锂离子电池企业标准-20.doc

锂离子二次电池详细规范 目 次前言 1 范围 12 引用标准 13 定义 14 命名及分类 15 技术要求和测量方法 251 外形尺寸、外观、基本特性参数和测量方法 252 可靠性能和寿命试验要求 36 检验规则 761 出厂检验 762 批常规抽样测试 763 周期试验 87 标志、包装、运输、贮存 1071 标志 1072 包装 1073 运输 1174 贮存 118 注意事项 11 前 言 本规范在Q/HYB001-2003的基础上，结合GB/T15844移动通信调频无线电话环境要求和试验方法GB/T18287蜂窝电话用锂离子电池总规范、YD/T998移动通信手持机用锂离子电源及充电器、IEC61960便携式锂蓄电池、GB/T17626.2静电放电抗干扰度试验、UL1642等的有关要求，在内容上进行了修订，主要增加了静电测试（ESD）、脉冲循环（GSM）、强制放电方面的测试项目和要求，并对过充电及自由跌落要求做了适当修改。本标准对本公司生产的锂离子二次电池芯的技术要求和测量方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存等方面作了具体的规定。 本标准由深圳华粤宝电池有限公司品质部提出。 本标准由深圳华粤宝电池有限公司批准。 本标准主要起草人：张伟荣师奋治、梁军、陈洁、欧景祥。 本标准由深圳华粤宝电池有限公司品质部解释。 锂离子二次电池详细规范1 范围本标准规定了本公司生产的锂离子二次电池芯的技术要求和测量方法、检验规则和标志、包装、运输及贮存要求。本标准适用于本公司生产的锂离子二次电池芯产品的生产、测试及检验。2 规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成本标准的条文。标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T15844.2-1995 移动通信调频无线电话环境要求和试验方法（EQVIEC489-1：1983）GB/T18287-2000 蜂窝电话用锂离子电池总规范GB/T2828.1-2003 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB/T2829-2002 周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）YD/T998.1-1999 移动通信手持机用锂离子电源及充电器 锂离子电源IEC61960-1：2000 便携式锂蓄电池UL-1642 锂离子电池安全标准JIS C0025 基本环境试验程序.第二部分：试验.试验N：温度变化法3 定义锂离子二次电池：指负极能嵌入锂离子的可充电的电池。额定容量：供应商标明的电芯容量，指电芯在环境温度为(1535)条件下，以5h率放电至终止电压（2.75V）时所应提供的最低容量，用C5表示，单位为Ah（安培小时）或mAh（毫安培小时）。0.2C5A充电：在(1535)、45%75%RH环境下，以0.2C5A电流恒流充电至4.2V后转为恒压（4.2V）充电，直至充电电流小于0.02C5A（或充电420分钟），停止充电。0.2C5A放电：在(1535)、45%75%RH环境下，以0.2C5A电流恒流放电至2.75V（或3.0V）。1C5A充电：在(1535)、45%75%RH环境下，以1C5A电流恒流充电至4.2V后转为恒压（4.2V）充电，直至充电电流小于0.02C5A（或充电150分钟），停止充电。1C5A放电：在(1535)、45%75%RH环境下，以1C5A电流恒流放电至2.75V（或3.0V）。4 命名及分类产品的命名及分类见图1所示的规定（新品参照此规定，具体以规格书为准）。I C P A R H 后缀：F-超低容量；L-低容量；无-一般容量； M-中间容量；H-高容量；G-超高容量后缀(圆柱型无此后缀)：R-圆角；无-方角外壳材质：S-钢壳；A-铝壳；N-机械封口钢壳；P-聚合物电芯尺寸：方型-6位：厚（2位）宽（2位）高（2位）（约）；圆柱型-5位：直径（2位）高（3位）（约）电芯形状：P-方型；R-圆柱型正极体系：C-以Co为主的正极体系；M-以Mn为主的正极体系；F-以Li-Fe为主的正极体系负极体系：I-嵌入锂离子的体系 图1 产品命名及分类说明 1 5 技术要求和测量方法51 电芯外形尺寸、外观、基本特性参数要求单体电芯外形尺寸、外观、基本特性参数要求和测量方法见表1。