《通用锂离子电池验收检验标准》

共7页第页《通用锂离子电池验收检验标准》1目的制定公司锂电池的试验方法，确保所使用的锂离子电池能满足研发设计和生产装配以及客户的要求。2适用范围本标准适合于公司采购的钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂体系的锂离子电池。3引用标准GB/T18287-2013移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范UL1642-2012锂电芯检测标准《联合国关于危险货物运输的建议书—试验和标准手册》38.3章要求4测试项目所有测试之前先记录电池OCV、内阻、重量、尺寸，以下测试除特殊要求外，温度控制在20±5℃。钴酸锂体系：放电终止电压为单体3.0V，组合电池终止电压以串联支数n×3.0V；充电限制电压为单体4.2V，组合电池限制电压以串联支数n×4.2V。镍钴锰酸锂体系：放电终止电压为单体2.75V，组合电池终止电压以串联支数n×2.75V；充电限制电压为单体4.2V，组合电池限制电压以串联支数n×4.2V。磷酸铁锂体系：放电终止电压为单体2.0V，组合电池终止电压以串联支数n×2.0V；充电限制电压为单体3.65V，组合电池限制电压以串联支数n×3.65V。4.1容量测试(注：电池充电前必须以0.2C放电至终止电压)项目充电搁置放电记录数据判定标准0.2C0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C0.5~1H0.2C放电至终止电压放电时间放电时间≥300min1C0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C0.5~1H1C放电至终止电压放电时间放电时间≥51min0.2C容量测试允许进行5次循环，任意一个循环达到判定标准即可停止测试。4.2高温放电性能测试充电搁置放电记录数据判定标准0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C55±2℃搁置2小时55±2℃放电0.2放电至终止电压放电时间放电时间≥300min4.3低温放电性能测试充电搁置放电记录数据判定标准0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C-10±2℃搁置4小时-10±2℃放电0.2放电至终止电压放电时间放电时间≥180min4.4荷电保持及容量恢复性能充电搁置放电记录数据判定标准0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C在20±5℃开路搁置28天0.2放电至终止电压放电时间放电时间≥255min0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C不休息0.2放电至终止电压放电时间放电时间≥270min4.5储存性能测试电池或电池组以0.2C充电40%~45%容量，然后在环境温度20±5℃，相对湿度45%~75%的环境中储存12个月后，容量测试允许进行5次循环，任意一个循环达到判定标准即可停止测试。充电搁置放电记录数据判定标准0.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C不休息0.2放电至终止电压放电时间放电时间≥240min4.6循环寿命性能测试循环次数充电放电1~49按厂商规格的电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.1C。1C放电至截止电压500.2C恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C。0.2C放电至截止电压重复进行1-50次循环，充放电之间休息0.5~1小时，直到任意一个第50次循环放电时间低于180分钟时，按第50次循环规定再进行一次循环，如果放电时间仍低于180分钟，则认为寿命终止。判定标准：单体电池循环寿命≥400次，组合电池循环寿命≥300次。4.7安全性能测试序号测试项目测试方法判定标准引用标准备注4.7.1恒定湿热以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，将电池组放入温度为40±2℃，相对湿度90%~95%的恒温恒湿箱中搁置48小时，将电池组取出在23±2℃环境温度下搁置2小时，目测电池组外观，并以0.2C放电至终止电压外观无变形，无锈蚀，无排气，无漏液，无破裂，无起火，无爆炸，放电时间≥180分钟GB/T18287组合4.7.2振动1以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，将电池固定在振动台上，采用正弦波进行振动，并以对数扫频方式在15分钟内从7Hz扫频到200Hz并返回到7Hz.