IEC 62133-22017AMD12021 修改件1.二次电池和含有碱性或其他非酸性电解质的电池.便携式密封二次锂电池和由其制成的用于便携式应用的电池的安全要求.第2部分锂系统标准立项发展报告

Amendment1–SecondaryCellsandBatteriesContainingAlkalineorOtherNon-AcidElectrolytes–SafetyRequirementsforPortableSealedSecondaryLithiumCells,andforBatteriesMadefromThem,forUseinPortableApplications–Part2:LithiumSystems标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment1–SecondaryCellsandBatteriesContainingAlkalineorOtherNon-AcidElectrolytes–SafetyRequirementsforPortableSealedSecondaryLithiumCells,andforBatteriesMadefromThem,forUseinPortableApplications–Part2:LithiumSystems摘要关键词：锂离子电池；IEC62133-2；安全要求；标准修订；便携式设备；国际标准Keywords:Lithium-ionbattery;IEC62133-2;Safetyrequirements;Standardamendment;Portabledevices;Internationalstandard1引言1.1研究背景锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势，已成为便携式电子设备（如智能手机、笔记本电脑、平板设备、数码相机、无线耳机及便携式医疗设备等）的主流电源方案。然而，锂电池在滥用条件（如过充、过放、外部短路、挤压、高温环境等）下可能引发热失控、起火甚至爆炸等安全事故，对人身和财产安全构成严重威胁。因此，制定科学、严谨且可操作性强的安全标准，是保障锂电池产品安全性和可靠性的关键举措。IEC62133系列标准是国际电工委员会portablesealedsecondarycells安全要求的基石性文件。其中，IEC62133-2:2017专门针对锂系统（Lithiumsystems），取代了此前将镍镉、镍氢和锂电池统一纳入的IEC62133:2012中关于锂电池的部分，形成了独立、明确的锂电安全评价框架。该标准自发布以来，已被欧盟、日本、韩国、印度、澳大利亚等多个国家和地区采纳为国家标准或认证依据，并与联合国危险货物运输专家委员会（UN）关于锂电池运输的《试验和标准手册》（ManualofTestsandCriteria）第38.3节要求、IEC62368-1（音频/视频、信息和通信技术设备安全要求）等文件形成有机衔接。1.2修订的必要性自IEC62133-2:2017发布以来，全球锂电池产业经历了显著的技术变革：高镍正极材料（NCM、NCA）的广泛应用将电池能量密度推升至新的高度，硅碳负极技术的产业化推进也对电解液体系和隔膜设计提出了更高要求；与此同时，国内外在锂电池安全性研究方面积累了大量新的试验数据和失效分析成果。此外，各认证机构和制造商在标准应用实践中也反馈了一些需要进一步澄清的技术细节和编辑性问题。在此背景下，IEC/SC21A（碱性或非酸性电解质的二次电池和电池组分技术委员会）启动了针对IEC62133-2:2017的修订工作，最终形成了本修改件。1.3报告目的本报告旨在全面介绍IEC62133-2:2017/AMD1:2021修改件的立项背景、修订过程、主要技术变化和产业影响，为国内锂电池制造企业、检测认证机构、科研院所及标准化工作者提供系统的参考与借鉴，助力我国在锂电池国际标准化领域实现更深层次的参与和对接。2标准概况与修订历程2.1标准基本信息IEC62133-2:2017/AMD1:2021的标准编号全称为“Amendment1-Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Safetyrequirementsforportablesealedsecondarylithiumcells,andforbatteriesmadefromthem,foruseinportableapplications-Part2:Lithiumsystems”，中文译名为《修改件1.二次电池和含有碱性或其他非酸性电解质的电池.便携式密封二次锂电池和由其制成的用于便携式应用的电池的安全要求.第2部分：锂系统》。该修改件由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）发布，具体归口技术委员会为IEC/TC21（蓄电池）下属的SC21A分技术委员会（碱性或非酸性电解质的二次电池和电池组）。标准分类号为碱性蓄电池（对应ICS分类29.220.30），发布于2021年7月15日，标准状态为现行，官方语言为英语和法语。