表1 单体电芯外形尺寸、外观、基本特性参数和测量方法类别序号项目合格判定标准测量条件（方法）参考标准尺寸1外形尺寸电芯的外形尺寸应符合图2和产品规格表（HYB/QI-13-628、HYB/QI-13-944）的规格要求。使用分辨率为0.01mm数显卡尺测量。外观2外观a)无破裂、划伤、变形、污迹和泄漏电解液现象；标识清楚。b)无损害性能和商品价值。目视检查。GB/T18287-2000 5.3.1基本特性参数3额定容量电芯的额定容量应符合产品规格表（HYB/QI-13-628、HYB/QI-13-944）的规格要求。a)充电：0.2C5A充电；b)放电：0.2C5A放电；c)进行五个循环，其中有一次达到即判定为合格。GB/T18287-20005.3.2.341C5A电流放电容量和3.6V放电平台a)容量57min；b)平台36min。（注：成品电池的平台应减去保护线路板的压降）a)充电：“1C5A充电”；b)放电：“1C5A放电”,记录3.6V放电时间；c)进行五个循环，其中有一次达到即判定为合格。GB/T18287-20005.3.2.45内阻电芯的内阻应符合产品规格表（QI-13-628/QI-13-944）的规格要求。用1KHZ交流LCR测试仪逐一测试。6开路电压3.7Va)1C5A放电至3.0V后，以1C5A恒流充电至3.86V转恒压充电，累计充电时间100min。充电后48小时内进行开路电压检测；b)测量电压的仪表精度不低于0.5级，内阻应不小于10K/V。7负载能力压降100mVa)1C5A放电至3.0V后，以1C5A恒流充电至3.86V转恒压充电，累计充电时间100min；b)以0.5C5A放电2-3秒，测量压降。8重量电芯的重量应符合产品规格表（HYB/QI-13-628、HYB/QI-13-944）的规格要求。用分辨率为0.1g的电子天平逐一称重。说明：未注明试验环境条件的，按温度1535、湿度45%75%RH条件进行。 图2 产品外形及尺寸示意图 2 Q/HYB001200652 可靠性能和寿命试验要求电池(或电池组)可靠性能和寿命试验要求见表2。表2 电芯可靠性能和寿命试验要求序号项目合格判定标准试验条件（方法）参考标准1高温性能a)放电时间不少于57min；b)符合外观要求。“0.2C5A充电”后，将电池放入（552）的高温箱中恒温2h，然后以1C5A电流恒流放电至2.75V。试验结束后将电池取出在1535、45%75%RH环境搁置2h，目测外观。GB/T18287-20005.3.32低温性能a)放电时间不少于4h；b)符合外观要求。“0.2C5A充电”后，将电池放入（-202）的低温箱中，持续时间16-24h；在（-202）下以0.2C5A放电至2.75V。试验结束后将电池取出在1535、45%75%RH环境搁置2h，目测外观。GB/T18287-20005.3.43荷电保持能力放电时间不少于4.25h。“1C5A充电”后，在1535、45%75%RH环境下存放28天，然后按0.2C5A电流放电至2.75V。GB/T18287-20005.3.54ESD(静电放电)测试(成品) 电池组可以正常充放电，所有保护功能正常。“1C5A充电”后，在1535的环境温度下，在4KV中对电池组引出的每个金属触点进行8次接触放电和在8KV中对电池组进行空气放电8次。GB/T17626.25恒定湿热性能a)放电时间不少于54 min；b)电池外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸。“1C5A充电”后，将电池放入（402）、90%95%RH恒温恒湿箱中搁置48h后，取出电池在1535、45%75%RH环境下搁置2h。目测外观。然后以1C5A电流放电至2.75V。GB/T18287-20005.3.7.16温湿循环测试a)放电时间4.0h；b)内阻变化率20%；c)尺寸变化率10%；d)无明显变形、无爆裂、爆炸、起火。