锂离子电池出厂前IQC检验规范.doc

目 次 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 3 1 锂离子电池 3 2 充电限制电压 3 3 额定容量 3 4 放电截止电压 3 5 中值电压 3 6 放电平台 3 7 泄气和漏液 3 8 燃烧 3 9 爆炸4 3 10 电池分类定义4 3 11 循环寿命4 4 测试条件4 4 1 标准测试条件4 4 2 测量仪表与设备要求4 4 3 完全充电4 4 4 标准放电4 4 5 搁置时间4 5 电性能测试方法及要求4 5 1 初始性能测试4 5 2 倍率放电性能5 5 3 不同温度放电性能5 5 4 循环性能5 5 5 荷电保持能力5 5 6 贮存性能6 6 安全性评价6 6 1 电气试验6 6 1 1 短路6 6 1 2 过充电6 6 1 3 强制放电6 6 2 机械试验6 6 2 1 挤压7 6 2 2 重物冲击7 6 2 3 振动7 6 2 5 自由跌落7 6 3 环境试验7 6 3 1 热冲击8 6 3 2 恒定湿热性能8 7 质量评定程序8 7 1 检验分类 8 7 2 鉴定检验8 7 2 1 抽样方案8 7 2 2 判定规则8 7 3 质量一致性检验8 7 3 1 逐批检验8 7 3 2 周期检验8 8 标志 包装 运输 贮存10 8 1 标志10 8 2 包装10 8 3 运输10 8 4 贮存10 锂离子电池总规范锂离子电池总规范 1 范围范围 2 规范性引用文件规范性引用文件 下列标准所包含的条文 通过在本规范中引用而构成本规范的条文 GB T 18287 2000 蜂窝电话用锂离子电池总规范 UL 1642 STANDARD FOR LITHIUM BATTERIES EN60086 4 SAFETY STANDARD FOR LITHIUM BATTERIES EN 62133 2003 SECONDARY CELLS AND BATTERIES CONTAINING ALKALINE OR OTHER NON ACID ELECTROLYTES IEC 61960 2003 Secondary lithium cells and batteries for portable applications UL2054 Commercial and household batteries GB T 2828 1 2003 计数抽样检验程序 GB T 2829 2002 周期检查计数抽样程序及抽样表 GB T 191 2000 包装储运图示标志 GB T 12463 1990 危险货物包装通用技术条件 IEC 62281 2004 SAFETY OF PRIMARY AND SENCONDARY LITHIUM CELLS AND BATTERIES DURING TRANSPORT 3 术语和定义术语和定义 3 1 锂离子电池 Lithium Ion Battery LIB 指采用铝壳包装的叠层式或卷绕式锂离子电池 简称锂电 3 2 充电限制电压 Limited Charge Voltage 按 xxxx 有限公司规定 电池由恒流充电转恒压充电时的电压值 3 3 放电截止电压 Cut off Voltage 电池终止放电时的电压 3 4 额定容量 Rated Capacity Xxxx 有限公司标明的电池容量 指电池在环境温度为 23 2 时 以 1C 率放电至 3V 时所应提供的电量 单位 Ah 或 mAh 3 5 中值电压 Midpoint Voltage 指电池在环境温度为 23 2 时 单次循环 1C 率放电容量的 50 所对应的电压 3 6 放电平台 标准放电时 3 6V 以上的放电容量占总放电容量的比值 3 7 泄气和漏液 电池中的电解液以液体或蒸气的形式从设计的孔道或设计密封处逸出 导致明显可观 测性或失重符合下面标准 电池质量最大质量损失 不超过 1g 0 5 超过 1g 不超过 5g 0 2 超过 5g 0 1 3 8 燃烧 电池的某一物质达到燃点并发生火星或耀眼的亮点或者有可观测的气体色度变化 判 定以电池的表 观完整性或不燃物质的完整性约 95 为准 3 9 爆炸 电池 