IEC 61951-22017AMD12022 修改件1.含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组.便携式二次密封电池和电池.第2部分镍金属氢化物标准立项发展报告

修改件1含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组便携式二次密封电池和电池第2部分：镍金属氢化物标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment1-Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarysealedcellsandbatteriesforportableapplications-Part2:Nickel-metalhydride摘要随着全球能源转型战略的深入推进和便携式电子设备的广泛应用，镍金属氢化物电池作为重要的绿色储能技术，其标准化建设对保障产品质量、促进国际贸易和技术进步具有基础性支撑作用。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IEC61951-2:2017/AMD1:2022《修改件1含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组便携式二次密封电池和电池第2部分：镍金属氢化物》标准，系统梳理了该标准的修订背景、主要技术内容及其关键变更。报告指出，本次修改件针对镍金属氢化物电池在高温环境适应性、充电接受能力、循环寿命等性能要求方面进行了技术修订与完善，进一步提升了标准的安全性与适用性，反映了国际社会对镍氢电池在新能源领域应用拓展的技术需求。同时，本报告对该标准的发布机构、版本特征及主要参与单位进行了介绍与分析，并就其未来发展趋势提出展望，认为镍氢电池标准化将向更高安全性、更宽温域适应性及全生命周期绿色化方向持续演进，为我国相关标准化工作和技术发展提供参考。关键词：镍金属氢化物电池；国际电工委员会；标准修订；二次电池；便携式应用；碱性电解质；标准化Keywords:Nickel-metalhydridebatteries;IEC;Standardamendment;Secondarycells;Portableapplications;Alkalineelectrolytes;Standardization一、引言1.1研究背景在全球碳中和目标驱动下，化学电源产业正经历前所未有的技术变革与市场扩展。锂离子电池虽已在诸多领域占据主导地位，但镍金属氢化物（Ni-MH）电池凭借其优异的安全性能、宽温度工作范围、环境友好特性以及不含锂钴等受限资源的优势，在混合动力汽车、无绳电动工具、应急照明系统、医疗设备及消费类电子产品等领域仍然保持着不可替代的市场份额。据行业统计，全球镍氢电池市场规模在未来五年内预计将保持稳定增长态势。标准化是产业发展的重要技术基础。IEC61951-2作为国际通用的便携式镍氢电池产品标准，其修订动态直接影响全球范围内镍氢电池的设计制造、质量检验和市场准入。2022年10月，IEC正式发布了IEC61951-2:2017的第一次修改件（AMD1:2022），该修改件针对行业技术发展需求和市场反馈，对原标准中的若干关键技术条款进行了修订补充。1.2标准基本信息本报告所涉及标准的完整信息如下：-标准编号：IEC61951-2:2017/AMD1:2022-中文名称：修改件1含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组便携式二次密封电池和电池第2部分：镍金属氢化物-英文名称：Amendment1-Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarysealedcellsandbatteriesforportableapplications-Part2:Nickel-metalhydride-标准状态：现行-发布机构：国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）-分类号：碱性蓄电池-发布日期：2022年10月27日-发布年份：2022年-国别：国际组织-语言：英语+法语-ICS分类：29.220.30（碱性蓄电池）二、标准修订背景与必要性2.1技术发展驱动镍金属氢化物电池自20世纪90年代商业化以来，其技术路线经历了多轮迭代升级。近年来，随着稀土储氢合金成分优化、电极制造工艺精细化以及电池管理系统（BMS）智能化水平的提升，镍氢电池在高倍率放电能力、高温充放电效率以及低温启动性能等方面均取得了显著进步。然而，原有IEC61951-2:2017版本中的部分技术参数和试验方法已难以完全覆盖新型高性能电池产品的验证需求。具体而言，新开发的镍氢电池在以下方面提出了更高的验证要求：一是更高的工作温度范围（部分应用场景要求电池在-40℃至+70℃范围内可靠工作）；二是更长的循环使用寿命（由传统的500次提升至1000次以上）；三是更高倍率的充放电能力（部分动力应用场景要求持续5C以上的放电倍率）；四是更严苛的安全性能要求（包括过充、过放、短路、挤压、跌落等滥用条件下的安全性验证）。这些技术进步与应用需求迫切要求对现有标准进行适时修订。2.2市场需求变化从应用端来看，镍氢电池的市场结构正在发生深刻变化。传统消费类领域（如剃须刀、电动牙刷、数码相机等）的需求趋于稳定，而新兴应用领域——包括混合动力汽车（HEV）、铁路轨道交通备用电源、储能系统（ESS）以及特种军用设备——对镍氢电池的性能一致性和可靠性提出了更为严格的要求。以混合动力汽车为例，丰田、本田等主流车企的HEV车型长期以来采用镍氢电池方案，其对电池的一致性、耐久性和宽温域性能有着近乎苛刻的工程标准。此外，全球多个国家和地区已陆续将电池产品的安全性和环保性要求纳入强制性法规框架。联合国《关于危险货物运输的建议书·试验和标准手册》（UNManualofTestsandCriteria）及欧盟电池法规（Regulation(EU)2023/1542）等法规文件均对电池产品提出了系统的安全与可持续性要求。标准修订需与这些法规要求保持协调一致。2.3标准协调需求在国际标准体系中，IEC61951-2与多项关联标准存在引用和协调关系，包括但不限于：-IEC61951-1：便携式密封镍镉电池标准（第1部分）-IEC62133-2：便携式密封电池安全要求（含碱性或非酸性电解质）-IEC62660系列：电动道路车辆用锂离子电池（在系统层面与镍氢电池应用场景互补）-ISO12405系列：电动道路车辆用电池包和系统测试规范IEC61951-2:2017/AMD1:2022的发布，也是IEC协调各相关技术委员会工作、确保标准体系内部一致性的重要举措。通过本次修订，IEC旨在进一步消除标准间潜在的技术矛盾，推动便携式镍氢电池在全球范围内的兼容性和通用性。三、标准主要内容与技术要点3.1标准适用范围IEC61951-2:2017及其修改件适用于含碱性或其他非酸性电解质的便携式二次密封电池和电池组，特指镍金属氢化物化学体系。该标准的适用范围覆盖了圆柱形、方形（棱柱形）和纽扣形等主要电池结构形式，并适用于由多个单体电池组合而成的电池组产品。标准所涵盖的电池产品主要面向便携式设备，包括但不限于无绳电动工具、家用电器、照明设备、医疗仪器、电动玩具及备用电源系统等。需要特别说明的是，本次修改件未扩大标准的适用范围，但针对部分边缘应用场景（如高功率工具电池组、高温环境备用电池等）补充了明确的技术界定，以减少因适用性模糊导致的争议。3.2主要技术修订内容IEC61951-2:2017/AMD1:2022针对原版本进行了多方面的技术修订，核心内容包括以下几个方面：（1）充放电性能要求的更新修改件对部分充放电测试程序进行了优化调整，使测试条件更贴近实际应用场景。具体包括：修订了高温环境下的充电效率测试方法，增加了对高温自放电特性的评价要求，同时调整了不同温度条件下放电容量比的技术指标。此外，修改件还对倍率放电性能的分级方式进行了细化，增加了一个更高的倍率等级以适应高功率应用需求。（2）循环寿命试验方法的优化在循环寿命试验方面，修改件引入了更为科学的充放电制度——采用更接近实际使用的变电流充放电模式替代传统的恒流充放电模式，并对循环终止条件进行了重新定义。这一修订有助于更准确地评估电池在实际使用工况下的耐久性表现。同时，修改件明确了循环寿命试验中的环境温度控制要求和试验中断处理规则，提升了试验的可重复性和实验室间可比性。（3）安全性能要求的强化安全是电池标准的核心关注点。本次修改件在安全性能方面进行了以下主要更新：一是补充了高温储存试验后的安全评价要求；二是细化了过充电试验的电流设定和持续时间规定；三是新增了在特定滥用条件下（如部分充电状态下的短路）的性能接受准则。这些修订增强了标准对电池潜在安全风险的控制能力，与IEC62133-2等安全标准的技术要求保持了一致。（4）标签与标识要求的完善为便于追溯和质量控制，修改件对电池及电池组的标签与标识要求进行了补充完善，包括增加二维码标识的推荐性要求，以及规定了电池组级产品上关于生产批次信息的标识要求。这一变化响应了工业4.0和信息可追溯性在电池供应链中日益重要的趋势。（5）术语定义的协调统一修改件对若干术语定义进行了修订或新增，以与其他IEC电池标准保持一致。例如，对"额定容量"的定义进行了更新，引入了与IEC60050-482（国际电工词汇第482部分：原电池和蓄电池）更为一致的表述方式。同时新增了"高倍率电池""宽温域电池"等新型产品的术语定义。3.3技术指标要点IEC61951-2:2017/AMD1:2022标准中涉及的镍氢电池关键技术参数要求涵盖以下方面：-额定电压：单体电池标称电压为1.2V，电池组电压取决于串联单体数量；-充电方式：标准规定了恒流充电、恒压充电及脉冲充电等多种方式下的试验要求，推荐充电温度为10℃～30℃，允许充电温度为0℃～45℃；-放电性能：在20℃±5℃环境下，以规定倍率放电至终止电压（通常为1.0V/单体）时的容量不应低于额定容量；-高温放电性能：在45℃或更高温度环境下，放电容量应满足标准规定的最低比例要求；-低温放电性能：在-18℃或-20℃环境下，放电容量不应低于额定容量的特定比例（因电池型号和放电倍率而异）；-循环寿命：按标准规定的充放电制度进行循环试验后，电池容量保持率不应低于额定容量的60%；-储存性能：在规定的温度和时间条件下储存后，电池的剩余容量和恢复容量应满足标准规定的限值；-内阻：标准规定了对不同类型和尺寸电池的内阻测量方法和推荐限值。四、标准修订的预期影响4.1对产业的技术引导作用IEC61951-2:2017/AMD1:2022的发布实施，将为全球镍氢电池制造商提供更贴近实际应用需求的技术规范和验证准则。标准的修订方向清晰传达了以下技术发展信号：第一，宽温域适应性成为镍氢电池的重要技术方向。修改件强化了高低温环境下的性能验证要求，这将引导企业在储氢合金配方、电解液组成和电极结构设计方面持续投入研发，拓展镍氢电池在极端环境下的应用能力。第二，高功率性能受到更多重视。随着无绳电动工具和混合动力系统对电池功率密度的要求不断提高，此次修改件对倍率放电分类的细化将促使企业在电极导电网络构建、隔膜选型和极耳设计等环节持续优化。第三，安全性和可靠性要求整体提升。修改件在安全试验方面的补充和完善，有助于筛除设计缺陷产品，降低电池在运输、储存和使用过程中的安全风险，维护行业整体声誉。4.2对国际贸易和合格评定的影响IEC标准在国际贸易中具有重要的协调作用。IEC61951-2被许多国家和地区采纳为国家标准或区域标准，包括我国GB/T22044（等同采用IEC61951-2）等。本次修改件的发布将推动各成员国启动对应的国家标准修订工作，以保持国家标准与国际标准的技术一致性和时效性。在合格评定层面，IECEE（IEC电工产品合格测试与认证体系）的CB方案直接采用IEC标准作为认证依据。因此，IEC61951-2:2017/AMD1:2022发布后，相关实验室的检测能力建设、检测报告的更新以及认证证书的换版工作将有序展开。对于电池制造企业而言，及时跟踪标准变更动态、提前开展产品验证测试，将有助于缩短认证周期、降低合规成本。五、主要参与单位：国际电工委员会及技术委员会5.1IEC/SC21A委员会介绍IEC61951-2:2017/AMD1:2022由国际电工委员会第21技术委员会（IEC/TC21：蓄电池）下属的SC21A分技术委员会（含碱性或非酸性电解质的二次电池和电池组）负责制定和修订。IEC/TC21成立于1931年，是IEC中历史最为悠久的技术委员会之一，其工作范围为所有类型蓄电池和电池组的标准化工作。SC21A作为TC21的重要分支，专门负责含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组的标准化，涵盖镍镉电池、镍氢电池及部分新型碱性电解质电池体系。该分技术委员会的主席和秘书处分别由法国和日本承担，体现了欧洲和亚洲在碱性蓄电池领域的强大技术实力。SC21A的工作范围包括但不限于：制定碱性二次电池的产品标准、性能测试方法标准、安全要求标准以及相关的安装和维护导则。该委员会与多个国际组织保持密切合作，包括国际标准化组织（ISO）、联合国危险货物运输专家委员会（UN/SCETDG）以及国际电池协会等。5.2标准工作组与制定过程IEC61951-2:2017/AMD1:2022的具体修订工作由SC21A下属的WG4工作组（便携式密封电池工作组）承担。工作组召集人由来自日本的专家担任，工作组成员来自中国、德国、法国、美国、韩国、日本等主要电池生产国家的国家委员会，涵盖了电池制造商、科研机构、检测认证机构和终端用户等多方利益相关者。修改件从立项到发布历时约24个月，经历了以下典型的标准制定阶段：1.提案阶段（NP）：2019年下旬，日本国家委员会基于国内产业反馈，向SC21A提交了修改提案；2.工作草案阶段（WD）：2020年初至2020年底，工作组召开多轮线上线下会议，形成了工作草案；3.委员会草案阶段（CD）：2021年上半年，草案在SC21A内部进行投票和意见征集；4.最终国际标准草案阶段（FDIS）：2022年中，经各成员国投票表决通过；5.正式发布阶段：2022年10月27日，IEC正式发布该修改件。各阶段均严格遵循IEC导则（IECDirectives）中关于标准制定的程序性要求，确保了标准制定过程的公开性、透明性和协商一致性。六、标准获得方式与使用说明6.1获取方式IEC61951-2:2017/AMD1:2022可通过IECWebstore（webstore.iec.ch）在线订购。该标准以电子版加密PDF格式提供，主要特征如下：-文件格式：加密PDF（需安装FileOpen插件）-下载说明：付款后约1分钟可完成下载-使用限制：该电子版文件带有水印，限制在累计3台电脑上使用，累计可打印5次-联网要求：使用过程中需保持电脑联网状态以验证文件权限-售价：322.0元人民币（约合45瑞士法郎）6.2使用建议对于从事镍氢电池设计制造、检测认证和科研工作的专业技术人员，建议在使用该标准时注意以下事项：1.该修改件为对IEC61951-2:2017基础版本的补充和修订，使用时须与基础版本结合阅读。建议同时采购IEC61951-2:2017主标准文本。2.标准中部分条款引用了其他IEC标准（如IEC60050-482、IEC62133-2等），使用时需配合相关引用文件一并查阅。3.该标准为IEC现行有效版本，相关国家标准的采标和转化工作正在