1 Scope
This document specifies the safety requirements and test methods for lithium ion cells and batteries used in portable electronic equipments.
This document is applicable to lithium ion cells and batteries used in portable electronic equipments (hereinafter referred to as cells and batteries). Examples of portable electronic equipments falling within the scope of this document are as follows:
a) Portable office supplies: laptops, tablets, etc.;
b) Mobile communication products: mobile phones, cordless phones, walkie-talkies, etc.;
c) Portable audio/video products: portable televisions, portable audio/video players, cameras, video cameras, recording pens, Bluetooth headsets, portable speakers, etc.;
d) Other portable products: electronic navigation planners, digital photo frames, game consoles, e-books, mobile power supplies, portable energy storage power supplies, portable projectors, wearable devices, etc.
This document can serve as a reference for lithium ion cells and batteries for similar purposes to the above examples.
Additional requirements may be posed onto lithium ion cells or batteries used in portable electronic equipments for special occasions such as vehicles, ships, and aircrafts and for special fields such as medical treatment, mining and submarine operations.
This document is not applicable to lithium ion cells and batteries used in electronic cigarettes.
2 Normative references
The following documents contain requirements which, through reference in this text, constitute indispensable requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition (including any amendments) applies.
GB/T 2423.5 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Ea and guidance: Shock
GB/T 2423.10 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Fc: Vibration (sinusoidal)
GB/T 2423.21 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test M: Low air pressure
GB/T 2423.22 Environmental testing - Part 2: Tests methods - Test N: Change of temperature
GB 4943.1-2022 Audio/video, information and communication technology equipment - Part 1: Safety requirements
GB/T 5169.5-2020 Fire hazard testing for electric and electronic products - Part 5: Test flames - Needle-flame test method - Apparatus, confirmatory test arrangement and guidance
GB/T 5330-2003 Industrial woven metal wire cloth (square opening series)
GB/T 6005-2008 Test sieves - Metal wire cloth perforated metal plate and electroformed sheet - Nominal sizes of openings
GB/T 17626.2 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
lithium ion cell
device that realizes mutual conversion between chemical energy and electrical energy by lithium ion moving between positive and negative electrodes, and is designed to be rechargeable
Note: This device consists of an assembly of electrodes, separators, electrolyte, container, terminals, etc.
3.2
lithium ion battery
assembly ready for use which comprises one or more lithium ion cells and has protection circuit
Note 1: The protection circuit may be independent or in the charger or the electronic equipment (including its accessories). See Clause 11 for testing of a protection circuit in the charger or electronic equipment (including its accessories).
Note 2: Lithium ion batteries may also contain encapsulating materials, connectors, protective devices and other components or materials.
3.3
portable electronic equipment
mobile electronic equipment not exceeding 18kg designed to be carried frequently by the users
3.4
hand-held electronic equipment
portable electronic equipment that needs to be held by hand in normal use
3.5
user replaceable battery
lithium ion battery used in portable electronic equipment and allowing users to replace directly
3.6
non-user replaceable cell/battery
lithium ion cell or battery that is built into a portable electronic equipment and does not allow the user to replace directly
3.7
nominal voltage
suitable approximate value used to indicate the voltage of a cell or battery
3.8
rated capacity
C
capacity of a cell or battery as indicated by the manufacturer
Note: It is expressed in ampere-hours (Ah) or milliampere-hours (mAh).
3.9
nominal energy
energy value of a cell or battery determined under specified conditions, as indicated by the manufacturer
Note: It is obtained by multiplying the nominal voltage by the rated capacity and may be rounded up, expressed in watt-hours (Wh) or milliwatt-hours (mWh).
3.10
reference test current
It
test current with the same value as the rated capacity (C)
Note: It is expressed in ampere (A) or milliampere (mA).
3.11
upper limited charging voltage
Uup
maximum safe charging voltage that the cell or battery can withstand, as specified by the manufacturer
Note: Refer to Annex A for definitions 3.11 to 3.26.
