IEC 62133-12026 含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池 - 便携式密封二次电池及其制成的电池的安全要求 用于便携式应用 - 第1部分镍系统标准立项发展报告

IEC62133-1:2026便携式镍系统二次电池安全要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SafetyRequirementsforPortableSealedSecondaryNickelCellsandBatteriesMadefromThemforUseinPortableApplications(IEC62133-1:2026)摘要随着便携式电子设备的广泛普及及其在消费、医疗、工业和应急领域的深度渗透，镍基二次电池因其高可靠性、宽温度适应性和优异的循环寿命，持续在专业市场中占据重要地位。作为国际电工委员会（IEC）TC21技术委员会体系下的核心安全标准，IEC62133-1:2026《含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池——便携式密封二次电池及其制成的电池的安全要求，用于便携式应用——第1部分：镍系统》于2026年3月正式发布，取代旧版以镍系统内容为对象的技术规范条款，与IEC62133-2:2026（锂系统）共同构成便携式密封二次电池安全要求的完整标准化框架。本标准在吸收IEC62133:2017既有成果的基础上，针对镍系统的电化学特性和失效模式进行了系统性修订，在机械安全、环境适应性、电气滥用耐受及运输安全等方面提出了更严格的试验要求与判定准则。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术演进脉络、核心修订内容及行业影响，并对其在我国标准化体系中的转化前景进行展望，旨在为电池制造企业、检测认证机构及相关从业人员提供全面、准确的技术参考。关键词：便携式镍电池；二次电池安全；IEC62133-1；国际标准；碱性电解质；电池认证；标准化Keywords:portablenickelbatteries;secondarycellsafety;IEC62133-1;internationalstandard;alkalineelectrolyte;batterycertification;standardization一、引言1.1标准基本信息IEC62133-1:2026《含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池——便携式密封二次电池及其制成的电池的安全要求，用于便携式应用——第1部分：镍系统》（以下简称“本标准”）由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）第21技术委员会（TC21，蓄电池技术委员会）归口管理，于2026年3月6日正式发布。标准分类号为碱性蓄电池，文本形式为电子版加密PDF，售价1294元人民币，适用于全球范围内的电池制造商、检测机构、认证机构及相关监管部门的标准化应用。该标准与原IEC62133:2017（综合性版本，涵盖镍系统和锂系统）相比，在结构上实现了“按电化学体系分册”的重大调整：IEC62133-1专门针对镍系统电池，而IEC62133-2则针对锂系统电池。这一结构性变化标志着便携式二次电池安全标准进入更加精细化和体系化的新阶段。1.2标准定位与适用范围本标准适用于便携式应用中使用的密封式镍二次单体电池（如镍镉、镍氢电池）以及由这些电池组合而成的电池包。典型应用场景包括但不限于便携式电动工具、应急照明设备、医疗监护仪器、无线通信设备、测量仪表、安防设备及其他不依赖外部电源的移动设备。需要特别说明的是，本标准不适用于燃料电池、锂原电池、车用动力电池及其他非便携式应用领域。二、标准立项背景与发展历程2.1国际标准体系演进脉络IEC62133系列标准的历史可以追溯到2002年首次发布，其前身涉及IEC60285（镍镉电池安全标准）和IEC61436（镍氢电池标准）等单项标准。2012年，IEC将镍系统和锂系统的安全要求统一纳入IEC62133:2012，此后于2017年进行了进一步修订，形成了涵盖两大电化学体系的综合性安全标准IEC62133:2017。然而，随着锂离子电池技术的迅猛发展及其在消费电子产品中的主导地位确立，锂系统安全条款的更新频率逐渐加快，针对过充、热失控、内部短路等失效模式的试验方法日趋复杂。而镍系统电池虽然在消费级市场中的份额有所缩减，但在专业工具、应急设备、医疗与军工等对可靠性和温度耐受性要求极高的领域中，仍具有不可替代的应用价值，其安全要求的独立性和专业性诉求也日益突出。鉴于两类电池在电化学原理、失效机制、测试方法及安全风险上的显著差异，IECTC21在2018年决定对IEC62133进行结构性重组，按电化学体系拆分为两个独立标准文件：IEC62133-1（镍系统）和IEC62133-2（锂系统）。这一拆分不仅有利于各系统技术要求的精细化发展，还便于标准使用方根据自身产品类型快速定位适用条款，提升标准应用的针对性和效率。2.2本次修订的核心动因IEC62133-1:2026的编制工作于2021年正式启动，其修订动因主要体现在以下几个方面：第一，安全性要求的国际协调升级。联合国危险货物运输专家委员会（UNSub-CommitteeofExpertsontheTransportofDangerousGoods）对便携式电池的运输安全要求持续更新，新版《关于危险货物运输的建议书——试验和标准手册》修订了部分机械滥用试验的严酷等级和判定标准。本标准需与之保持协调，确保镍系统电池在国际运输环节中的合规性。第二，工业界对测试方法可重复性和可操作性的反馈。在IEC62133:2017的实施过程中，部分测试方法（如挤压试验的力度控制、外壳压力的测量方式）在不同实验室间的结果一致性有待提高。本次修订针对这些技术细节进行了优化，补充了更明确的试验条件和判定准则。第三，新型镍电池技术发展的需求。近年来，高温镍氢电池、低自放电镍氢电池及新型储氢合金电极材料不断涌现，对安全评估方法提出了新的挑战。本标准在保持技术中立性的前提下，适当纳入了对新型镍电池结构的适应性要求。三、标准主要技术内容3.1标准框架结构IEC62133-1:2026在整体框架上延续了IEC62133:2017的基本逻辑，但在具体章节设置和测试方法上进行了针对性的优化调整。标准正文包含以下主要章节：-第1章范围：明确标准的适用对象和界限，界定便携式应用的范畴和排除项-第2章规范性引用文件：列出本标准引用的国际标准和其他规范性文件-第3章术语和定义：对涉及的关键术语进行规范化定义-第4章参数测量和公差要求：规定电压、电流、容量等参数的测量条件与误差范围-第5章电气试验：涵盖连续低倍率充电、振动、高温下外壳压力、温度循环、外部短路、自由跌落、机械冲击（碰撞）、过充电、强制放电等试验项目-第6章机械试验：包含挤压试验等机械滥用耐受性验证-第7章对其他部件和电池组的设计要求：涉及电池装配、保护电路、系统集成等方面的安全设计要求-第8章标志与说明书：规定电池标识和随附文件的安全信息要求-附录：提供试验流程示例、参考标准对照表等辅助信息3.2核心安全要求与试验方法分析3.2.1电气安全试验高温下外壳压力试验是本次修订中变化较为显著的条款之一。该试验旨在验证电池在高温环境下内部压力升高时外壳结构的完整性。2026版进一步明确了试验温度点的选取原则，将试验温度设定统一规范为（70±2）℃，并细化了保温时间和压力记录频率等技术参数，提高了不同实验室之间试验结果的可比性。外部短路试验在本次修订中进一步完善了短路电阻的取值规定和短路持续时间的判定准则。针对高倍率放电型镍氢电池，标准要求短路试验后的电池表面温度不超过150℃，且电池无破裂、无火焰、无爆炸现象。与此前版本相比，2026版增加了对短路试验后电池开路电压的检查要求，以更全面地评估电池内部结构的完整性。过充电试验针对镍系统的充电特性进行优化。镍镉和镍氢电池在过充电时会产生内部气体（析氧反应），可能导致电池膨胀甚至破裂。2026版细化了过充电试验的充电倍率、充电时间和终止电压条件，并增加了对电池外观变形量的量化评估要求。强制放电试验主要针对电池组中单体电池被反极的情况，验证电池在反极状态下的安全性。该试验在2026版中引入更严格的容量匹配条件，确保在模拟真实使用场景中可能出现的容量失配情况下，不发生危险失效。3.2.2机械安全试验挤压试验用于模拟电池在受到外部挤压力时的安全表现。2026版对压力施加方式、挤压速度（不超过2mm/s）、施压方向及保持时间进行了更明确的技术规定，并要求挤压力达到13kN±0.5kN或电压降幅达到判定阈值时即视为试验完成。试验后，电池外壳温度不得超过150℃，且不允许发生爆炸。值得注意的是，修订工作组充分考虑了不同容量规格电池的尺寸差异，在挤压板尺寸和定位方式上给出了更灵活的适用性说明。自由跌落试验规定了电池从1米高度以三个相互垂直的方向自由跌落至混凝土或钢板表面的试验方法。2026版进一步细化了跌落次数和跌落面状态的要求，要求在(20±5)℃的环境温度下进行，试验后电池须无破裂、不起火、不爆炸。振动试验和机械冲击试验分别模拟运输振动环境和意外碰撞场景。振动试验在10Hz至55Hz频率范围内进行扫频，振幅0.35mm（或加速度相当于1.6g），每个轴向扫频往复循环12次。机械冲击试验则采用半正弦波冲击脉冲，峰值加速度达到100g（对应约981m/s²），脉宽6ms，每个方向的三个互相垂直轴向各施加三次冲击。3.2.3环境适应性试验温度循环试验用于评估电池在温度急剧变化条件下的密封完整性和安全性。试验在高温（70℃）和低温（-20℃）之间进行循环切换，共进行5次完整的温度循环。2026版明确了温度转换时间的上限为30分钟，并要求在循环结束后检查电池的外观、开路电压及绝缘电阻。3.3标志与说明书要求标准的第8章对电池标志和说明书的安全信息提出明确要求，是保障终端用户安全使用的关键前置条件。