T-CIE 390-2023硫化物全固态锂电池

ICS

CCS

团体标准

T/CIE390-2023

硫化物全固态锂电池

Sulfideallsolid-statelithiumbatteries

（意见征求稿）

（本草案完成时间：2023年7月1日）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施

中国电子学会发布

T/CIE390-2023

硫化物全固态锂电池

1范围

本文件规定了硫化物全固态锂电池的电性能、环境适应性、安全保护性能和安全性能的要求、试验

方法和检验规则。

本文件适用于硫化物全固态锂电池单体蓄电池。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB8897.4-2008/IEC60086-4:2007锂电池安全要求

GB31241-2022便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全技术规范

GB/T18287-2013移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范

GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法

GB/T191-2008包装储运图示标志

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1单体蓄电池secondarycell

直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、电解质、外壳和极端等，并被设计成可充电。

3.2充电限制电压limitedchargevoltage

电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。

3.3额定容量ratedcapacity

标明的电池容量，指电池在25℃±2℃的环境温度下，完全充电后，以5h倍率放电至终止电压时所

应提供的电量，用C5表示，单位为安时（Ah）或毫安时（mAh）。

3.4参考试验电流referencetestcurrent

参考试验电流用ItA表示，ItA=CAh/1h。

3.5初始容量initialcapacity

3

T/CIE390-2023

新出厂的电池在25℃±2℃的环境温度下，完全充电后，以5h倍率放电至终止电压时所放出的容量。

3.6剩余容量remainingcapacity

新出厂的电池在25℃±2℃的环境温度下，完全充电后，在规定的温度、时间下进行储存一段时间，

以5h倍率放电至终止电压时所放出的容量。

3.7恢复容量recoverycapacity

在规定的温度、时间下进行储存一段时间，电池放电后进行完全充电，并再次以5h倍率放电至终止

电压时所放出的容量。

3.8标称电压nominalvoltage

用来标识电池电压的适宜的近似值。

3.9开路电压opencircuitvoltage

放电电流为零时电池的电压。

3.10终止电压cut-offvoltage

规定放电终止时电池的负载电压。

3.11反向充电reversecharging

电池连接其他设备时，切换成电源模式对其他设备进行放电和充电的过程。

3.12起火fire

电池有可见火焰。

3.13爆炸explosion

电池的外壳猛烈破裂导致主要成分抛射出来。

3.14泄气venting

电池内部压力增加时，气体通过预先设计好的防爆装置释放出来。

3.15破裂rupture

由于内部或外部因素引起电池外壳的机械损伤，导致内部物质暴露。

3.16型式检验typetest

对有代表性的样品进行的试验，其目的时确定其设计和制造是否符合本标准的要求。

4要求

4.1外观和尺寸

4

T/CIE390-2023

单体蓄电池的外观及尺寸应符合以下要求：

a)单体蓄电池按5.3.1检验时，电池外观不得有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污物；

b)电池表面有清晰、正确的产品标志，应符合7.1的规定；

c)电池尺寸符合上海屹锂新能源科技有限公司的规定。

4.2电性能

4.2.10.2ItA放电

单体蓄电池按5.3.2.2规定进行试验，其放电容量应不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，

同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的7%。

4.2.2倍率放电

单体蓄电池按5.3.2.3规定进行试验，电池的放电时间应不低于51min。

4.2.3高温放电

单体蓄电池按5.3.2.4规定进行试验，其容量保持率应符合如下要求：

55℃放电容量/25℃放电容量≥99%。

4.2.4低温放电

单体蓄电池按5.3.2.5规定进行试验，其容量保持率应符合如下要求：

-10℃放电容量/25℃放电容量≥70%。

4.2.5荷电保持能力及恢复容量

单体蓄电池按5.3.2.6规定进行试验，荷电保持能力及恢复容量应符合如下要求：

存储28天后剩余容量/初始容量≥90%，

存储28天后恢复容量/初始容量≥95%。

4.2.6储存性能

单体蓄电池按5.3.2.7规定进行试验，储存性能应符合如下要求：

储存后恢复容量/初始容量≥90%。

4.2.7循环寿命

单体蓄电池按5.3.2.8规定进行试验，此时容量保持率应符合的要求：

第500次循环的放电容量/初始放电容量≥95%，或第1000次循环的放电容量/初始放电容量≥90%。

4.2.8内阻

单体蓄电池按5.3.2.9规定进行试验，电池的内阻应不大于制造商的规定。

4.3环境适应性

4.3.1恒定湿热

单体蓄电池按5.3.3.1规定进行试验，外观应无变形、无锈蚀、不泄气、不破裂、不起火和不爆炸，

放电时间应不低于3h。

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4.3.2振动

单体蓄电池按5.3.3.2规定进行试验，开路电压应不低于90%的初始电压，应不泄气、不破裂、不

起火和不爆炸。

4.3.3自由跌落

单体蓄电池按5.3.3.3规定进行试验，开路电压应不低于90%的初始电压，应不起火、不爆炸。

4.3.4低气压

电池按5.3.3.4规定进行试验，应不泄气、不破裂、不起火和不爆炸。

4.4安全保护性能

4.4.1过充电保护

电池按5.3.4.1规定进行试验，应不泄气、不破裂、不起火和不爆炸。

4.4.2过放电保护

电池按5.3.4.2规定进行试验，应不泄气、不破裂、不起火和不爆炸。

4.4.3短路保护

电池按5.3.4.3规定进行试验，应不泄气、不破裂、不起火和不爆炸。

4.5安全性能

4.5.1重物冲击

电池按5.3.5.2规定进行试验，应不起火、不爆炸。

4.5.2热滥用

电池按5.3.5.3规定进行试验，应不起火、不爆炸。

4.5.3过充电

电池按5.3.5.4规定进行试验，应不起火、不爆炸。

4.5.4强制放电

电池按5.3.5.5规定进行试验，应不起火、不爆炸。

4.5.5短路

电池按5.3.5.6规定进行试验，应不起火、不爆炸，电池的外表面温度不得高于130℃。

4.5.6机械冲击

电池按5.3.5.7规定进行试验，应不起火、不爆炸。

4.5.7挤压

电池按5.3.5.8规定进行试验，应不起火、不爆炸。

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4.5.8针刺

电池按5.3.5.9规定进行试验，应不起火、不爆炸。

4.5.9温度循环

电池按5.3.5.10规定进行试验，应不泄气、不破裂、不起火和不爆炸。

5试验方法

5.1试验条件

除另有规定外，本标准中各项试验应在以下大气条件下进行：

a)温度：25℃±5℃；

b)相对湿度：不大于75%；

c)大气压力：86kPa~106kPa。

5.2测量仪表与设备要求

5.2.1测量电压的仪表准确度应不低于±0.5%。

5.2.2测量电流的仪表准确度应不低于±0.5%。

5.2.3测量时间用的仪表准确度应不低于±0.1%。

5.2.4测量温度的仪表准确度应不低于±0.5℃。

5.2.5恒流源的电流可调，在恒流充电或放电过程中，其电流的相对变化应在±1%范围内。

5.2.6恒压源的电压可调，在恒压充电过程中，其电压变化应在±1%范围内。

5.3试验方法

5.3.1外观及尺寸

在良好的光线条件下，用目测法检查被测电池的外观。

5.3.2电性能

5.3.2.1充电方法

单体蓄电池在充电前应首先在25℃±2℃的环境温度下以0.2ItA进行放电至终止电压2.5V后，

再以0.2ItA充电，当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0.02ItA，最

长充电时间不大于8h，停止充电。此充电制式为试验的仲裁充电方法。

5.3.2.20.2ItA放电

单体蓄电池按5.3.2.1规定充电，停止充电后，搁置0.5h~1h，在25℃±2℃的环境温度下以0.2ItA

电流放电到终止电压2.5V。上述试验可以重复循环5次，当有一次循环的电池容量符合4.2.1的要求时，

试验即可停止。

5.3.2.3倍率放电

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单体蓄电池按5.3.2.1规定充电，停止充电后，搁置0.5h~1h，在23℃±2℃的环境温度下以1ItA