3.12
over voltage for charge protection
Ucp
voltage to activate the protection circuit for charging under high voltage, as specified by manufacturer
3.13
limited charging voltage
Ucl
rated maximum charging voltage of a cell or battery as specified by the manufacturer
3.14
end of discharge voltage
Ude
voltage at the end of discharge of a cell or battery as recommended by the manufacturer
3.15
low voltage for discharge protection
Udp
voltage to activate the protection circuit for discharging under low voltage, as specified by the manufacturer
3.16
discharge cut-off voltage
Udo
minimum load voltage for safe discharge of the cell or battery as specified by the manufacturer
3.17
maximum charging current
Icm
maximum constant-current charging current as specified by the manufacturer
3.18
over current for charge protection
Icp
current to the activate the protection circuit for charging at high current, as specified by the manufacturer
3.19
recommendation charging current
Icr
constant-current charging current recommended by the manufacturer
3.20
maximum discharging current
Idm
maximum continual discharging current specified by the manufacturer
3.21
over current for discharge protection
Idp
current to activate the protection circuit for discharging at high current, as specified by the manufacturer
3.22
recommendation discharging current
Idr
continual discharging current recommended by the manufacturer
3.23
upper limited charging temperature
Tcm
maximum temperature at which a cell or battery can be charged, as specified by the manufacturer
3.24
lower limited charging temperature
Tcl
minimum temperature at which a cell or battery can be charged, as specified by the manufacturer
3.25
upper limited discharging temperature
Tdm
maximum temperature at which a cell or battery can be discharged, as specified by the manufacturer
3.26
lower limited discharging temperature
Tdl
minimum temperature at which a cell or battery can be discharged, as specified by the manufacturer
3.27
allowable maximum surface temperature
Tmax
allowable maximum surface temperature of a cell or battery under normal operating conditions, as specified by the manufacturer
Note 1: Generally, Tmax is neither less than the "upper limited charging temperature" nor "upper limited discharging temperature".
Note 2: Tmax is defined to limit the surface temperature of a cell or battery in the overall temperature rise test.
3.28
leakage
visible leakage of liquid electrolyte
[Source: GB/T 28164-2011, 1.3.9]
3.29
explosion
violent rupture of cell enclosure or battery enclosure, resulting in the ejection of the main component
[Source: GB/T 28164-2011, 1.3.12]