振动沿样品互相垂直的3个方向进行，每个方向按以上对数扫频方式重复12次，振动3小时测试后电压不低于初始90%，电池无起火，无爆炸，无排气，无漏液，无破裂GB/T18287UN38.3单体组合振动2以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，将电池固定在振动台上，在90～100min内，10～55～10Hz范围内单振幅0.8mm，以1Hz/min的线性扫频振动。在电池的互相垂直的三个方向都要进行振动测试无起火、无爆炸，无泄漏Ul1642单体组合4.7.3自由跌落以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，搁置1-4小时，将单体电池按1m，电池组按1.5m的跌落高度自由落体跌落于混凝土板上，每个面跌落一次，共进行6次。无漏液，无起火，无爆炸，开路电压不低于初始电压的90%。GB/T18287单体组合4.7.4火烧测试以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，搁置1-4小时，将电池置于烧红的燃烧网上，用蓝色的火焰烧电池靠负极端，直至电池爆炸或完全破坏电池不爆炸高UL1642要求单体4.7.5低气压1以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，将电池搁置在真空箱中，真空箱密闭后，逐渐减少内部压力至不高于11.6kPa，并保持6小时无起火，无爆炸，无排气，无漏液，无破裂。GB/T18287UL1642单体低气压2以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，试验电池和电池组应在压力等于或低于11.6千帕和环境温度下存放至少6小时。要求电池和电池组无渗漏、无排气、无解体、无破裂和无起火，并且每个试验电池或电池组在试验后的开路电压不小于其在进行这一试验前电压的90%。UN38.3组合4.7.6高温下模制壳体应力以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C，将电池组放在70±2℃的鼓风恒温箱中搁置7小时，然后取出电池组并恢复室温。外壳不能发生导致内部组成暴露的物理变形GB/T18287组合4.7.7过充电保护以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，将电池连接电源，电源电压设定为2倍标称电压，电流设定为2C，持续充电7小时。无起火、无爆炸、无排气、无漏液、无破裂GB/T18287组合4.7.8过放电保护以0.2C放电至终止电压后，外接(n×30)Ω负载放电7小时(n代表电池串联支数)。无起火、无爆炸、无排气、无漏液、无破裂GB/T18287组合4.7.9短路保护以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，短路正负级1小时，短路导线电阻80±20mΩ。无起火、无爆炸、无排气、无漏液、无破裂GB/T18287组合4.7.10重物冲击1以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，将电池的最大平面平行放于冲击台面，把一根直径约为15.8mm的不锈钢圆杆横放在电池上表面，通过电池的中心点，垂直于电芯的纵轴，不锈钢圆杆长度大于电芯的宽度，然后用用重量约为9.1kg的重锤自约610mm高度自由垂落至冲击台面；取出电池，开路搁置6小时。无起火、无爆炸GB/T18287UL1642UN38.3单体4.7.11热滥用以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，将电池放置在鼓风干燥箱中，将温度以5±2℃/min的速率上升至130±2℃，保持30min无起火、无爆炸GB/T18287UL1642单体4.7.12过充电1以0.2C放电至终止电压，再以3C恒流充电到4.6V，转为4.6V恒压充电，电池持续充电7小时或电池的温度下降到比峰值低20%停止。无起火、无爆炸GB/T18287单体过充电2以0.2C放电至终止电压，用3倍最大充电电流对电池充电，最小测试时间为48h。无爆炸、无起火UL1642单体过充电3以0.2C放电至终止电压，充电电流必须是制造商建议的最大持续充电电流的两倍。