IEC 60086-42025 主电池 - 第4部分锂电池的安全标准立项发展报告

标题：主电池-第4部分：锂电池的安全标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:PrimaryBatteries-Part4:SafetyofLithiumBatteries摘要关键词：锂电池；主电池；IEC60086-4；安全标准；国际标准化；原电池Keywords:Lithiumbatteries;Primarybatteries;IEC60086-4;Safetystandard;Internationalstandardization;Primarycells一、引言1.1研究背景与意义锂电池因其高能量密度、长储存寿命及优异的大电流放电性能，在数码相机、智能仪表、医疗器械、军事通信及高端玩具等领域得到了广泛应用。然而，锂电池中富含易燃有机电解液及高活性锂金属或锂合金负极材料，在高温、短路、过放电、机械挤压等异常条件下极易引发热失控，造成安全事故。据统计，全球每年因原电池锂电池引发的运输火灾和消费电子产品事故均呈攀升趋势。因此，建立统一的、科学的、可验证的锂电池安全评价体系，已成为国际标准化领域的紧迫课题。国际电工委员会（IEC）作为全球最具权威的电子电气标准化组织之一，其下设的IEC/TC35（原电池技术委员会）长期致力于原电池及电池组的标准化工作。IEC60086系列标准作为原电池领域的核心标准族，覆盖了基本性能、物理规格、尺寸兼容性及安全要求等多个维度。其中，IEC60086-4专门针对锂电池的安全性能作出规定。1.2标准修订背景原IEC60086-4:2019版本虽已在全球范围得到广泛采用，但面对近年来锂电池技术的不断迭代——如新型电解液配方、更高比能量负极材料的应用、以及电池小型化和异形化趋势——旧版本中的部分测试项目与限值要求已难以充分覆盖新型产品的安全风险。同时，国际危险货物运输规章（UNManualofTestsandCriteria）及全球化学品统一分类和标签制度（GHS）的更新也对电池安全测试提出了更严格要求。为此，IEC/TC35于2021年正式启动该标准的系统修订工作，历经多轮工作组讨论、成员国投票及技术评审，最终于2025年1月形成发布版本。二、标准概述与适用范围2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC60086-4:2025||英文名称|Primarybatteries-Part4:Safetyoflithiumbatteries||中文名称|主电池-第4部分：锂电池的安全||发布机构|国际电工委员会（IEC）||标准状态|现行||发布日期|2025年1月29日||发布年份|2025年||国别|国际组织||语言版本|英语、法语||分类号|原电池和蓄电池||ICS分类|29.220.10（原电池和蓄电池）|2.2适用范围本标准规定了一次性（不可充电）锂电池在设计、生产、检验、运输和使用过程中的安全要求，涵盖以下电池体系：-锂-二氧化锰（Li-MnO₂）电池-锂-亚硫酰氯（Li-SOCl₂）电池-锂-二氧化硫（Li-SO₂）电池-锂-氟化碳（Li-CFx）电池-其他以锂金属或锂合金为负极材料的原电池体系标准适用于圆柱形、扣式、方形及软包等多种封装形式的锂电池产品，同时适用于含多节电池组合而成的电池组（不含充电管理电路）。不适用于可充电锂电池（该类产品归IEC62133及IEC62619等标准管辖）。2.3标准定位IEC60086-4:2025在整个IEC60086标准族中属于安全类核心标准，与其他部分（如IEC60086-1总则、IEC60086-2物理规格、IEC60086-3手表电池等）形成互补关系。该标准与ISO1751（包装运输）、联合国《关于危险货物运输的建议书-试验和标准手册》（UNManualofTestsandCriteria）及IEC60086-5（碱性电池安全）等文件协同构成了完整的原电池安全法规体系。三、标准主要技术内容3.1一般安全要求IEC60086-4:2025在总则部分明确规定了锂电池在设计阶段必须遵循的安全原则，包括但不限于：-结构设计安全：电池内部应设有防爆安全阀或等效泄压装置，确保在内部压力异常升高时能够定向释放压力，防止壳体爆裂。-绝缘设计：电池正负极之间以及电池外部端子与金属外壳之间应满足规定的绝缘电阻要求（≥100MΩ，500VDC）。-电解液密封性：电池应在全生命周期内保持电解液不泄漏，尤其规定了高温储存（如75℃±2℃、持续48小时）后的质量损失限值。3.2型式试验项目及要求本标准在新版本中对安全性试验方法进行了系统升级，核心试验项目如下：|试验项目|试验条件|判定标准||----------|----------|----------||常温振动试验|振幅0.75mm，频率10~55Hz，三个互相垂直方向各扫频循环12次|电池不泄漏、不泄放气体、不起火、不爆炸||高温储存试验|75℃±2℃，储存48小时|电池不泄漏、不变形、不破裂||低气压试验|11.6kPa（模拟高空运输），温度20℃±5℃，持续6小时|电池不泄漏、不起火、不爆炸||外部短路试验|温度55℃±5℃，总阻值低于0.1Ω，持续短路至电池电压降至0.2V以下|电池不起火、不爆炸，外壳温度不超过150℃||异常充电试验|以制造商规定最大充电电流的3倍进行强制充电，持续48小时|电池不起火、不爆炸||强制放电试验|由外部电源驱动，使电池反向放电至规定深度|电池不起火、不爆炸，允许泄放气体||自由跌落试验|从1.0m高度自由跌落至混凝土表面，三个方向各跌落2次|电池不起火、不爆炸，允许轻微变形||热冲击试验|从-40℃快速升至75℃，循环不少于10次|电池不泄漏、不破裂||非正常外部短路（压碎）试验|以规定力值压碎电池壳体后接入外部短路|不起火、不爆炸，允许温度升高但不得引燃包装材料||错误安装试验|模拟电池反装、错装场景|不起火、不爆炸，允许产生气体但需通过泄压机制释放|3.3新增/修订技术亮点与上一版本（IEC60086-4:2019）相比，2025版在以下方面进行了重点修订：1.引入钝化/激活时间测试：针对高功率锂-亚硫酰氯电池，新增了激活时间测定方法，以确保在紧急备用电源场景下电池可快速投入使用。2.强化运输安全性评估：与UN规章修订保持同步，对电池包装状态下的振动与压差试验条件进行了加严处理，确保空运安全裕度。3.更新标记与标识要求：新增了电池正负极标识的对比度要求，以及在小型电池（直径≤12mm）上的简化标识规范，强化了对终端用户的安全提示（如"禁止充电""禁止投入火中"等警示符号的最小尺寸）。4.细化了电池组的安全要求：对多节串联/并联的电池组增加了内部短路保护的评价方法，明确了在不借助电子保护电路情况下电池组自身的失效安全等级。3.4标记与包装要求标准规定，每个锂电池单体或包装单元应当清晰地标注以下信息：-电池型号及标称电压、标称容量-生产日期（年/月）或批次号-制造商或供应商名称及联系方式-安全警示标识（禁止充电、禁止短路、禁止拆解等）-符合性标志（如适用）-额定电流及推荐使用温度范围在包装方面，标准要求运输包装应满足跌落、堆码和振动等基本运输条件，且包装材料不应与锂电池发生有害化学反应。四、标准修订的国内外影响4.1国际贸易影响IEC60086-4:2025作为国际通行的电池安全评价依据，被广泛引入到各国强制性认证制度中。该标准的发布将直接影响我国锂电池产品出口欧盟（通过CE标识下的协调标准引用）、东南亚、中东及非洲等市场。企业若未及时按照新版标准进行产品设计改进和型式试验更新，将面临出口清关受阻或召回风险。4.2对国内标准体系的引领我国现行对应标准为GB/T8897.4《原电池第4部分：锂电池的安全》，其技术内容基本等同采用IEC60086-4。2025版的发布将推动我国国家标准进行同步修订转化，预计全国原电池标准化技术委员会（SAC/TC251）将在未来12~18个月内启动GB/T8897.4的修订工作，以保持与IEC标准的技术一致性和时效性。此举将有助于：-提升国内电池企业应对国际技术壁垒的能力；-统一国内锂电池安全评价尺度，规范市场竞争秩序；-支撑我国电池产品"走出去"战略，提升"中国制造"国际信誉。