3.30
fire
flame from a cell or battery
Note: Flame is produced by combustion, which is a chemical reaction that emits light and heat. Sparks cannot be called flames.
[Source: GB/T 28164-2011, 1.3.13, modified]
3.31
fire enclosure
component used to minimize the spread of combustion or flame
3.32
type test
test(s) carried out on representative sample(s) for the purpose of determining whether its (their) design and manufacture meet the requirements of this document
[Source: GB 4943.1-2022, 3.3.6.15, modified]
Foreword III
Introduction VI
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Test conditions
4.1 Applicability of tests
4.2 Environmental conditions of tests
4.3 Parameters measurement tolerances
4.4 Temperature measurement method
4.5 Charging and discharging procedures for tests
4.6 Simulated faults or abnormal operating conditions
4.7 Type tests
5 General safety requirements
5.1 General safety considerations
5.2 Safe operating parameters
5.3 Marking and warning instructions
5.4 Safety-critical components
6 Electrical safety tests for cells
6.1 External short circuit at high temperature
6.2 Over charge
6.3 Forced discharge
7 Environmental safety tests for cells
7.1 Low air pressure
7.2 Temperature cycling
7.3 Vibration
7.4 Acceleration impact
7.5 Drop
7.6 Extrusion
7.7 Impact with weight
7.8 Thermal abuse
7.9 Combustion jet
8 Environmental safety tests for batteries
8.1 Low air pressure
8.2 Temperature cycling
8.3 Vibration
8.4 Acceleration impact
8.5 Drop
8.6 Stress relief
8.7 Use at high temperature
8.8 Washing
8.9 Flame retardance requirements
9 Electrical safety test for batteries
9.1 General
9.2 Over voltage charging
9.3 Over current charging
9.4 Low voltage discharging
9.5 Over current discharging
9.6 External short circuit
9.7 Reverse charging
10 Safety requirements for battery protection circuits
10.1 Over voltage charge protection
10.2 Over current charge protection
10.3 Low voltage discharge protection
10.4 Over current discharge protection
10.5 Short circuit protection
11 Safety requirement for system protection circuits
11.1 Charging voltage control
11.2 Charging current control
11.3 Discharging voltage control
11.4 Discharging current control
11.5 Control of charging and discharging temperatures
12 Consistency requirements
12.1 General requirements
12.2 Test requirements
Annex A (Informative) Examples of operating ranges
Annex B (Nominative) Test sequences
Annex C (Normative) Test equipment and measuring instruments
Annex D (Informative) Reference standards for safety-critical components
Annex E (Normative) Washing test
Annex F (Normative) Flammability test method