2026版在原有要求基础上进一步强化了以下方面：-电池表面须清晰标识极性方向（+/-）、制造日期或批次代码、制造商名称或商标-对含有镍镉电池的产品，须标注“含镉”及环保回收标识（依照欧盟电池法规及中国《废电池污染防治技术政策》要求）-说明书须包含电池的正确使用方法、禁止拆解和焚烧、充电注意事项、废弃处理指引等安全信息四、主要修订变化与技术差异分析4.1与IEC62133:2017的对比为便于相关企业和机构理解和操作，下表对IEC62133-1:2026与IEC62133:2017中镍系统部分的主要差异进行了归纳：|对比项目|IEC62133:2017（镍系统部分）|IEC62133-1:2026|变化说明||---------|---------------------------|------------------|---------||标准结构|镍/锂系统合并于一个文档|按电化学体系拆分出版|独立编号，便于精准引用||高温外壳压力试验|温度条件和判定方法较笼统|明确（70±2）℃及压力监测细节|可操作性和重现性提升||挤压试验|挤压力规定较宽泛|13kN±0.5kN，速度≤2mm/s|试验条件更严格、更明确||外部短路试验|仅要求无破裂起火|增加短路后开路电压检查|判定维度更全面||标志要求|未明确区分镍镉/镍氢|增加含镉标识及环保回收提示|符合国际环保法规趋势||运输安全协调|引用UN手册修订版M5|引用最新修订版M7|与最新国际运输法规同步|4.2技术修订的核心逻辑本次修订遵循的安全理念可以概括为“从定性判定走向定量评估”。过去的版本在多项试验结果的判定上以定性描述（“无破裂”“不起火”）为主，依赖于检测工程师的主观判断；而2026版则引入了更多可量化的测量指标（如温度限值、变形量范围、电压降幅阈值等），使检测结果的判定更加客观、一致，有助于减少不同实验室间的偏差。这一变化不仅提升了标准本身的科学性，也为制造商在研发阶段的自我验证提供了更清晰的技术指标，有利于在产品设计环节及早识别安全风险并采取针对性改进措施。五、主要起草单位与归口机构5.1IECTC21技术委员会IEC62133-1:2026由国际电工委员会第21技术委员会（IECTC21——蓄电池技术委员会）负责归口管理。TC21成立于1931年，是IEC体系中历史最悠久的技术委员会之一，其工作范围覆盖各类二次电池（铅酸、镍系、锂系等）的术语定义、性能测试方法、安全要求和回收利用等全生命周期标准化工作。TC21在IEC62133-1:2026的编制过程中发挥了统筹协调和技术把关的核心作用：-组织架构：TC21下设多个工作组（WorkingGroup）和项目组（ProjectTeam），其中负责本标准编制的是以日本和德国专家为核心的项目组PT62133-1，成员来自中国、美国、韩国、法国、瑞士等主要电池生产和消费国家。-起草流程：该标准经历了CD（委员会草案）→CDV（委员会投票草案）→FDIS（最终国际标准草案）→正式出版四个阶段。期间共收到来自各国家委员会的数百条意见，项目组通过多轮工作会议逐条审议和讨论，确保各方关切得到充分回应。-协调职能：TC21与本标准相关的重要协调工作包括：与ISO/TC22/SC37（电动道路车辆）协调电池安全测试的共同基础；与IECTC108（消费类电子产品的安全）协调便携式设备电池安全要求的一致性；与联合国危险货物运输专家委员会的定期联络，确保标准中的运输安全要求与UNManualofTestsandCriteria保持同步。5.2中国参与及对口情况我国是IEC的正式成员国，全国碱性蓄电池标准化技术委员会（SAC/TC77）负责对口IECTC21的工作。中国在IEC62133-1:2026的编制过程中积极参与了工作组讨论和意见反馈，特别是在挤压试验参数选定和高温外壳压力试验的可操作性改进方面贡献了中国提案。中国的电池龙头企业（如比亚迪电池、力神电池、ATL等）和检测机构（如中国电子技术标准化研究院、上海化工研究院检测中心）通过国家委员会渠道参与了标准的制定工作。六、标准应用与行业影响分析6.1对镍电池产业链的直接影响对制造企业的影响：本标准作为便携式镍电池进入国际市场的重要通行证，直接影响企业的产品设计和质量管控流程。制造商需要根据新版要求调整产品的结构设计（如外壳厚度、安全阀开启压力）、完善生产过程控制（如焊接质量、密封性检测），并依据新试验方法重新进行产品认证。对于已获得IEC62133:2017认证的存量产品，企业需评估新旧标准之间的差异，尽快完成过渡期的重新认证工作。对检测认证机构的影响：新版标准对试验设备提出了更高要求，特别是在压力精确控制、温度测量精度和数据记录频率等方面。检测机构需要更新试验设备并重新进行能力确认，同时需要对检测工程师进行新标准的技术培训，确保检测结果的准确性和一致性。对终端用户的影响：更严格的安全要求意味着配备镍电池的便携式设备在使用过程中将具有更高的安全保障水平。尤其在医疗设备、应急照明、工业检测仪表等对安全冗余要求高的应用场景中，标准提升带来的安全性改善具有重要的社会价值。6.2国际贸易与技术法规的关联IEC62133-1:2026在全球范围内具有广泛的影响力：-欧盟层面：欧盟电池法规（EU）2023/1542在协调标准清单中引用IEC62133系列标准作为便携式电池安全合规的推定符合途径。新版IEC62133-1:2026预计将在欧盟官方公