.3.9.1 重物沖擊
電池放置于沖擊臺上，將10kg重物自1m高度自由落下，沖擊已固定在夾具中的電池(電池的面積最大的面應(yīng)與臺面垂直)，電池允許發(fā)生變形，但應(yīng)符合4.9.1的要求。
5.3.9.2熱沖擊
電池放置于熱箱中，溫度以(5℃±2℃)/min的速率升到150℃±2℃并保持30min，電池應(yīng)符合4.9.2的要求。
5.3.9.3過充電
本項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在拆除電池外保護(hù)線路后進(jìn)行。
將接有的電池置于通風(fēng)櫥中，連接正負(fù)極于一恒流恒壓電源，調(diào)節(jié)電流至3C5A、電壓為n×10V，然后對電池以3C5A充電，直到電池電壓為n×10V，電流將到接近0A。試驗(yàn)過程中監(jiān)視電池溫度變化，當(dāng)電池溫度下降到比峰值低約10℃，結(jié)束試驗(yàn)，電池應(yīng)符合4.9.3的要求。
5.3.9.4短路
本項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在拆除電池外保護(hù)線路后進(jìn)行。
將接有熱電偶的電池置于通風(fēng)櫥中，短路其正負(fù)極(線路總電阻不大于50mΩ)。試驗(yàn)過程中監(jiān)視電池溫度變化，當(dāng)電池溫度下降到比峰值低約10℃，結(jié)束試驗(yàn)，電池應(yīng)符合4.9.4的要求。
5.3.10 貯存
進(jìn)行貯存試驗(yàn)的電池應(yīng)選自生產(chǎn)日期到試驗(yàn)日期不足3個(gè)月的電池，電池貯存前應(yīng)按5.3.2.2規(guī)定的制式給電池充入40%～50%的容量，然后在溫度20℃±5℃，相對濕度45%～85%的中貯存。貯存期滿后，電池按5.3.2.2進(jìn)行充放電，放電時(shí)間應(yīng)符合4.10規(guī)定。
6 質(zhì)量評定程序
6.1 檢驗(yàn)分類
本規(guī)范規(guī)定的檢驗(yàn)分為：
a)鑒定檢驗(yàn);
b)質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。
6.2 鑒定檢驗(yàn)
鑒定檢驗(yàn)一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型和生產(chǎn)定型時(shí)進(jìn)行，但在產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)、工藝、元器件及材料有重大改變，影響產(chǎn)品的重要性能，使原來的鑒定結(jié)論不再有效時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行鑒定檢驗(yàn)。
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