IEC 61951-22017+AMD12022 CSV 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

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:Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarysealedcellsandbatteriesforportableapplications-Part2:Nickel-metalhydride摘要随着全球便携式电子设备的迅猛发展以及社会对清洁能源存储需求的日益增长，镍金属氢化物（Ni-MH）二次电池凭借其高能量密度、优良的倍率性能和环境友好的特性，在混合动力汽车、无绳工具、家用电器及备用电源等领域持续扮演着重要角色。IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV作为国际电工委员会（IEC）制定的镍氢电池领域核心标准，规定了便携式应用密封镍氢电池和电池组的性能测试、安全要求和标记标识等技术规范。本报告全面梳理了该标准的立项背景、技术内容框架、修订历程及最新版本的技术更新要点，分析了标准的关键技术指标、测试方法及其对应国际法规的协调性，并深入介绍了主要起草单位在标准制定中的技术贡献。报告指出，该标准的最新修订进一步强化了电池在高温环境下的耐久性测试要求和循环寿命评估方法，完善了电池安全性能的评价体系，对促进全球镍氢电池产业的技术升级与国际贸易便利化具有重要的引领作用。展望未来，随着双碳战略的深入推进和新型储能技术的融合发展，该标准将持续迭代优化，为镍氢电池在更广泛应用场景中的安全可靠使用提供坚实的技术支撑。关键词：镍金属氢化物电池；IEC61951-2；国际标准；二次电池；便携式应用；安全性能；标准化Keywords:Nickel-metalhydridebatteries;IEC61951-2;Internationalstandard;Secondarycells;Portableapplications;Safetyperformance;Standardization一、引言1.1立项背景全球气候变化背景下，各国加速推进能源结构转型，电化学储能技术因其灵活性和高效性成为能源革命的关键环节。在众多电化学储能体系中，镍金属氢化物电池以其成熟的技术体系、可靠的安全记录和良好的环境兼容性，在二次电池市场中占据稳固地位。尤其值得注意的是，镍氢电池在混合动力汽车（HEV）领域的大规模应用，如丰田普锐斯等经典车型的长期验证，证明了其在复杂工况下的优异可靠性和耐久性。此外，在消费电子、应急照明、电动工具、智能仪表等便携式应用场景中，镍氢电池仍在与锂离子电池形成差异化互补的格局。然而，技术的发展和市场的扩展对标准化工作提出了更高要求：不同制造商生产的电池在尺寸规格、电性能特性、安全性能及环境适应性等方面需要统一的技术语言和评价基准；国际贸易中对电池产品的质量认证和互认需求日益迫切；新兴应用场景对电池高温耐久性、快速充电能力等指标提出了更严苛的挑战。在此背景下，IEC第21A分技术委员会（IEC/SC21A，碱性及非酸性电解质二次电池和电池组）持续推进IEC61951系列标准的修订和完善，IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV即为此项工作的最新成果。1.2标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV||英文名称|Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarysealedcellsandbatteriesforportableapplications-Part2:Nickel-metalhydride||中文名称|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||发布机构|国际电工委员会（IEC）||发布日期|2022年10月27日（AMD1并入版本）||标准状态|现行||分类号|碱性蓄电池||国别|国际组织||语言|英语+法语||版本说明|电子版加密PDF格式，含水印，需安装FileOpen插件，限制累计3台电脑共打印5次|该标准以合并版（CSV）形式发布，将2017年第二版主标准与2022年第1号修订件（AMD1）整合为单一文档，便于用户查阅和执行。合并版在保持技术内容完整性的同时，消除了分别阅读主标准和修订件可能产生的歧义和遗漏。二、标准技术内容解析2.1标准适用范围IEC61951-2适用于含碱性或其他非酸性电解质的便携式密封二次电池和电池组，特指镍金属氢化物电化学体系。标准涵盖的电池形式包括圆柱形、方形、纽扣形等多种结构类型，适用于额定电压不超过75V的电池和电池组。该标准既适用于民用消费类产品中的电池，也涵盖了工业设备中使用的便携式密封电池。值得注意的是，标准不适用于航空专用电池以及车载启动用电池等特殊用途产品，这些领域由其他专门标准予以规范。