电流放电到终止电压2.5V。电池的放电时间应符合4.2.2的要求。

5.3.2.4高温放电

单体蓄电池按5.3.2.1仲裁充电方法充满电后，置于55℃±2℃的高温箱中恒温2h，然后以0.2ItA

放电至终止电压2.5V，放电容量应符合4.2.3的要求。

5.3.2.5低温放电

单体蓄电池按5.3.2.1仲裁充电方法充满电后，置于-10℃±2℃的低温箱中恒温20h，然后以0.2ItA

放电至终止电压2.5V，放电容量应符合4.2.4的要求。

5.3.2.6荷电保持能力及恢复容量

单体蓄电池按5.3.2.1仲裁充电方法充满电后，在室温下储存28d后，再在25℃±2℃的环境温度

下以0.1ItA放电至终止电压2.5V，计算容量；电池再以测试5.3.2.1仲裁充电方法充满电，25℃±2℃

下，以0.1ItA电流放电至终止电压2.5V，计算容量。应符合4.2.5的要求。

5.3.2.7储存性能

单体蓄电池按测试5.3.2.1规定的方法充入40%~45%的容量，然后在环境温度20℃±5℃、相对湿

度45%~75%的环境中储存12个月。然后再按测试5.3.2.1的规定充电后，在25℃±2℃的温度环境下

以0.1ItA放电至终止电压2.5V。充放电试验可以循环5次，应符合4.2.6的要求。

5.3.2.8循环寿命

单体蓄电池按5.3.2.1仲裁充电方法充满电后，静置5min，然后以0.2ItA电流放电至终止电压2.5V

为1个循环，连续进行1000次循环终止，应符合4.2.7的要求。

5.3.2.9内阻

单体蓄电池的内阻一般用交流法进行测试。

在试验之前，电池应当以0.2ItA放电至终止电压2.5V。电池按照测试5.3.2.1仲裁充电方法充满电后，

在25℃±2℃的环境温度下搁置1h~4h，电池应当在25℃±2℃的环境温度下测量内阻。

在25℃±2℃的环境温度下，在频率为1.0kHz±0.1kHz时，测量1s~5s内的电压有效值Ua和电流

有效值Ia，交流内阻阻值为：

Rac=Ua/Ia

式中：

Rac——交流内阻阻值，单位为欧姆（Ω）；

Ia——交流电流有效值，单位为安培（A）；

Ua——交流电压有效值，单位为伏特（V）。

注1：交流电压峰值应低于20mV；

注2：本方法主要测试频率一定时电池的阻抗。

5.3.3环境适应性

5.3.3.1恒定湿热

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T/CIE390-2023

单体蓄电池按5.3.2.1规定充电，将电池放入温度为40℃±2℃，相对湿度为90%~95%的恒温恒湿

箱中搁置48h，将电池取出在25℃±2℃的环境温度下搁置2h，目测电池外观，并以0.2ItA电流放电

至终止电压2.5V，电池应符合4.3.1的恒定湿热要求。

5.3.3.2振动

单体蓄电池按5.3.2.1规定充电后，将电池固定在振动台上，不可使电池变形。采用正弦波进行振

动，并以对数扫频方式在15min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（其中一个方向必须与样品正负极所在平面垂直）进行，每个方向按上述对数扫频方式重复12次，

振动3h。

对数扫频方式如下：7Hz~18Hz保持9.8m/s2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78.4m/s（2频率约为50Hz）。保持78.4m/s2的峰值加速度直到频率增长到200Hz。

电池应符合4.3.2的振动要求。

表1振动波形（正弦曲线）

频率振动参数对数扫频循环时间（7Hz轴向振动周期数

-200Hz-7Hz）

起始至

f1=7Hzf2a1=1gnX12

f2f3S=0.8mmY12

15min

f3f4=200Hza2=8gnZ12

返回至f1=7Hz总计36

f1、f4——下限、上限频率；

f2、f3——交越点频率（f2≈17.62Hz、f3≈49.84Hz）;

a1、a2——加速度幅度；

S——位移幅度。

注：振动参数是指位移或加速度的最大绝对数值，例如：位移量为0.8mm对应的峰-峰值的位移

量为1.6mm。

5.3.3.3自由跌落

单体蓄电池按5.3.2.1规定充电后，搁置1h~4h后进行测试：将电池按1m的跌落高度自由落体

跌落于混凝土板上。电池每个面各跌落一次，共进行6次试验，电池应符合4.3.3自由跌落要求。

5.3.3.4低气压

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单体蓄电池按5.3.2.1规定充电后，将其搁置在真空箱中。真空箱密闭后，逐渐减少其内部压力至