电池壳被撕破或分裂成两片或多片 且电池的组成物被喷出 25cm 外 3 10 循环寿命 常规电池项目检测为 50 周容量保持 95 的标准 400 周容量保持 80 的标准 4 测试条件测试条件 4 1 标准测试条件 测试电池必须是 xxxx 有限公司生产的 客户不超过一个月的新电 除非另有规定 本 规范规定的测试条件为 大气压力 86 106kPa 温度 23 2 相对湿度 45 75 如果 已经证明测试结果不受这些测试条件影响 实验也可以在温度 15 30 相对湿度 25 85 的条件下进行 本规定定义室温为 25 5 4 2 参数测量公差 相对于规定值或实际值 所有控制值或测量值的准确度应在表 1 公差范围内 表 1 参数测量公差规定 项目名称电压电流温度时间重量 测量公差 0 5 1 2 0 1 0 1 上述公差包含了所有测量仪器的准确度 所采用的测试方法以及所有其它测试过程中 引入的误差 4 3 完全充电 Full Charge 在环境温度 23 2 的条件下 以 0 5C 1 0CmA 充电 当电池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 01CmA 总充电时间不超过 2 5 小时 容量 2000mAh 的电池截止电流为 0 03C 总充电时间不超过 3 5 小时 4 4 放电 Discharge 在环境温度 23 2 的条件下 未注明以下表 2 放电 当电池端电压达到 3V 时放电结 束 表 2 放电测试条件 容量范围0 1800mAH1800 mAH 以上 循环放电电流1CmA0 5CmA 标准检测放电1CmA0 2CmA 4 5 搁置时间 Rest Time 除非另有规定 电池充放电时间间隔为 10min 5 电性能测试方法及要求电性能测试方法及要求 5 1 初始性能测试 电池在 23 2 条件下电压在 3 75 3 95V 目测电池的外观 测量电池的尺寸 开路 电压及内阻 测试结束后 进行 3 次 0 5CmA 0 5CmA 循环 放电 完全充电 放电 完全充电 放电 完全充电 放电 测试第 3 周放电容量 中值电压 具体要求见表 3 然后充满电 测试其他性能 表 3 初始性能测试要求 测试项目充 电放 电要 求 5 1 1 目测外观 5 1 2 测量电池尺寸 mm 5 1 3 测量开路电压 V 5 1 4 测量电池内阻 m 无明显划伤 凹痕 污点 破裂 漏液 变形 尺寸满足电池工艺文件或规格书要求 内阻满足工艺文件或规格书要求 5 1 5 循环1 0 1 01 0 1 0 3 周放电容量 标称容量 此容量定为初始容 量 Cini 中值电压 3 60V 放电平台 80 注 如果第 2 4 周容量极差大于 3 周放电容量的 1 则取 2 4 周容量平均值作为 3 周放电容量 5 2 倍率放电性能 电池在环境温度 23 2 的条件下依次进行 0 5CmA 1 0CmA 2 0CmA 放电 具体要 求见表 4 表 4 倍率放电性能测试要求 测试项目充 电放 电要 求 5 2 1 0 5CmA 放电容量0 5CmA容量 100 5 2 2 1 0CmA 放电容量1 0CmA容量 97 0 5CmA 容量 5 2 3 2 0CmA 放电容量 0 5 2 0CmA容量 90 0 5CmA 容量 5 3 不同温度放电性能 电池在环境温度 23 2 的条件下完全充电 然后在 30 分钟内冷却或加热到测试温度 放电前电池在此温度下保持 3 小时 做完一个温度实验后 电池在 23 2 的条件下放置 2 小时然后进行充电 具体要求见表 5 表 5 不同温度放电性能测试要求 测试项目充电放电温度要 求 5 3 1 60 放电60 容量 95 23 容量 5 3 2 23 放电23 容量 100 5 3 3 0 放电0 容量 80 23 容量 5 3 4 20 放电 1 00 5 20 容量 50 23 容量 5 4 循环性能 电池在环境温度 23 2 的条件下完全充电后 搁置 10min 1 0 0 5CmA 放电至 3 0V 搁置 10min 重复上述步骤进行循环 直至电池放电容量连续两次 80 3 周放电容量 具体要求见表 6 表 6 循环性能测试要求 测试项目充电放电要 求 