2.2关键测试项目标准规定了镍氢电池在型式试验和出厂检验中应满足的技术要求和对应的测试方法，核心测试项目包括但不限于：-电气性能测试：额定容量验证（C5容量）、不同倍率放电性能（0.2C、0.5C、1C、2C）、荷电保持能力、内阻测量等；-循环寿命测试：标准循环寿命试验（充放电循环至额定容量80%的终止条件）及最新的快速循环耐久性评价方法；-安全性能测试：过充电、过放电、外部短路、反向充电、自由跌落、热冲击、挤压等滥用条件下的安全性评估；-环境适应性测试：高低温放电性能、温度循环、恒定湿热、振动、冲击等机械环境与气候环境试验。2.32022年修订（AMD1）核心技术变更IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV相较于2017年版的主要技术变化集中在以下方面：（1）高温耐久性评估方法更新随着镍氢电池在高温环境下的应用日益广泛（如汽车座舱内电子设备、户外物联网终端等），原标准中的高温荷电保持试验已不足以全面评价电池在持续高温工况下的性能衰减情况。修订后的标准新增了高温循环耐久性试验方法，要求在指定温度（如45℃±2℃）和指定湿度条件下进行规定次数的充放电循环，评估电池容量衰减率和内阻增长率。这一变化使标准更好地反映了电池在实际高温应用场景中的使用寿命。（2）循环寿命判定准则的完善旧版标准以容量衰减至初始额定容量的80%作为循环寿命的终止判据。修订版引入了内阻增长率限制作为辅助判据——当电池内阻增长超过初始值的200%时，即使容量仍高于80%，也判定循环寿命试验终止。这一调整更加全面地反映电池的综合劣化状态，避免了单一容量判据可能带来的评价偏差。（3）安全测试条件的细化修订版对过充电试验和外部短路试验的具体条件进行了进一步明确：过充电试验中明确了不同充电倍率下的截止电压和试验持续时间的匹配关系；外部短路试验则将短路电阻的允许范围从原来的“小于5mΩ”调整为“小于3mΩ”，并明确了短路持续时间和恢复观察期要求，从而提高了试验结果的重复性和可比性。（4）标记和文档要求的强化修订版对电池的最小包装标识提出了更详细的要求，增加了回收利用标识的具体样式和尺寸规范，并在技术文档中明确了电池材料成分申报的格式与内容框架，以顺应全球日益严格的电池碳足迹披露和材料回收法规要求。2.4与其他标准的协调关系IEC61951-2在IEC61951系列标准中与第1部分（镍镉电池）和第3部分（便携式锂离子电池）共同构成便携式二次电池的完整标准体系。在安全要求方面，IEC61951-2与IEC62133（含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组-便携式密封二次电池及电池组的安全要求）形成互补关系：IEC61951-2侧重于性能要求和相应的试验方法，而IEC62133侧重于安全要求和滥用条件下的保护性能。此外，该标准还与IEC61434（碱性二次电池和电池组-密封便携式电池及电池组标签符号标识指南）、IEC61960（便携式锂离子电池）等标准存在引用和协调关系。在国际法规层面，IEC61951-2被联合国《关于危险货物运输的建议书-试验和标准手册》第38.3小节（UN38.3）作为电池运输安全测试的参考技术标准之一；同时被欧盟电池法规（Regulation(EU)2023/1542）作为电池性能和耐久性评估的标准参考依据之一。这些法规层面的引用进一步增强了IEC61951-2在国际贸易和产品合规中的核心地位。三、主要起草单位3.1IEC/SC21A分技术委员会IEC61951-2由国际电工委员会第21A分技术委员会（IEC/SC21A）负责制定和维护。IEC/SC21A的全称为“碱性及非酸性电解质二次电池和电池组分技术委员会”，隶属于IEC第21技术委员会（IEC/TC21，蓄电池技术委员会），秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担。该分技术委员会成立于20世纪70年代初，是国际二次电池标准化领域最为活跃和权威的技术组织之一。其工作范围涵盖含碱性或其他非酸性电解质的所有二次电化学体系，包括镍镉电池、镍氢电池及镍锌电池等。IEC/SC21A目前设有多个工作组（WG）和项目组（PT），其中负责镍氢电池标准维护的工作组汇集了来自全球主要电池制造商、检测认证机构、高校及科研院所的专家。主要参与国家包括中国、日本、德国、韩国、法国、美国等，这些国家在镍氢电池技术研发和产业化方面均具有深厚积累。中国的参与单位主要包括中国电子技术标准化研究院、中国合格评定国家认可中心、国内主要镍氢电池制造企业（如湖南科力远、内蒙古稀奥科等）及相关检测机构，中国专家在高温耐久性测试方法的研究和循环寿命判据的修订方面做出了重要贡献。3.2重点参与单位——中国电子技术标准化研究院在国内参与IEC61951-2标准制修订工作的各企事业单位中，中国电子技术标准化研究院（CESI）是最为重要的技术支撑单位之一。