记录内阻、尺寸、外观；先按“0.2C5A放电性能”做一次循环，记录容量；以0.2C5A充电8h，恒压4.2V；按附图1的要求进行温度和湿度循环，一个循环24小时，共10个循环；在环境温度1535下，以1C5A循环1次，再按“0.2C5A放电性能”测试容量，以1C5A充100分钟，恒压3.85V；检查外观、尺寸、内阻。JIS C00257冷热冲击a)测试后容量保持率85%；b)内阻变化率30%；c)尺寸变化率10%；d)无明显变形、无爆裂、爆炸、起火。记录内阻、尺寸、外观；先按“0.2C5A放电性能”做一次循环，记录容量；以0.2C5A充电8h，恒压4.2V；记录内阻；按附图2的要求进行温度冲击，在-253保温30min；302秒内放入603保温30min。一个循环1小时，共10个循环；在1535下1C5A循环1次，再按“0.2C5A放电性能”测试容量，以1C5A充100分钟，恒压3.85V；检查外观、尺寸、内阻。JIS C00253 附图1：温湿循环曲线图 附图2：冷热冲击曲线图4 表2（续） 电芯可靠性能和寿命试验要求8高温贮藏测试a)测试后容量保持率70%；b)内阻变化率40%；c)尺寸变化率20%；d)无明显变形、无爆裂、爆炸、起火。记录内阻、尺寸、外观；先按“0.2C5A放电性能”做一次循环，记录容量；以0.2C5A充电8h，恒压4.2V；记录内阻；在752下存放48h。在环境温度1535下，以1C5A循环1次，再按“0.2C5A放电性能”测试容量，以1C5A充100分钟，恒压3.85V；检查外观、尺寸、内阻。IEC61960-15.1.3.19模拟低压测试电池不漏液，无气体泄漏，不起火，不爆炸。“1C5A充电”后，搁置0.5h；放在1535下，抽真空至-0.09-0.1MPa，保持6h。IEC61960-1 5.1.3.310振动a)电芯电压不低于3.6V；b)符合外观要求。“1C5A充电”后，将电芯直接安装或通过夹具安装在振动台的台面上，按下面的振动频率和对应的振幅调整好试验设备，X、Y、Z三个方向每个方向上从10Hz55Hz循环扫频振动30min，扫频速率为1oct/min；振动频率：10Hz30Hz 位移幅值（单振幅）：0.38mm 振动频率：30Hz55Hz位移幅值（单振幅）：0.19mm。振动结束后目视电池外观，测量电芯电压。GB/T18287-20005.3.7.211碰撞a)电芯电压不低于3.6V；b)符合外观要求。电芯振动试验结束后，将电芯平均按X、Y、Z三个互相垂直轴向直接或通过夹具坚固在台面上，按下述要求调好加速度、脉冲持续时间，进行碰撞试验。脉冲峰值加速度 100m/s2每分钟碰撞次数 4080脉冲持续时间 16ms碰撞次数 100010碰撞结束后将电芯自实验台取下，目视电芯外观，测量电芯电压。GB/T18287-20005.3.7.312自由跌落放电时间不少于 57min。碰撞实验结束后，将电芯样品由高度（最低点高度）为1200mm的位置自由跌落到平整的水泥地面上，从X、Y、Z正负方向（六个方向）每个方向自由跌落1次。自由跌落结束后，将电芯以1C5A电流放电至终止电压。然后按1C5A电流进行充放电循环，至放电时间符合规格，即可终止充放电循环，充放电循环次数应不多于3次。（注：不适用于聚合物电池和内置式电池组。）GB/T18287-20005.3.7.413过充电保护性能（成品）电池不漏液、不冒烟、不爆炸、不起火。“1C5A充电后”，恒流恒压源电压设定为2倍的标称电压，电流设定为2C5A的外接电源，用恒流恒压源分别持续给电池加载8h。GB/T18287-20005.3.8.114过放电保护性能（成品）电池不漏液、不冒烟、不爆炸、不起火。以0.2C5A放电至终止电压后，外接(n30)负载放电24h。GB/T18287-20005.3.8.215短路保护性能（成品）a)电池不漏液、不冒烟、不爆炸、不起火；b)电压不低于n3.60V。“1C5A充电”后，将正负极用0.1电阻短路1h；将正负极断开，以1C5A电流瞬时充电5s后用电压表测量电压。GB/T18287-20005.3.8.35 表2（续） 电芯可靠性能和寿命试验要求16重物冲击不起火、不爆炸。以“1C5A充电”后搁置24小时；电芯放置于冲击台上，将10kg重锤自1m高度自由落下，冲击已固定在夹具中的电芯（电芯的面积最大的面应与台面垂直），电芯允许发生变形，但应不起火、不爆炸。GB/T18287-20005.3.9.117热冲击不起火、不爆炸。以“1C5A充电”后搁置24小时；电池放置于热箱中，温度以（52）/min的速率升至1302并保温30min。IEC61960-1 5.2.3.1.118过充电不起火、不爆炸。a）以“1C5A充电”后搁置24小时；b）连接正负极于一恒流恒压电源，调节电流至3C5A（电芯容量大于1000mAh时过充电流为3A）、电压为4.6V，然后对电芯进行充电，直到电池电压达到最大输出电压后，再持续充电7h。试验过程中监视电芯温度变化，当电芯温度下降到比峰值低约10，结束试验。在电池检测柜满足电流要求时，可以使用柜测进行测试。19短路不起火、不爆炸，电芯的外部温度不得高于150。以“1C5A充电”后搁置24小时；短路电芯正负极（线路总电阻4050m），试验过程中监视电芯温度变化，当电芯温度下降到比峰值低约10时，结束试验。GB/T18287-20005.3.9.420过放电不起火、不爆炸。以0.2C5A放电至终止电压；正负极之间接上30电阻，放置24h，观察电芯外观。GB/T18287-20005.3.8.221强制放电不起火、不爆炸。以0.2C5A放电至终止电压后，以1C5A的电流对电池进行反向充电90min。22刺穿不起火、不爆炸。以“1C5A充电”后搁置24小时；用一根直径为2.0mm5.0 mm的铁钉直接刺穿电芯，常温下放置6小时，观察电芯外观。23挤压不起火、不爆炸。以“1C5A充电”后搁置24小时；用两平板挤压电芯扁平面，平板形状为直径1.25英吋的圆。调节挤压力，使电芯接触面承受的最大压强达到17.2Mpa。当压力达到最大值时停止试验，观察电芯外观。UL-16421224安全阀耐压值(单位：kg/cm2）：铝壳安全阀：73；圆柱：CID动作123；安全阀：205；钢壳防爆膜：124。组装电芯壳并测漏；将空电芯外壳安装在安全阀测试夹具中。用压力大于100Kg/cm2压缩气体测试。缓慢开启压力调节阀，注意压力变化和CID动作声音（仅对有CID装置的产品），边观察电芯外壳的状况，直至安全阀裂开漏气，同时读取裂开极限压力。6 表2（续） 电芯可靠性能和寿命试验要求25循环寿命不小于300个循环（或循环至300次放电时间大于45min，圆柱型及标称容量大于2000mAh的电芯循环至300次放电时间大于90min）。以1C5A充电，当电芯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0.01C5A，停止充电，搁置5min，然后以1C5A电流放电至3.0V，放电结束后，搁置5min，再进行下一个充放电循环，直到连续两次放电时间小于45min，则认为寿命终止。圆柱型及标称容量大于2000mAh的电芯以0.5C5A进行充放电循环，直到连续两次放电时间小于90min，则认为寿命终止。GB/T18287-20005.3.626贮存放电时间不小于2.5h。进行贮存实验的电池或电池组应选自生产日期到实验日期不足3个月的电池或电池组，电池或电池组贮存前以0.2C5A放电至终止电压，然后以0.2C5A充电结束后，再以0.2C5A放电2.5h，在环境温度402中贮存90天，再在环境温度1535下以0.2C5A充放电，充放电循环次数应不多于5次。27脉冲循环300次循环：内阻变化率40%,容量衰减率30%。以1C5A充电后，搁置5min，以0.2C5A电流放电至终止电压3.0V，记录放电容量及3.6V平台。再以1C5A充电至4.2V后，以1.7A0.6ms+0.1A4.0ms为一个脉冲放电周期循环放电至3.3V截止，放电结束后，搁置5min，再进行下一个脉冲充放电循环，共循环300次。（参照客户要求）说明：a）并行进行试验，每组3个电芯。b）未注明试验环境条件的，按温度1535、湿度45%75%RH条件进行。c）第4、13、14、15项只对带有保护线路板的成品电池测试。