5 4 1 循环性能 1 0 0 5CmA 常 规 大电池 1 0 0 5CmA 常 规 大电池 50 周循环容降 5 400 周循环容降 20 厚度增加 10 内阻增加 100m 最终中值电压 3 55V 5 5 荷电保持能力 测试方法及要求见表 7 表 7 荷电保持能力测试方法及要求 测试项目及方法要 求充电 放电温度 5 5 1 完全充电后贮存 30天 测试电压 厚度 内阻 放电容量 电压 3 90V 容量保持 90 厚度 变化率 1 内阻变化率 10 5 5 2 循环 3 次 测试恢复容量 平台 容量恢复 95 Cini 1 0C 1 0C 23 5 5 3 完全充电后贮存 7天后 高温下即刻 测试厚度 降温后再测试电压 放电容量 厚度变化率3 90V 容量 保持 80 5 5 4 循环3次 测试恢复容量 平台和内 阻 容量恢复 90 平台恢复率 85 内阻变化率 15 1 0C 1 0C 60 5 5 5 完全充电后贮存 4小时 高温下即刻 测试厚度 降温后再测试电压 放电容量 厚度变化率3 90V 容量 保持 80 5 5 6 循环3次 测试恢复容量 平台和内 阻 容量恢复 90 平台恢复率 85 内阻变化率 15 1 0C 1 0C 85 注 恢复容量为 3 周循环最大放电容量 放电不注明单位以标称容量为单位 5 6 贮存性能 测试方法及要求见表 8 表 8 贮存性能测试要求 测试项目及方法充电放电温度要 求 5 6 1 给电池充入约 50 的容量 然后开路搁置 365 天 循环 3 次 测试恢复容量 1 1 0 0 51 0 0 5 23 容量恢复 85 Cini 该项不作为强制检测项目 备 任何上述测试过程有漏夜现象均判定不合格 6 安全性评价安全性评价 除非特别要求 进行鉴定检验时需要对新电池及循环电池进行试验 其中循环电池需 要至少循环公司标明循环次数的 25 循环电池不做强制检测项目 6 1 电气试验 测试方法及要求见表 9 表 9 电气试验测试方法及要求 检验项目测试方法要 求 室温 6 1 1 60 度 完全充电后 电池应在外电路总电阻不大于 100 m 的铜 线条件下 分别在室温和 60 2 的环境温度下进行短路 试验 当电池开路端电压低于 0 1V 同时电池壳温度恢复 至不高于初始环境温度以上 10 时 结束试验 UL1642 10 不爆炸 不起火 电 池外部温度不应超过 150 6 1 2 过充电 室温将接有热电偶的电池置于通风橱过充桶中 以 0 5C 恒流放电至 3V 然后以 3C mA 充电至 4 8V 再以截止电 压为 4 8V 对电池进行 24 小时的恒压充电 不爆炸 不起火 6 1 3 强制放电 将电池与不低于 10V 的电源和电子负载或条件相当的电阻 串联 以 1C 0 5CmA 恒流放电 试验在室温的环境温度 下持续 6h 即使电池电压达到 10V 后 试验应继续进行 并记录温度 EN62133 2003 4 3 10 不爆炸 不起火 6 2 机械试验 测试方法及要求见表 10 表 10 机械试验测试方法及要求 检验项目测试方法 室温条件下 要 求 6 2 1 挤压 电池完全充电后 将温度计探头绑到电池的侧面 将电池放在两平板间使用挤压机进行挤压 使挤压 作用力逐步达到 13kN 一旦达到压力即可卸压 电 池要使其纵轴平行于挤压装置的平面进行侧面挤压 并记录温度 2000mAH 以上不做强制要求 UL1642 12 最大温度不超过 150 度 不爆炸 不起火 6 2 2 穿刺试 验 完全充电后 电池水平放置 以直径在 3 5mm 的钢钉在电池中央部位沿与电池面垂直 的方向穿过电池 并放置 6h 以上 并记录电压和温 度 2000mAH 以上不做强制要求 不爆炸 不起火 温度不超过 150 度 6 2 3 重物冲 击 完全充电后 试验样品电池水平放置于一平板上 一根直径 15 8mm 的圆棒穿过电池中心 一个 9 1 公 斤重的重物从 610 23 mm 高度跌落到样品上 电池纵轴与平板表面平行 与 15 8 0 2mm 圆棒纵 轴方向垂直 圆棒曲面穿过电池中心 每个样品电 池只要在一个方向上承受压力 记录温度 2000mAH 以上不做强制要求 UL1642 13 不爆炸 不起火 