Annex G (Normative) Flame retardancy test method for wires
Bibliography
ICS 29.220.99
CCS K 82
GB
中华人民共和国国家标准
GB 31241—2022
代替GB 31241—2014
便携式电子产品用锂离子电池和电池组
安全技术规范
Lithium ion cells and batteries used in portable electronic equipments—
Safety technical specification
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2022-12-29发布 2024-01-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB 31241—2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求》,与GB 31241—2014相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了术语锂离子电池(见3.1,2014年版的3.1)、锂离子电池组(见3.2,2014年版的3.2)、充电上限电压(见3.11,2014年版的3.9)、上限充电温度(见3.23,2014年版的3.19)及上限放电温度(见3.25,2014年版的3.20)的定义;增加了术语标称电压(见3.7)、额定能量(见3.9)、参考试验电流(见3.10)、充电限制电压(见3.13)、放电终止电压(见3.14)、下限充电温度(见3.24)、下限放电温度(见3.26)及可允许的最高电池表面温度(见3.27)及定义;删除了术语泄气(见2014年版的?22)及破裂(见2014年版的3.23)及定义;
b) 更改了电压测量公差[见4.3a),2014年版的4.3a)],增加了转速测量公差[见4.3f)];
c) 更改了温度测量方法(见4.4,2014年版的4.4)、测试用充放电程序(见4.5,2014年版的4.5)、样品的要求(见4.7.1,2014年版的4.7.1)、样品容量测试(见4.7.3,2014年版的4.7.3)、样品预处理(见4.7.4,2014年版的4.7.4)、试验项目(见4.7.5,2014年版的4.7.5)及试验顺序(见4.7.6,2014年版的4.7.6);
d) 更改了一般安全性的考虑(见5.1,2014年版的5.1)、安全工作参数(见5.2,2014年版的5.2)及标识和警示说明(见5.3,2014年版的5.3)的要求;
e) 更改了高温外部短路(见6.1,2014年版的6.1)、过充电(见6.2,2014年版的6.2)及强制放电(见6.3,2014年版的6.3),删除了常温外部短路(见2014年版的6.1);
f) 更改了低气压(见7.1,2014年版的7.1)、温度循环(见7.2,2014年版的7.2)、振动(见7.3,2014年版的7.3)、加速度冲击(见7.4,2014年版的7.4)及挤压(见7.6,2014年版的7.6);
g) 更改了低气压(见8.1,2014年版的8.1)、温度循环(见8.2,2014年版的8.2)、振动(见8.3,2014年版的8.3)、跌落(见8.5,2014年版的8.5)及阻燃要求(见8.9,2014年版的8.9);
h) 更改了概述(见9.1,2014年版的9.1)、过压充电(见9.2,2014年版的9.2)、过流充电(见9.3,2014年版的9.3)、过流放电(见9.5,2014年版的9.5)及反向充电(见9.7,2014年版的9.7),并将静电放电移至样品预处理(见4.7.4,2014年版的9.8)中;
i) 更改了概述(见第10章,2014年版的10.1)、过流充电保护(见10.2,2014年版的10.3)及过流放电保护(见10.4,2014年版的10.5),删除了耐高压(见2014年版的10.7);
j) 更改了概述(见第11章,2014年版的11.1)及充放电温度控制(见11.5,2014年版的11.6);
k) 更改了一致性要求(见12.1,2014年版的12.1)及试验要求(见12.2,2014年版的12.2);
l) 增加了工作范围示例(见附录A)、吞咽量规试验工装(见附录C中C.1)、安全关键元器件参考标准(见附录D)及可燃性试验方法(见附录F);
m) 更改了试验顺序(见附录B,2014年版的附录C);
n) 删除了质量控制过程要求示例(见2014年版的附录A)、设计和制造工艺(见2014年版的附录B)、钴酸锂-石墨体系电池的工作范围示例(见2014年版的附录D)及重物冲击试验工装(见2014年版的E.1)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出并归口。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——2014年首次发布为GB 31241—2014,2017年第一次修改单发布;
——本次为第一次修订。
引言
本引言旨在介绍本文件的要求所依据的原则,理解这些原则对设计和生产安全的锂离子电池和电池组是很有必要的。需要注意的是本文件仅考虑锂离子电池和电池组的最基本的安全要求以提供对人身和财产的安全保护,而不涉及性能和功能特性。
随着技术和工艺的进一步发展必然会要求进一步修订本文件。
在本文件范围内锂离子电池和电池组导致的危险是指:
——漏液,可能会直接对人体构成化学腐蚀危害,或导致电池供电的电子产品内部绝缘失效间接造成电击、着火等危险;
——起火,直接烧伤人体,或对电池供电的电子产品造成着火危险;
——爆炸,直接危害人体,或损毁设备;
——过热,直接对人体引起灼伤,或导致绝缘等级下降和安全元器件性能降低,或引燃可燃液体。
漏液危险可能是由内部应力或外部应力的作用下壳体破损引起的。造成起火和爆炸危险的原因可能是电池内部发生热失控,而热失控可能是由于电池内部短路、电池材料的强烈氧化反应等引起的。
在确定电池或电池组采用何种设计方案时,遵守以下的优先次序:
——首先,如有可能,优先选择安全性高的材料,尽量避免使用容易出现热失控的材料;