不高于11.6kPa（模拟海拔15240m）并保持6h，电池应符合4.3.4的低气压要求。

5.3.4安全保护性能

5.3.4.1过充电保护

单体蓄电池按5.3.2.1规定充电后，电源电压设定为2倍的标称电压，电流设定为2ItA的外接电流，

用电源持续给电池加载7h，电池应符合4.4.1的过充电要求。

5.3.4.2过放电保护

电池以0.2ItA放电至终止电压2.5V后，外接(n×30)Ω负载放电7h，锂离子单体蓄电池的串联只

数用“n”表示，电池应符合4.4.2的要求。

5.3.4.3短路保护

单体蓄电池按5.3.2.1规定充电后，短路其正负极1h，短路导线电阻80mΩ±20mΩ，电池应符合

4.4.3的要求。

5.3.5安全性能

5.3.5.1通则

下述试验是模拟电池在滥用情况下可能发生的安全性问题。

下述试验都应在有强制排风条件及防爆措施的装置内进行。除5.3.5.4和5.3.5.5外，试验前所有电

池都要按5.3.2.1规定充电，并在充电后24h以内开始进行试验。

5.3.5.2重物冲击

电池放置于一平面上，并将一个Ф15.8mm±0.2mm的钢柱置于电池中心，钢柱的纵轴平行于平

面，让质量9.1kg±0.1kg的重物从610mm±25mm高度自由落到电池中心上方的钢柱上，测试完毕

观察6h。

电池在接受冲击试验时，其纵轴要平行于平面，垂直于钢柱的纵轴。每只电池只能接受一次冲击试

验，电池应符合4.5.1的要求。

注：电池宽边进行重物冲击。

5.3.5.3热滥用

电池放置于热箱中，温度以(5℃±2℃)/min的速率升温至150℃±2℃并保温1h。试验结束后，

电池应符合4.5.2的要求。

5.3.5.4过充电

电池以0.1ItA进行放电至终止电压2.5V，然后将电池置于通风橱中，连接电池正负极与电源，调

节电流至3ItA或制造商推荐充电电流的3倍中较大值恒流充电至4.65V，然后用该试验电压恒压充电。

满足以下两种情况任一种即可停止：

a)电池持续充电时间达到7h或制造商定义充电时间中较大值；

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b)电池温度下降到比峰值低20%。

电池应符合4.5.3的要求。

5.3.5.5强制放电

该试验要求在25℃±5℃的环境温度下进行。电池以0.2ItA进行放电至终止电压2.5V，然后以1ItA

的电流对电池进行反向充电，要求充电时间不低于90min，电池应符合4.5.4的要求。

5.3.5.6短路

该试验在55℃±5℃的环境温度下进行，将接有热电偶的电池（热电偶的触点固定在电池大表面的

中心部位）置于通风橱中，短路其正负极，短路导线电阻80mΩ±20mΩ。满足以下两种情况任一种即

可停止:

a)电池温度下降到比峰值低20%；

b)短接时间达到24h。

电池应符合4.5.5的要求。

5.3.5.7机械冲击

采用刚性固定的方法（该方法能支撑电池所有的固定表面）将电池固定在试验设备上。在3个相互

垂直的方向上各承受一次等值的冲击。至少1个方向垂直于电池的宽面。

每次冲击按下述方法进行：在最初的3ms内，最小平均加速度为735m/s2，峰值加速度应该在1225

m/s2和1715m/s2之间，脉冲持续时间为6ms±1ms。

电池应符合4.5.6的要求。

5.3.5.8挤压

单体电池按5.3.2.1方法充电后，将电池置于两个平面内，垂直于电池单体极板方向挤压，从最初

的接触点开始，以约1.5cm/s的速度持续进行挤压，直至挤压力达到大约为13KN立即释压。观察1h。

电池应符合4.5.7的要求。

5.3.5.9针刺

单体电池按5.3.2.1方法充电后，用Φ3mm~Φ8mm的耐高温钢针（针尖的圆锥角度为45º~60º，

针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污），以10mm/s~40mm/s速度，从垂直于蓄电池极板方向贯穿，

贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心，钢针停留在蓄电池中。观察1h。

电池应符合4.5.8的要求。

5.3.5.10温度循环

单体蓄电池按照5.3.2.1规定的试验方法充满电后，将电池放置在温度为25℃±5℃的温控箱体中

进行如下步骤（见图1）：

a)将样品放入温度为75℃±2℃的实验箱中保持6h；

b)将实验箱温度降为-40℃±2℃，并保持6h；

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c)温度转换时间不大于30min；

d)重复步骤a)~b)，共循环10次。

电池应符合4.5.9的要求。

图1温度循环流程示意图

6检验规则

6.1检验时机

检验一般在产品设计定型和生产定型时进行，但在产品的主要设计、工艺、元器件及材料有重大改

变，影响产品的重要性能，使原来的检验结论不再有效时，也应进行检验。

6.2检验分类、检验项目、要求、试验方法和样品数量

检验分类、检验项目、要求（章条号）、试验方法（章条号）和样品数量见表2。

表2检验规则

组号检验分类检验项目要求章条号试验方法章条号样品数量

出厂检验外观和尺寸4.15.3.11%

1内阻4.2.85.3.2.93

0.2ItA放电4.2.15.3.2.23

倍率放电4.2.25.3.2.3

2电性能高温放电4.2.35.3.2.43

低温放电4.2.45.3.2.5

荷电保持能力及恢复

34.2.55.3.2.63

容量

恒定湿热4.3.15.3.3.13

环境适应振动4.3.25.3.3.23

4

性自由跌落4.3.35.3.3.33

低气压4.3.45.3.3.43

过充电保护4.4.15.3.4.1

安全保护

5过放电保护4.4.25.3.4.23

性能

短路保护4.4.35.3.4.3

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重物冲击4.5.15.3.5.23

热滥用4.5.25.3.5.33

过充电保护4.5.35.3.5.43

6安全性