d) 第14、15项中，“n”表示当被测样品为串联电池组时，串联电池组中电池的个数。e）第27项只对设计有脉冲循环性能要求的型号电池测试。6 检验规则检验分为出厂检验、批常规抽样测试和周期试验三种。61 出厂检验产品制造完成之后，对表3所列项目进行检验，此检验判定为出厂检验，有效期为1个月。表3 出厂检验项目序号项目检验要求规格ILAQL1外形尺寸1.5详细规格及测量条件参见表12外观1.531C5A放电容量1.54内阻全检5开路电压全检62 批常规抽样测试产品制造完成之后，对表4所列项目进行抽样测试。 7 表4 批常规抽样测试项目序号项目抽样要求试验条件（方法）1一致性测试厚度尺寸100只/批量小于5000150只/批量500010000200只/批量10000以上详细要求及测量条件参见表12内阻3容量4负载能力51C5A放电容量、放电平台8只/批6过充电2只/批详细规格及测量条件参见表27荷电保持能力10只/批8循环寿命3只/批9针刺每周每类产品抽取两批，每批抽取2只10短路11热冲击12重物冲击63 周期试验631 如果产品在下列情况之一时，应进行周期试验：a）产品试制定型时；b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c）正常生产时，每年应最少进行一次；d）停产半年以上恢复生产时；e）出厂检验结果与上次周期试验有较大差异时；f) 质量监督机构提出进行周期试验的要求时；g）大批量产品的买方要求在认证或验收中进行周期试验时。632 抽样方案周期试验采用抽样方式，样品从出厂检验的合格品中抽取，周期试验的顺序和样本大小应按表5规定，电池分为10组共28项，样品总数为74只（电芯为62只），另需同时抽取5只备用电池。样品随机从1#至74#编号，然后按表5规定的样本大小和编号分别、依次进行各项试验。表5规定了允许不合格电池数。如果任何一项试验不合格，则判定为周期试验不合格。633 周期试验不合格的处置方法，按GB2829 4.12.3 周期检查不合格后的处置方法执行。634 周期试验后的样本单位的处置方法，按GB2829 4.12.4 周期检查后样本单位的处置方法执行。 8表5 周期试验的项目和不合格判定序号检验项目样本数量及判定标准判定标准及试验条件抽样周期备注样本数/编号AcRe1外观、尺寸、重量、内阻、额定容量、1C5A放电容量24(1#24#)01参见表1可与同批常规抽样测试合并2高温性能3(1#3#)01参见表23个月3低温性能3(4#6#)01参见表24荷电保持能力3(7#9#)01参见表2可与同批常规抽样测试合并5循环寿命3(10#12#)01参见表212个月6脉冲循环2(13#14#)01参见表2只对设计有脉冲循环性能要求的型号电池7贮存3(15#17#)01参见表28环境适应性ESD3(18#20#)01参见表26个月仅适用于带有保护线路板的成品电池9恒定湿热性能3(21#23#)01参见表210温湿循环3(24#26#)01参见表211冷热冲击3(27#29#)01参见表212高温贮藏3(30#32#)01参见表213模拟低压3(33#35#)01参见表214振动3(36#38#)01参见表215碰撞参见表216自由跌落参见表217电池安全要求强制放电3(39#41#)01参见表26个月18过充电3(42#44#)参见表2可与同批常规抽样测试合并19短路3(45#47#)01参见表220刺穿3(48#50#)01参见表221挤压3(51#53#)01参见表222过放电3(54#56#)01参见表223重物冲击3(57#59#)01参见表224热冲击3(60#62#)01参见表225安全阀3(63#65#)01参见表2空电芯外壳26安全保护性能过充电保护性能3(66#68#)01参见表26个月仅适用于带有保护线路板的成品电池27过放电保护性能3(69#71#)01参见表228短路电保护性能3(72#74#)01参见表2 9 7 标志、包装、运输、贮存71 标志711 电芯的标志成品电芯应在一宽面上用黑色油墨打印上产品型号、批号、出厂年月以及档次代码。当客户有指定需求时还应在右上角贴上防伪标（客户有要求时按客户规定要求喷码），详见图3。ICP633048A6A01806