——其次,如果无法实行以上原则,那么需设计保护装置,减少或消除危险发生的可能性,如增加保护装置等;
——最后,如果上述方案和其他的措施均不能彻底避免危险的发生,那么需对残留的危险采取标识和说明的措施。
上述原则不能代替本文件的详细要求,只是让设计者了解这些要求所依据的原则。
锂离子电池和电池组的安全性与其材料选择、设计、生产工艺、运输及使用条件有关。其中使用条件包含了正常使用条件、可预见的误用条件和可预见的故障条件,还包括影响其安全的环境条件诸如温度、海拔等因素。
锂离子电池和电池组的安全要求覆盖上述所有因素对人员引起的危险。人员是指维修人员和使用人员。
维修人员是指电子产品及其电池的维修人员,维修人员在有明显危险时可以运用专业技能避免可能的伤害。但是,需对维修人员就意外危险进行防护,例如用标识或警示说明以提醒维修人员有残留的危险。
使用人员是指除维修人员以外的所有人员。安全保护要求是假定使用人员未经过如何识别危险的培训,但不会故意制造危险状况而提出的。
便携式电子产品用锂离子电池和电池组
安全技术规范
1 范围
本文件规定了便携式电子产品用锂离子电池和电池组的安全要求和试验方法。
本文件适用于便携式电子产品用的锂离子电池和电池组(以下简称为电池和电池组),属于本文件范围内的便携式电子产品示例如下:
a) 便携式办公产品:笔记本电脑、平板电脑等;
b) 移动通信产品:手机、无绳电话、对讲机等;
c) 便携式音/视频产品:便携式电视机、便携式音/视频播放器、照相机、摄像机、录音笔、蓝牙耳机、便携式音箱等;
d) 其他便携式产品:电子导航器、数码相框、游戏机、电子书、移动电源、便携式储能电源、便携式投影仪、可穿戴设备等。
与上述示例类似用途的锂离子电池和电池组可参考使用本文件。
对于在车辆、船舶、飞机上等特定场合使用,以及对于医疗、采矿、海底作业等特殊领域使用的便携式电子产品用锂离子电池或电池组可能会有附加要求。
本文件不适用于电子烟用锂离子电池和电池组。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.5 环境试验 第2部分:试验方法 试验 Ea和导则:冲击
GB/T 2423.10 环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)
GB/T 2423.21 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验M:低气压
GB/T 2423.22 环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化
GB 4943.1—2022 音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分:安全要求
GB/T 5169.5—2020 电工电子产品着火危险试验 第5部分:试验火焰 针焰试验方法 装置、确认试验方法和导则
GB/T 5330—2003 工业用金属丝编织方孔筛网
GB/T 6005—2008 试验筛 金属丝编织网、穿孔板和电成型薄板 筛孔的基本尺寸
GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
锂离子电池 lithium ion cell
依靠锂离子在正极和负极之间移动实现化学能与电能相互转化的装置,并被设计成可充电。
注:该装置包括电极、隔膜、电解质、容器和端子等。
3.2
锂离子电池组 lithium ion battery
包含有保护电路的由任意数量的锂离子电池组合而成准备使用的组合体。
注1:保护电路可能是独立的,也可能在充电器或电子产品(含其配件)中,保护电路在充电器或电子产品(含其配件)中的测试参见第11章。
注2:锂离子电池组还可能含有封装材料、连接器、保护器件等部件或材料。
3.3
便携式电子产品 portable electronic equipment
不超过18kg的预定可由使用人员经常携带的移动式电子产品。
3.4
手持式电子产品 hand-held electronic equipment
在正常使用时要用手握持的便携式电子产品。
3.5
用户可更换型电池组 user replaceable battery
应用于便携式电子产品中且允许用户直接更换的锂离子电池组。
3.6
非用户更换型电池/电池组 non-user replaceable cell/battery
内置于便携式电子产品中且不允许用户直接更换的锂离子电池或锂离子电池组。
3.7
标称电压 nominal voltage
用以标识电池或电池组电压的适宜的近似值。
3.8
额定容量 rated capacity
C
制造商标明的电池或电池组容量。
注:单位为安时(Ah)或毫安时(mAh)。
3.9
额定能量 nominal energy
由制造商标明的在规定条件下确定的电池或电池组的能量值。
注:通过标称电压乘以额定容量计算得出,可向上取整,单位为瓦特小时(Wh)或毫瓦特小时(mWh)。
3.10
参考试验电流 reference test current
It
数值与额定容量(C)相同的试验电流。
注:单位为安(A)或毫安(mA)。
3.11
充电上限电压 upper limited charging voltage
Uup
制造商规定的电池或电池组能承受的最高安全充电电压。
注:定义3.11~3.26可参考附录A。
3.12
过压充电保护电压 over voltage for charge protection
Ucp
制造商规定的高电压充电时的保护电路动作电压。
3.13
充电限制电压 limited charging voltage
Ucl
制造商规定的电池或电池组的额定最大充电电压。
3.14
放电终止电压 end of discharge voltage
Ude
制造商推荐的电池或电池组放电结束时的电压。
3.15
欠压放电保护电压 low voltage for discharge protection
Udp
制造商规定的低电压放电时的保护电路动作电压。
3.16
放电截止电压 discharge cut-off voltage