4.3对行业技术升级的推动作用新版标准中对高温储存、热冲击和强制放电等试验条件的加严，将直接促进企业在以下几个技术方向进行升级：(1)高耐热性隔膜材料的导入；(2)阻燃型电解液配方的研发；(3)壳体防爆结构设计的优化；(4)生产过程中焊接密封工艺的精益化管控。五、标准归口与主要参编单位5.1国际归口组织IEC60086-4:2025由国际电工委员会原电池技术委员会IEC/TC35归口管理，SC35A（原电池工作组）具体负责制定与维护。IEC/TC35秘书处由法国承担，共有来自中、美、德、日、韩等二十余个国家的专家参与标准制定工作。5.2国内主要参与单位：福建南平南孚电池有限公司在IEC60086-4:2025的制修订过程中，我国通过全国原电池标准化技术委员会（SAC/TC251）派出的中国代表团全程参与了工作组讨论和技术草案的投票。其中，福建南平南孚电池有限公司作为我国原电池行业的龙头企业，在此次国际标准修订中发挥了重要的技术支撑作用。福建南平南孚电池有限公司（以下简称"南孚电池"）创建于1988年，是中国最大的碱性锌-二氧化锰电池生产企业之一，同时也是国内原电池标准化工作的重要参与者与践行者。公司总部位于福建省南平市，拥有国家级企业技术中心和博士后科研工作站，年生产能力超过20亿只电池，产品销售覆盖全球50多个国家和地区。在锂电池领域，南孚电池近年来大力布局锂-二氧化锰及锂-氟化碳电池的产品线建设，已形成从电化学体系设计、极片制造到装配检测的完整技术链条。在IEC60086-4:2025修订期间，南孚电池作为SAC/TC251的核心委员单位，承担了多项技术验证工作。公司实验室依照标准草案要求开展了振动、热冲击、错误安装及外部短路等多项试验比对，验证了新版测试条件在实际产品中的适用性与可重复性，并在工作组会议上就扣式锂电池的标记标识尺寸要求提出了技术建议，相关建议被采纳并纳入最终出版文本。此外，南孚电池还积极参与了GB/T8897.4对口标准化工作，推动国际标准向国内标准的转化与应用推广，带动了一批上下游企业同步提升安全测试能力和质量管控水平。六、标准实施建议与前景展望6.1企业应对策略面对IEC60086-4:2025带来的新要求，建议相关企业采取以下措施：1.差距分析：全面对比现有产品设计与新版标准之间的技术差距，重点排查热冲击、低气压和强制放电等新增或加严项目的达标情况。2.测试能力建设：完善企业内部实验室的试验设备配置，建立满足IEC标准要求的振动台、高低温交变湿热箱、低气压模拟箱等关键设备。3.供应链协同：将新版安全要求向上游材料供应商延伸传导，确保隔膜、电解液、壳体材料等关键原材料的性能指标与之匹配。4.认证布局：积极联系具有IECEECB体系资质的第三方检测机构，提前安排型式试验，缩短产品认证周期。6.2行业发展趋势随着全球对电池安全关注度的持续攀升，IEC60086-4:2025的发布只是一个起点。未来，IEC/TC35将进一步关注以下方向：-锂电池在极端高温环境（如汽车座舱内）的安全表现评估；-可降解/可再生材料的引入对安全性能的影响评价；-电池全生命周期追溯体系与安全数据互认机制的建设；-与其他国际标准组织（如ISO、UN）在安全要求上的进一步协调一致。七、结论IEC60086-4:2025《主电池-第4部分：锂电池的安全》的发布，标志着全球原电池锂电池安全管理进入了一个更加精细化、系统化的新阶段。该标准在保留原有核心试验框架的基础上，充分响应了技术发展和市场需求的动态变化，在多维度上提升了安全评价的客观性和有效性。对于我国电池产业而言，这既是挑战更是机遇——只有主动适应国际规则、深度参与标准制定、持续强化技术创新，才能在全球化竞争中占据有利地位。全国原电池标准化技术委员会及各骨干企业应密切跟踪新版标准实施动态，及时启动国内标准修订程序，完善我国原电池标准化体系，以此为契机推动产业转型升级，为全球用户提供更加安全可靠的锂电池产品。参考文献[1]IEC60086-4:2025,Primarybatteries–Part4:Safetyoflithiumbatteries,InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IEC60086-1:2021,Pri