CESI是工业和信息化部直属的从事电子信息技术领域标准化工作的专业科研机构，同时承担国际电工委员会国内技术归口管理工作，是全国碱性蓄电池标准化技术委员会的秘书处挂靠单位。在IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV的修订过程中，CESI组织国内镍氢电池骨干企业和检测机构成立了专项工作组，系统开展了以下技术工作：（1）国内产业调研与意见征集。CESI面向国内主要镍氢电池制造企业、应用企业和检测实验室发放技术调查问卷，广泛收集行业对原版标准在执行过程中发现的问题和改进建议，汇总形成中国意见文件提交至IEC/SC21A。（2）关键技术试验验证。针对高温耐久性试验新方法、内阻辅助判据等修订热点问题，CESI组织国内实验室开展了广泛的比对验证试验。通过在多家实验室间进行平行测试，评估了不同试验条件参数对测试结果的影响，提出了基于中国产业实践的技术建议案。例如，在高温循环试验温度和湿度的选取方面，中国专家组基于南方高温高湿地区实际使用环境的调研数据，建议将试验温度确定为45℃并增加湿度控制要求，该建议最终被国际专家组采纳。（3）标准草案的翻译与评议。CESI承担了IEC标准草案文件的翻译和国内技术评议的组织工作，确保国内利益相关方能够充分理解和参与国际标准的制修订过程。通过上述工作，CESI有效推动了中国镍氢电池产业的技术诉求在国际标准中的反映，为提升中国在二次电池国际标准化领域的话语权做出了积极贡献。四、标准实施意义与影响IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV的实施对全球镍氢电池产业的技术升级和规范化发展具有直接的推动作用。新引入的高温耐久性测试和循环寿命辅助判据，提高了产品性能评价的科学性和全面性，促使制造商在材料体系优化、电极配方设计、电池结构改进等方面加大研发投入，从而推动整个产业链的技术进步。对于技术领先的企业而言，严格的标准要求有助于在市场竞争中建立差异化优势；对于技术落后的企业而言，标准升级则形成了有效的淘汰机制，有利于产业集中度的提升和整体质量水平的改善。4.2支撑国际贸易与技术互认作为IEC正式发布的国际标准，IEC61951-2在国际贸易中具有重要的“技术护照”功能。该标准被多个国家和地区采纳为国家标准或区域标准（如被欧盟协调标准体系引用），依据该标准进行的检测报告和认证结果能够在全球范围内得到广泛承认。标准的统一性极大地降低了电池产品跨境贸易中的重复检测和认证成本，提高了贸易效率。特别是在当前全球供应链深度重构的背景下，国际标准的一致性和权威性对于保障产业链供应链的稳定畅通具有不可替代的作用。4.3服务国家标准化战略需求当前，我国正在深入实施《国家标准化发展纲要》，明确提出要提高标准对外开放水平，积极参与国际标准制定，推动中国标准与国际标准体系的兼容和互认。IEC61951-2标准的研究与实施，不仅服务于我国镍氢电池产业的技术升级和国际贸易需求，也是落实国家标准化战略的具体实践。通过深入参与国际标准的制定和修订，我国在镍氢电池领域的标准化工作经验和技术方案得以融入国际标准体系，提升了中国在相关领域的制度性话语权。五、结论与展望IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV作为便携式镍氢电池领域最具权威性的国际标准，其最新版本在充分继承原有技术框架的基础上，通过引入高温耐久性测试新方法、完善循环寿命判定准则、细化安全测试条件和强化标记文档要求，系统提升了标准对当代镍氢电池技术水平和应用需求变化的响应能力。标准的内容更新凝聚了全球主要镍氢电池制造国和研究机构的集体智慧，体现了标准化工作“协商一致”的基本原则。展望未来，随着全球能源转型进程的加速和储能应用场景的持续拓展，镍氢电池将在以下方向迎来新的发展机遇：一是伴随固态电解质等新材料的研发，镍氢电池的能量密度和安全性能有望进一步提升；二是与可再生能源发电相结合的固定式储能应用可能催生新的标准需求；三是电池全生命周期管理与碳足迹核算将成为标准化工作的重要新领域。IEC61951-2必将随着技术进步和市场需求的变化持续修订和迭代，为镍氢电池产业的安全可持续发展提供更加完善的技术支撑。同时，建议我国相关企业和研究机构继续积极参与IEC/SC21A的各项活动，深度跟踪标准发展动态，及时将我国的优势技术和实践经验转化为国际标准提案，在国际标准化舞台上发挥更加积极的建设性作用。当前国内对应的标准为GB/T22075-2008《含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组-便携式密封电池和电池组-第2部分：镍金属氢化物》，建议国内标准化技术委员会适时启动对该项标准的修订评估工作，统筹考虑与IEC最新版标准的技术一致性以及国内产业实际需求，做好国际标准向国内标准的转化衔接。参考文献[1]IEC61951-2:2017+AMD1:2022CSV,Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarysealedcellsandbatteriesforportableap