电动自行车用锂离子电池、充电器技术条件及安全性检测规范

电动自行车用锂离子电池、充电器技术条件及安全性检测规范 （修改草案） 1 范围 本标准规定了电动自行车用锂离子电池组及充电器以下简称“电池组”的术语、命名、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、储存。 本标准适用于电动自行车用锂离子电池组及其所用充电器 2 规范性引用 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款GB/T 191-2000 包装储运图示标志 GB/T2828.1-2003 计数抽样检验程序及抽样表 GB/T2900.11-1988 蓄电池名次术语eqv IEC4861986 GB/Z 18333.1-2001 电动道路车辆用锂离子蓄电池 YD-T 988-1999 移动通信手持机用锂离子电源及充电器 GJB 4477-2002 锂离子蓄电池组通用规范 QB/T 2947.3-2008 电动自行车用蓄电池及充电器 GB/T 17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验IEC 61000-4-2:1995IDT GB4208-2008 外壳防护等级IP代码IEC60529:2001IDT GB4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求 GB4706.18-2005 家用和类似用途电器的安全 电池充电器的特殊要求 3 术语及命名 3.1 电池组术语、定义和符号 GB/Z 18333.1中包含的以及以下术语和定义适用于本标准。 3.1.1. 锂离子蓄电池组 由一个或多个电池连接而成可直接使用的组合体。它包括外壳、输出输入接口、电子保护装置或控制电路。3.1.2符号 1ItA1倍率容量时的放电电流值符号注解ItA C5Ah/1h。 3.1.3 标称电压 表示电池电压的适当的近似数值。 注由n只电池串联组成的电池标称电压等于n乘以单体电池的标称电压。 3.1.4标称容量 制造商标明的电池组容量C5安时指电池组在232的环境温度下以0.5ItA的电流放电至终止电压时所应提供的电量单位为Ah。 3.1.5充电终止/截止电流 电池或电池组恒压在规格书指定条件下充电状态停止充电时的电流值。 注由n只锂离子单体电池并联组成的电池组充电终止/截止电流等于n乘以单体电池的充电终止/截止电流。通常电池的充电终止/截止电流为n0.02I2 A 0.05I2A。3.1.6放电终止/截止电压 由制造商推荐的单体电池或电池组终止放电时的电压值。3.1.7.最高充电电压 由制造商推荐的在充电过程中不应超过的充电电压。3.1.8充电电流 电池在恒流充电过程中为获取最佳性能和安全性而由制造商推荐的充电电流值。3.1.9爆炸 锂离子电池或电池组的外壳剧烈破裂导致主要成分喷射出来。 3.1.10起火 电池的外壳破裂后燃烧并有火焰。 3.1.11泄漏 电池因内部成分如电解液、气体或其他物质从电池中漏出泄漏重量损失超过初始重量的0.1即为泄漏。 3.2 充电器术语、定义和符号 3.2.1 额定输入电压 制造商规定的充电器输入电压范围用其上限和下限表示。 3.2.3 额定交流输入功率 在正常测试条件和正常负载下制造商规定的充电器输入功率。 3.2.4 额定交流输入电流 制造商规定的充电器额定输入电流。 3.2.5 额定频率 制造商规定的充电器输入频率范围用上、下限表示。 3.2.8 电源软线 固定到充电器上用于供电的软线。 3.2.9 额定直流输出电压 制造商规定的充电器直流输出电压。 3.2.10 额定直流输出电流 制造商规定的充电器直流输出电流。 3.3电池组型号命名 电动自行车电池组的型号命名由电池类型、电池形状代码、采用的负极体系字母、占最大重量比的正极体系字母、电池标称容量、电池标称电压组成表示方法3.3.1电池类型代号按表的规定3.3.2 3.4.1 电动自行车用充电器的用途代号用字母DZ表示。 锂离子电池组的种类代号用字母L表示。 3.4.2示例 4 要求4.1电池组的要求 4.1.1外观、外形尺寸、重量、充电接口及标志和代号 4.1.1.1外观 外观清洁无裂痕、变形或其他形式损伤输出引线不应有锈蚀。电池所引出的电缆线均应有防止电缆线转动和拔脱的固定装置电缆线不应有导线裸露现象。 4.1.1.2外形尺寸及充电接口 待定 按照5.5.1.2进行测量电池组的外形尺寸应符合规格书。推荐电池组外形（含壳）尺寸如下表 附图4.1.1.3重量 按照5.5.1.3进行测量电池组的重量应符合规格书。 4.1.1.4标志和代号 电池组上应标明电池型号、标称电压、标称容量、制造日期或生产批号、制造商或供货方名称或标识电池或随电池的规格书应注明注意事项标识或铭牌。 4.1.2电池组电性能 4.1.2.1开路电压 电池组的开路电压测量结果应符合产品规格书。 4.1.2.3 常温容量 电池组按照5.5.2.3.1的规定试验后其放电容量应不低于标称容量。 4.1.2.4低温-10容量摸底0.5C 电池组按照5.5.2.3.2的规定试验后其放电容量应不低于标称容量的70 4.1.2.5高温40容量 电池组按照5.5.2.3.3的规定试验后其放电容量应不低于标称容量的95。 4.1.2.6 1ItA放电容量 电池组按照5.5.2.3.4的规定试验后其放电容量应不低于标称容量的90。 4.1.3荷电保持能力 电池组按照5.5.3的规定试验后其放电容量应不低于标称容量的80。 4.1.4循环寿命 4.1.4.1 常温循环寿命 电池组按照5.5.4.1的规定试验后其循环次数应不低于600次。第100次的放电容量应不低于标称容量的85第600次放电容量应不低于标称容量的60%。 4.1.5振动 电池按照5.5.5规定经受振动后应满足 a 外壳不变形不超过规定外形尺寸范围 b 由n只单体串联组成的电池组电压试验前后电压变化不超过0.2n V。 c 电池不泄漏、不起火、不爆炸。 4.1.6静电放电ESD测试 电池组按5.5.6规定进行试验电池组所有功能正常。 4.1.7电池组安全性 4.1.7.1短路 电池组按5.5.7.1规定试验后应不泄漏、不起火、不爆炸。 4.1.7.2过充 电池组按5.5.7.2规定试验后应不泄漏、不起火、不爆炸。 4.1.7.3过放 电池组按5.5.7.3规定试验后应不泄漏、不起火、不爆炸。 4.1.7.4恒温恒湿 电池组按5.5.7.4规定试验后外观进行目测应不泄漏、不冒烟、不起火、不爆炸 4.1.7.5高低温冲击 电池组按5.5.7.5规定试验后应不泄漏、不冒烟、不起火、不爆炸。 4.1.7.6 淋雨实验 电池组按5.5.7.6规定试验后电池组壳内无进水现象电池组能够正常工作。 4.1.7.7自由跌落 电池组按5.5.7.7规定试验后应不泄漏、不冒烟、不起火、不爆炸。 4.1.7.8反充电 电池组按5.5.7.8规定试验后应不泄漏、不冒烟、不起火、不爆炸。 4.2 充电器的要求 4.2.1 对触及带电部件的防护 充电器的结构、外壳和输出插头等应对意外触及带电部件有足够的防护。 4.2.2 输入功率和电流、空载直流输出电压 4.2.2.1 充电器按5.2.2.1测量输入功率偏差应在其额定功率的020范围内。 4.2.2.2 充电器按5.2.2.2测量输入电流偏差应在其额定电流的020范围内。 4.2.2.3 充电器按5.2.2.3测量空载直流输出电压应不超过36V48V 4.2.3 发热 充电器按5.2.3试验其温升应不高于50K且输出电压的漂移量应不大于0.3V。 4.2.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度 4.2.4.1 充电器按5.2.4.1试验时其泄漏电流应不超过0.25mA。 4.2.4.2 充电器按5.2.4.2试验时不应出现击穿现象。 4.2.5 过载保护 充电器按5.2.5试验输出端短路30s不应出现任何故障在排除短路后应能正常工作。 4.2.6 机械强度 充电器按5.2.6试验应有足够的机械强度。 4.2.7 布线 4.2.7.1 充电器的布线槽应光滑而且无锐利棱边。布线的保护应使它们不与那些可引起绝缘损坏的毛刺、冷却用翅片或类似的棱缘接触。 充电器内通过绝缘线的金属软管应有平整、圆滑的表面或带有衬套。 4.2.7.2 当套管作为内部布线的附加绝缘使用时其应采用可靠的方式保持在位。 4.2.7.3 铝线不应用于内部布线。 4.2.8 输入、输出线及插头 4.2.8.1 输入输出线的导线最小横截面积应符合GB4706.1-2005中25.8表11的规定。 4.2.8.2 输入端的插头应有“CCC”的标志。 4.2.8.3 输出端的插头要求：a 输出端的插头不能与非安全电压的现行国家标准的插头互换。 b 输出端插头应标识其最大电压、最大电流和正、负极性。 c 输出端三芯插头仅为输出端插头的一个示例如图1 所示。 4.2.9 安全标志 充电器安全标志除应符合GB4706.18-2005中的规定外还应符合下列条款。 a 在接通或断开充电器与蓄电池的连接时应先断开电源。 b 机内高压请勿自行打开极性切勿接反。 c 严禁给不可充电的电池充电。 d 警告爆炸性气体谨防火焰或火花充电过程中提供足够的通风。 e 室内使用II类起居符号为“回”。 4.2.10 说明书 充电器的说明书应符合GB4706.18-2005的规定。 5 试验方法 5.1测试条件 除另为规定外本标准规定的各项试验应在如下正常测试条件下进行 环境温度232 相对湿度25-85 气压大气压力86kPa-106kPa 5.2测量仪表、设备 所有仪表、设备应按照国家相关计量检定规程或有关标准经检定或计量合格并在有效期内。 5.3电池组检验前的预处理 除另为规定外电池组检验前需按照5.5.2.3.1规定充放电1-3次。 5.4充电制度 将完全放电态的电池组以0.2ItA电流恒流充电至充电终止电压在充电电流小于充电终止/截止电流时停止。 5.5电池组测试方法 5.5.1外观、外观尺寸、重量及标志和代号 5.5.1.1标志和代号及外观质量的检查 目视检查被测电池组的标志和代号及外观质量结果应分别符合4.1.1和4.1.4要求。 5.5.1.2外观尺寸 用符合5.2要求的量具测量电池组的外观尺寸结果应符合4.1.2要求。 5.5.1.3重量 用符合5.2要求的量具测量电池组的重量结果应符合4.1.3要求。 5.5.2电性能 5.5.2.1开路电压 用符合5.2要求的量具测量电池组开路电压结果应符合4.2.1要求。 5.5.2.3常温容量 电池组按照5.4规定充电并搁置0.5h1h再将电池置于5.1规定环境下以0.5 ItA放电至终止电压或电池组保护结果应符合4.2.3 5.5.2.4低温-10容量 电池组按照5.4规定充电并搁置0.5h1h再将电池置于-10低温箱8h然后以0.5ItA放电至终止电压或电池组保护结果应符合4.2.4 5.5.2.5高温40容量 电池组按照5.4规定充电并搁置0.5h1h再将电池组置于40的高温箱8h然后以0.5ItA放电至终止电压或电池组保护结果应符合4.2.5 5.5.2.6 1ItA放电容量 电池组按照5.4规定充电并搁置0.5h1h以1ItA电流放电至终止电压或电池组保护结果应符合4.2.6 5.5.3荷电保持能力 电池组按照5.4规定充电以开路方式搁置30天电池组以0.5ItA放电至终止电压时停止记录放电容量。核电保持能力可以表达为与额定容量的百分比。电池组应满足4.3的要求。 5.5.4 常温循环 电池组按照5.4方法进行充电以0.5ItA放电 如有特殊规定应以产品规格书规定的方法为准至终止电压或电池组保护在5.1条件下连续循环充、放电之间的间歇转换时间不超过30min循环到第100次时记录电池第100次放电的容量该容量应满足4.4要求。连续循环到600次或连续三次的放电容量低于额定值的60 此三次不计入循环次数停止试验。记录电池最后一次的放电容量该容量满足4.4.1要求。 5.5.5振动 电池组按照5.4方法进行充电然后在5.1条件下以大平面方向紧固在振动台上采用正弦波以对数扫描方式在15分钟内自7Hz扫描至200Hz再返回至7Hz振动沿样品互相垂直的三个方向进行其中一个方向必须与样品正负极所在平面垂直每个方向按上述对数扫描方式重复12次振动3小时。对数扫描方式如下7Hz18Hz保持1g的峰值加速度。将振幅保持在0.8mm位移为1.6mm直至峰值加速度达到8g频率约为50Hz保持8g的峰值加速度直到频率增长到200Hz。电池组应满足4.5要求。 5.5.6静电放电ESD 本试验测试电池组在静电放电下的承受能力。电池组按GB/T17626.2电子放电要求中第1至8项进行试验。测试应在4KV中对电池组引出的每个金属接触点进行接触放电和在8KV中对电池组进行空气放电。试验结束后结果符合4.6要求。 5.5.7电池组安全性 试验操作者进行如下试验时应采取足够的保护措施防止在电池发生意外时造成伤人事故。 5.5.7.1短路 将按照5.4的规定充满电的电池组正负极用导线短路导线电阻8020 m1h或保护线路板保护结果符合4.7.1要求。 5.5.7.2过充电 将按照5.4的规定充满电的电池组分别以1ItA进行充电1h或保护线路板保护结果应符合4.7.2的要求。 5.5.7.3过放 将完全放电态的电池组再以0.5ItA继续放电1h或保护线路板保护结果应符合4.7.3要求。 5.5.7.4恒温湿热 电池按照5.4的规定充满电放入402相对湿度90-95的恒温恒湿箱中持续48h。在5.1条件下搁置7h结果应符合4.7.4要求。 5.5.7.5高低温冲击 电池按照5.4的规定充电完毕后将电池组放在752温度环境下搁置6h后移至-40环境下搁置6小时由最高温移至最低温环境下的时间间隔不得超过30min。重复上述步骤经10个循环后将电池组置于5.1条件下24h电池组应符合4.7.5要求。 5.5.7.6淋雨 本试验测试电池组由于水进入壳内对电池组性能造成有害影响的承受能力。电池组按IPX3等级的摆管或临水喷头方法试验。水流量 a使用摆管试验设备的条件 调节至规定的总的水流量并用水流计测量。 摆管中点两边各60o弧段内布有喷水孔支承物不必打孔。 被试外壳放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各摆动60o共120o每次摆动2120o约需4s试验持续时间5min。然后把外壳沿水平方向旋转90o再试验5min。 摆管最大允许半径为1600mm。 如果某些型式的设备试验时外壳所有部分不能全部淋湿可上下调整外壳支承物。这种情况应优先使用手持试验设备淋水喷头。 b 使用淋水喷头试验设备的条件 本实验应安装带平衡重物的挡板。 调节水压使达到规定出水量。所需压力在50kPa150kPa的范围。试验期间压力应维持恒定。 试验时间按外壳表面积计算每平方米1min不包括安装面积最少5min。 试验结束后结果符合4.7.6要求。试验具体方案 GB4208-2008标准中第14.1项中规定的方法进行测试 5.5.7.7自由跌落 电池按照5.4的规定充电完毕后从高度1m处自由跌落在混凝土平面上三个相互垂直的方向上各测试一次。结果应符合4.7.7要求 5.5.7.8反充电 电池组按照5.4的规定充电完毕后将电池的正负极反接以0.5ItA电流进行恒流充电8h。结果应符合4.7.8要求 5.6 充电器的试验 5.6.1 对触及带电部件的防护 目测检查充电器的结构、外壳和输出插头等对意外触及带点部件的防护用GB 4706.1-2005中8.1规定的试验方法检查散热孔或槽和输出插头的防护有效性。 5.6.2 输入功率和电流、空载直流输出电压 5.6.2.1 输入功率按GB4706.1-2005中10.1规定的方法进行。 5.6.2.2 输入电流按GB4706.1-2005中10.2规定的方法进行。 5.6.2.3 空载直流输出电压按GB4706.18-2005中10.101规定的方法进行。 5.6.3 发热 充电器的发热按GB4076.18-2005中第11章规定的方法进行同时监测输出电压的漂移量。 5.6.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度 5.6.4.1 泄漏电流按GB4706.1-2005中13.2规定的方法进行。 5.6.4.2 电气强度按GB4706.1-2005中13.3规定的方法进行。试验电压为3000V频率50HZ或60Hz试验时间为1min。 5.6.5过载保护 按GB4706.18-2005中第17章规定的方法进行。 5.6.6机械强度 按GB4706.18-2005中第21章规定的方法进行。 5.6.7布线 按GB4706.18-2005中第23章规定的方法进行。 5.6.8输入、输出线及插头 5.6.8.1 通过测试后结果应符合4.2.8.1要求。 5.6.8.2 检查结果应符合4.2.8.2的要求。 5.6.8.3 用万用表检查输出端插头的正、负极性全部检查结果应符合4.2.8.3的要求。 5.6.9 安全标志 检查结果应符合4.2.9的要求。 5.6.10 说明书 检查结果应符合4.2.10的要求。 6 检验规则 6.1检验分为出厂检验和型式检验。 6.2出厂检验 6.2.1 电池组 6.2.1.1任何产品在出厂前均应进行出厂检验。出厂检验除外观全检外采用抽样方法抽样采用GB/T2828.1-2003一次正常抽样方案。 6.2.1.2出厂检验根据下表进行 6.2.1.3任何样品在检验中有任一项不合格则在同批产品内加倍抽样再出现不良则该批产品不合格。 6.2.2 充电器 6.2.2.1 充电器采用全检 6.2.2.2 检验项目、接受质量限AQL和检验水平见下表 表3 充电器出厂检验 6.3型式检验 6.3.1电池组、充电器在以下情况之一时应进行型式检验 a产品进行定型鉴定时 b正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变可能会影响产品性能时 c正常生产时每年进行一次这个是否需要每年一次 d停产半年以上恢复生产时 e出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 f国家质量监督部门提出要求时 g大批量产品的买方要求在验收中进行型式检验时。 6.3.2抽样方法 型式试验采用随机抽样方式这个在实际操作有困难一般均为送样方式样品从出厂检验的合格品