2.2修订过程与时间线IEC62133-2:2017/AMD1:2021的修订工作遵循IEC标准制定的规范性流程，经历了以下主要阶段：-2019年：IEC/SC21A工作组根据各国家委员会（NationalCommittee）提交的修改建议和评论意见，启动对IEC62133-2:2017的系统复审（systematicreview），识别出需要澄清和修订的技术内容；-2020年：形成委员会草案（CommitteeDraft,CD）和最终国际标准草案（FinalDraftInternationalStandard,FDIS），在各国家委员会间进行多轮投票和意见征集；-2021年7月：经IEC国家委员会全体投票通过后（赞成票比例满足IEC要求），修改件正式发布，标准编号为IEC62133-2:2017/AMD1:2021。此次修订属于标准的“技术修改件”（Amendment），而非全面改版（Revision），意味着修改件与IEC62133-2:2017原版本结合使用，共同构成完整的安全要求。2.3标准适用范围IEC62133-2:2017（含本修改件）适用于便携式应用中使用的密封二次锂电池单体（cell）和由这些电池单体组成的电池组（battery），包括：-单个锂电池单体；-由多个单体串联或并联组成的电池组；-带有保护电路、电子控制装置或外壳的电池组。标准涵盖的电池类型包括钴酸锂（LiCoO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）、三元材料（NCM/NCA）、磷酸铁锂（LiFePO₄）等主流锂离子电池体系，适用于最大直流电压不超过75V的便携式应用场景。3主要技术内容与修订要点IEC62133-2:2017/AMD1:2021修改件在保持原标准整体结构和安全框架不变的前提下，对各章节中的技术要求和试验方法进行了系统性修订。主要修改内容集中在以下几个方面：3.1术语和定义的补充与澄清修改件对标准中涉及的若干关键术语进行了补充和澄清，使其与IEC62619（工业用锂电池安全要求）、IEC62660（电动汽车用锂电池安全要求）等系列标准在用语上保持一致。这些术语包括但不限于：-关于电池组内部保护电路（protectioncircuit）功能分类的界定；-关于制造商（manufacturer）与组装商（assembler）责任的区分；-关于“最大充电电压”“推荐充电电流”等参数的定义表述。这些术语的澄清有助于降低标准在不同国家、不同认证体系之间应用时的歧义和偏差。3.2测试条件的明确与细化修改件对多项测试方法的测试条件进行了细化和明确，提升了测试的可重复性和可再现性：-充放电测试温度条件：明确在环境温度20℃±5℃条件下进行标准充放电循环测试，并允许在特定条件下使用制造商声明的温度范围；-样品数量与预处理要求：对各项安全测试所需的样品数量进行了调整，补充了样品预处理（如初期充放电循环次数、状态调节）的具体规定；-测量仪器精度要求：对电压、电流、温度等测量仪器的精度等级提出了更明确的要求，确保不同实验室间测试结果的可比性。3.3测试方法的修订与勘误修改件针对原标准中若干测试方法进行了技术性修订和勘误，具体包括：-外部短路测试（ExternalShortCircuitTest）：细化了短路电阻的阻值范围（＜5mΩ或按制造商声明）、短路持续时间和恢复判据，并对电池组级别短路测试的具体操作条件进行了补充说明；-过充电测试（OverchargeTest）：对充电电压倍率、充电时间和终止条件的表述进行了技术勘误，消除了原版本中在不同语言版本之间存在的文字歧义；-挤压测试（CrushTest）：调整了挤压速度和保持时间的试验描述，对挤压板的尺寸和形状要求进行了补充说明；-强制放电测试（ForcedDischargeTest）：修改了反向电流施加方式和终止条件的表述，使其更符合锂离子电池的实际失效模式；-高温测试（HotOvenTest）：明确了升温速率（5℃/min或10℃/min）的适用条件和温度保持时间要求。3.4标记和标识要求的调整修改件对电池单体和电池组的标记（marking）和标识（labeling）要求进行了适度的调整和补充，包括：-对警示标记符号的尺寸和颜色提出了更明确的规范；-补充了对电池组中内置保护电路识别标记的要求；-增加了对运输标志（如UN38.3测试报告标识）引用的建议性说明。3.5与相关标准的协调修改件增强了IEC62133-2与以下文件之间的协调一致性：-IEC62368-1（音频/视频、信息和通信技术设备安全要求）：确保电池安全评价与整机安全标准中的电池章节要求无缝衔接；-UN《试验和标准手册》第38.3节（锂电池运输安全测试）：在测试条件和样品预处理方法上保持协调；-IEC62619（含碱性或其他非酸性电解质的工业用二次锂电池安全要求）：在测试方法和安全逻辑上保持术语和技术的一致性。4标准的关键技术要求概述为便于全面理解本修改件在原标准体系中的定位和功能，本节对IEC62133-2:2017（含修改件）所规定的核心安全要求和评价逻辑作一简要概述。4.1安全评价的总体框架IEC62133-2采用“单体测试与电池组测试相结合”的双层安全评价框架，即在电池单体层面评估材料体系和电芯结构设计固有的安全特性，在电池组层面评估保护电路、电池管理系统（BMS）和结构设计对系统安全性的贡献。各项评价内容涵盖了电气滥用、机械滥用和热滥用三大类工况条件。4.2主要测试项目标准规定的测试项目包括但不限于：（一）电气安全测试-连续低倍率充电测试（ContinuousLow-rateChargingTest）；-过充电测试（OverchargeTest，针对电池组）；-强制放电测试（ForcedDischargeTest）；-外部短路测试（ExternalShortCircuitTest）。（二）机械安全测试-自由跌落测试（FreeFallTest，针对电池组）；-挤压测试（CrushTest，针对电池单体）；-振动测试（VibrationTest，针对电池组）。（三）环境安全测试-热滥用测试（HotOvenTest，针对电池单体）；-温度循环测试（TemperatureCyclingTest，针对电池组）；-低气压测试（LowPressureTest，针对电池组）。（四）安全设计要求-电池组保护电路的功能安全要求；-电池组外壳的机械强度和阻燃等级要求；-电池组内部连接（焊接、螺纹连接等）的可靠性要求。修改件对这些测试项目的条件描述、判据定义和测试报告格式均进行了不同程度的优化和勘误。5标准实施主体介绍5.1国际电工委员会（IEC）概述国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）成立于1906年，是制定和发布电工电子领域国际标准的全球性标准化组织，总部位于瑞士日内瓦。IEC的成员包括80余个国家的国家委员会（NationalCommittee），其标准覆盖电气工程、电子技术、信息技术、新能源等广泛领域，是WTO/TBT协定框架下国际贸易中技术协调的重要基础。IEC下设三个合格评定体系——IECEE（电工产品和零部件合格评定体系）、IECEx（爆炸性环境用设备合格评定体系）和IECQ（电子元器件质量评定体系）。其中，IECEE体系下的CB体系（CertificationBodyScheme）是全球最具影响力的多边互认体系之一。IEC62133-2是IECEECB体系中锂电池安全认证的主要依据标准之一，通过CB测试报告可实现多国认证的“一测多用”。5.2技术归口委员会：IEC/SC21A本修改件由IEC/TC21（蓄电池技术委员会）下属的SC21A分技术委员会负责制定。SC21A的官方名称是“碱性或非酸性电解质的二次电池和电池组”（Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes），其工作范围涵盖镍镉电池、镍氢电池和锂电池等各类碱性/非酸性电解质电池的安全、性能和互换性标准。SC21A的秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担，主席和秘书人选由IEC理事会任命。该分技术委员会下设多个工作组（WorkingGroup,WG），其中与本标准直接相关的是WG4（便携式锂电池安全工作组）和WG5（工业用锂电池工作组）。参与标准制定的专家来自各国家委员会推荐的产业界、检测认证机构、科研机构和政府监管部门，体现了广泛的利益相关方代表性。5.3主要参与单位介绍在IEC62133-2:2017/AMD1:2021的制定过程中，多个国家的标准化机构和行业专家发挥了关键作用。其中，日本作为SC21A秘书处承担国，在标准起草和技术协调方面发挥了核心引领作用。日本电池工业会（BatteryAssociationofJapan,BAJ）组织了三洋电机（现为松下能源）、索尼能源设备（现为村田制作所）、TDK等日本主要电池制造商的技术专家，深度参与了修改件条款的讨论和技术方案的制定，特别是在测试方法可操作性方面提出了大量建设性意见。德国国家标准机构DIN（DeutschesInstitutfürNormung）下属的DKE（德国电工电子信息技术委员会）也积极参与了修订工作。德国凭借其在汽车工业和工业电池领域的深厚积累，对标准的测试条件和安全评价逻辑提出了多项技术建议。中国作为全球最大的锂电池生产国和消费国，其国家标准化管理委员会（SAC）和中国电子技术标准化研究院（CESI）均派代表参与了讨论和投票工作，反映了中国在锂电池国际标准化领域不断上升的话语权。6标准实施与产业影响分析6.1在国际贸易与市场准入中的作用IEC62133-2已成为全球便携式锂电池产品国际贸易中最具影响力的安全标准之一。多个国家和地区将其作为强制性认证或自愿性认证的技术依据：-欧盟：虽然锂电池安全主要受低压指令（LVD,2014/35/EU）和通用产品安全指令（GPSD,2001/95/EC）约束，但在实际合格评定中，IEC62133-2被广泛作为协调标准的技术参考，也是CE标志符合性评估的重要依据之一；-日本：JISC62133-2等同采用IEC62133-2，是圆形PSE标志认证制度下锂电池产品的技术依据；-韩国：KC认证中锂电池安全标准KC62133-2等同采用IEC62133-2；-印度：印度标准局（BIS）的CRS注册计划中，IS16046（Part2）等同采用IEC62133-2；-中国：GB31241-2022《便携式