温度不超过 150 度 6 2 4 振动 完全充电后 对电池施加振幅 0 8mm 双振幅 1 6mm 频率变化 1Hz min 频率范围 10Hz 55Hz 的简谐振动 振动时间约 90 100min 然后电池以 1 0CmA 电流恒流放电至 3V 然后进行 3 次循环 UL1642 15 电池外观无漏液 冒烟或爆炸 电池电压 4 0V 容量保持率 90 Cini 容量恢复率 95 Cini 6 2 5 自由跌 落 完全充电后 在室温的环境温度下 将电池 6 方向 次 从 1 0m 高度的位置自由跌落到水泥板上 2000mAH 以上不做要求 EN62133 2003 4 3 3 UL2054 不泄气 漏 液 不 爆炸 不起火 冲击不作为强制项目 如有需要 该项试验可委外进行 振动和自由跌落仅限于新工艺或新型号的开发时检验 6 3 环境试验 测试方法及要求见表 11 表 11 环境试验测试方法及要求 检验项目测试方法要 求 6 3 1 热冲击 完全充电后 将电池放于热箱中 温度以 5 2 min 的速率升至 130 2 并保温 120min 大电池不做强制要求 EN62133 2003 4 3 UL1642 18A 不起火 不爆炸 6 3 2 恒定湿 热性能 完全充电后 将电池放入 70 2 相对湿度 为 80 95 的恒温恒湿箱中搁置 14 天 不泄漏 不泄气 不爆 炸 不起火 7 质量评定程序质量评定程序 7 1 检验分类 本规范规定的检验分为 1 鉴定检验 2 例行检验 7 2 鉴定检验 鉴定检验适用于 xxxxx 有限公司小试及试产鉴定 当产品的主要设计 如电池型号 电池结构 技术配方等 工艺及原材料 如正极 负极 电解液 隔膜 铜箔 铝箔 包 装膜 粘结剂等 发生重大改变 影响产品的重要性能 使原来的鉴定结论失效后 需进 行鉴定检验 样品数量见下表 12 7 2 1 抽样方案 鉴定检验的样品是使用与正常生产相同的材料 设备和工艺生产并随机抽取的 鉴定 检验项目 顺序 分组及样品数量见表 12 7 2 2 判定规则 当所有检验项目均满足规定时 则判为鉴定检验合格 鉴定合格与不合格项均作为小小 试试产试试产评审的依据 7 3 例行检验 7 3 1 逐批检验 7 3 1 1 供检验的样品在交验的产品中随机抽取 采用 GB T 2828 的正常检验一次抽样方案 检验项目 要求 检查水平 IL 及合格质量水平 AQL accept quality level 按表 13 表 14 规定 7 3 1 2 逐批检验后 按 GB T2828 2003 中 9 3 规定对产品批进行处置 7 3 2 周期检验 7 3 2 1 周期检验适用于 xxxx 有限公司交付客户产品的性能鉴定 周期检验的样品是使用与 正常生产相同的材料 设备和工艺生产并随机抽取的产品 周期检验的结果可以作为产品 审核的依据 周期检验项目与标准应与产品规格书相符 已经检验过合格的项目部分可以 借鉴不测有 强制放电 振动 自由跌落 冲击 温度循环 模拟海拔高度 恒定湿热性强制放电 振动 自由跌落 冲击 温度循环 模拟海拔高度 恒定湿热性 能能 已经进行过的外部检验项目可以纳入本检测规范检测项目结果中不记录 接近型号部已经进行过的外部检验项目可以纳入本检测规范检测项目结果中不记录 接近型号部 分实验结论可以借用作为参考分实验结论可以借用作为参考 周期检验样品数量及抽 样周期见表 14 表 12 鉴定检验 组号 检验项目新电池数量循环电池 1 数 量 允许不合格 数 外观 1 尺寸 0 开路电压 内阻 1 0C 循环 2倍率放电性能3 3不同温度放电性能3 4循环寿命 2 5 1 保持 5 荷电保持能 力2 恢复 153 6贮存5 23 短路 33 短路 60 短路 33 过充电 55 7电气试验 强制放电33 挤压54 5 穿刺试验55 重物冲击55 振动33 8机械试验 自由跌落33 热冲击53 9环境试验 恒定湿热性能34 1 循环电池需要循环公司标明循环次数的 25 2 循环寿命试验电池不需做 5 1 5 1 0 0 5C 循环测试 3 该类电池通过表中测试项目后 电池可用于其它试验 表 13 初始性能测试 组号检验项目ILAQL 1外观1 5 2尺寸0 25 3开路电压