试验的最小电压如下：(a)制造商建议的充电电压不大于18伏时，试验的最小电压应是电池组最大充电电压的两倍或22伏两者中的较小者；(b)制造商建议的充电电压大于18伏时，试验的最小电压应为最大充电电压的1.2倍。试验应在环境温度下进行，进行试验的时间应为24小时。要求充电电池组在试验过程中和试验后7天内无解体，无起火。UN38.3单体4.7.13强制放电1以0.2C放电至终止电压，再以1C电流对电池进行反向充电，充电时间不少于90分钟。不起火、不爆炸GB/T18287单体强制放电2以0.2C放电至终止电压，电芯与充电的电芯（实际串联数-1）串连，用小于0.1Ω的铜线短接，直至电池起火或爆炸或电池完全放电或电池温度与环境温度相差±10℃。不起火、不爆炸UL1642单体强制放电3每个电池应在环境温度下与12伏直流电电源串联在起始电流等于制造商给定的最大放电电流的条件下强制放电。将适当大小和额定值的电阻负荷与试验电池串联，计算得出给定的放电电流。对每个电池进行强制放电，放电时间（小时）应等于其额定容量除以初始试验电流（安培）。电池或充电电池在试验过程中和试验后7天内无解体，无起火。UN38.3单体组合4.7.14短路1以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，在20±5℃环境温度下，将正、负极之间用电阻为80±20mΩ的负载短接，直至电池起火或爆炸或电池电压低于0.2V、电池温度与环境温度相差±10℃电池无起火，无爆炸UL1642单体短路2以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，电池55℃±5℃环境下，将正、负极之间用电阻为80±20mΩ的负载短接，直至电池起火或爆炸或电池电压低于0.2V、电池温度与环境温度相差±10℃电池无起火，无爆炸GB/T18287UL1642单体短路3以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，稳定待试验电池或电池组的温度，使其外壳温度达到55℃±2℃，然后使电池或电池组在55℃±2℃下经受总外电阻小于0.1欧姆的短路条件。这一短路条件应在电池或电池组外壳温度回到55℃±2℃后持续至少1小时。电池和电池组外壳温度不超过170℃，并且在试验过程中及试验后6小时内无解体，无破裂，无起火。UN38.3单体组合4.7.15温度循环1以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，①将电池放入温度75±2℃的实验箱中维持6小时;②将试验温降至-40±2℃并维持6小时;③温度转换时间不大于30分钟;④重复①~②步共10个循环，接着将所有试验电池和电池组在环境温度（20℃±5℃）下存放24小时。无起火，无爆炸，无排气，无漏液，无破裂GB/T18287单体组合温度循环2以0.2C电流恒流充电至限制电压，再恒压充电至截止电流0.02C后，电池放于测试室内并承受以下循环：30min内升温至70±3℃，保温4h。30min内降温至20±3℃，保温2h。30min内升温至40±3℃，保温4h。30min内降温至20±3℃。重复上述循环9次。10次循环后，电池放置7天待检。无起火、无爆炸、无漏液UL1642单体组合温度循环3试验电池和电池组应先在试验温度等于72℃±2℃的条件下存放至少6小时，接着再在试验温度等于-40℃±2℃的条件下存放至少6小时。两个极端试验温度之间的最大时间间隔为30分钟。此程序重复进行，共完成10次，接着将所有试验电池和电池组在环境温度（20℃±5℃）下存放24小时。对于大型电池和电池组，暴露于极端试验温度的时间至少应为12小时。要求电池和电池组无渗漏、无排气、无解体、无破裂和无起火，并且每个试验电池或电池组在试验后的开路电压不小于其在进行这一试验前电压的90%。UN38.3单体组合4.7.16挤压测试1电池两个平的表面之间进行压缩，压缩力通过一个直径为32mm的液压活塞施加，压缩持续进行直至压力达到17.2Mpa，施加的压力为13KN，当达到最大压力后泄压。无起火、无爆炸UN1642单体挤压测试2将电池或元件电池放在两个平面之间挤压，挤压力度逐渐加大，在第一个接触点上的速度大约为1.5厘米/秒。挤压持续进行，直到出现以下三种情况之一：施加的力量达到13千牛±0.78千牛；b)电池的电压下降至少100毫伏；或电池变形达原始厚度的50%或以上。一旦达到最大压力、电压下降100毫伏或更多，或电池变形至少达原厚度的50%，即可解除压力。电池和电池组外壳温度不超过170℃，并且在试验过程中及试验后6小时内无解体，无起火UN38.3单体组合5抽样标准5.1单体电池抽样标准检测项目抽样数量(组/支)允许不合格数10.2C容量39021C容