Udo
制造商规定的电池或电池组安全放电的最低负载电压。
3.17
最大充电电流 maximum charging current
Icm
制造商规定的最大的恒流充电电流。
3.18
过流充电保护电流 over current for charge protection
Icp
制造商规定的大电流充电时的保护电路动作电流。
3.19
推荐充电电流 recommendation charging current
Icr
制造商推荐的恒流充电电流。
3.20
最大放电电流 maximum discharging current
Idm
制造商规定的最大持续放电电流。
3.21
过流放电保护电流 over current for discharge protection
Idp
制造商规定的大电流放电时的保护电路动作电流。
3.22
推荐放电电流 recommendation discharging current
Idr
制造商推荐的持续放电电流。
3.23
上限充电温度 upper limited charging temperature
Tcm
制造商规定的电池或电池组充电时的最高温度。
3.24
下限充电温度 lower limited charging temperature
Tcl
制造商规定的电池或电池组充电时的最低温度。
3.25
上限放电温度 upper limited discharging temperature
Tdm
制造商规定的电池或电池组放电时的最高温度。
3.26
下限放电温度 lower limited discharging temperature
Tdl
制造商规定的电池或电池组放电时的最低温度。
3.27
可允许的最高表面温度 allowable maximum surface temperature
Tmax
制造商规定的正常工作条件下电池或电池组表面可允许的最高温度。
注1:一般Tmax不小于“上限充电温度”和“上限放电温度”。
注2:定义Tmax用于整机温升测试的电池或电池组表面温度限值。
3.28
漏液 leakage
可见的液体电解质的漏出。
[来源:GB/T 28164—2011,1.3.9]
3.29
爆炸 explosion
电池或电池组的外壳剧烈破裂并且主要成分拋射出来。
[来源:GB/T 28164—2011,1.3.12]
3.30
起火 fire
从电池或电池组发出火焰。
注:火焰是由燃烧产生的,燃烧是一种发光发热的化学反应。火花不能称为火焰。
[来源:GB/T 28164—2011,1.3.13,有修改]
3.31
防火防护外壳 fire enclosure
用来使燃烧或火焰的蔓延减小到最低限度的部件。
3.32
型式试验 type test
对有代表性的样品所进行的试验,其目的是确定其设计和制造是否能符合本文件的要求。
[来源:GB 4943.1—2022,3.3.6.15,有修改]
4 试验条件
4.1 试验的适用性
只有涉及安全性时才进行本文件规定的试验。
在标准内容约定某一类电池或电池组因为产品的设计、结构、功能上的制约而明确对该产品的试验不适用时,可不进行该试验。如因受产品设计、构造或功能上的制约而无法对电池或电池组进行试验,而这种试验又需要实施时,可连同使用该电池或电池组的电子产品、该电子产品附属的充电器或构成该电子产品一部分的零部件,与电池或电池组一起进行相关试验。
注:便携式电子产品及其附带的充电器或者构成其一部分的零部件来自该电池或电池组的制造商或者电子产品的制造商,并由该制造商提供操作说明。
除非另有规定,测试完成后的样品不要求仍能正常使用。
4.2 试验的环境条件
除非另有规定,试验一般在下列条件下进行:
a) 温度:20℃±5℃;
b) 相对湿度:不大于75%;
c) 气压:86kPa~106kPa。
4.3 参数测量公差
相对于规定值或实际值,所有控制值或测量值的准确度应在下述公差范围内:
a) 电压:±0.2%;
b) 电流:±1%;
c) 温度:±2℃;
d) 时间:±0.1%;
e) 容量:±1%;
f) 转速:±1%。
4.4 温度测量方法
采用热电偶法来测量样品的表面温度。温度测试点选取温度最不利点作为试验判定依据。
注:可使用辅助方式寻找最不利点,如红外设备。
4.5 测试用充放电程序
4.5.1 测试用充电程序
电池或电池组可采用下列方法之一进行充电:
a) 制造商规定的方法;
b) 以0.2It A充电,当电池或电池组端电压达到充电限制电压(Ucl)时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.02It A,停止充电。
在充电前电池或电池组先按照4.5.2规定的方法进行放电,并静置10min;
除另有规定,优先推荐采用方法a),当不可获得方法a)的信息时,可采用方法b)。
4.5.2 测试用放电程序
电池或电池组以推荐放电电流(Icr)进行恒流放电至放电终止电压(Ude)。
4.6 模拟故障或异常工作条件
如果要求施加模拟故障或异常工作条件,应依次施加,一次模拟一个故障。对由模拟故障或异常工作条件直接导致的故障被认为是模拟故障或异常工作条件的一部分。
当设置某单一故障时,这个单一故障包括任何元器件的失效。
应通过检查电路板、电路图和元器件规格书来确定出合理可预见的故障条件,例如:
a) 半导体器件任意2个引脚间的短路和开路;
b) 电容器的短路和开路;
c) 限流器件的短路和开路;
d) 限压器件的短路和开路;
e) 使集成电路形成功耗过大的内部故障。
4.7 型式试验
4.7.1 样品的要求
除非另有规定,被测试样品应是客户将要接受的产品的代表性样品,包括小批量试产样品或是准备向客户交货的产品。
若试验需要引入导线测试或连接时,引入导线测试或连接产生的总电阻应小于20mΩ。
4.7.2 样品的数量
除特殊说明外,每个试验项目的样品为3个。
4.7.3 样品容量测试
电池或电池组样品的实际容量应大于或等于其额定容量,否则不能作为型式试验的典型样品。
注:如无特殊规定,上述要求仅针?型式试验。
样品先按照4.5.1规定的充电程序充满电,搁置10min,再按照4.5.2规定的放电程序放电,放电时所提供的容量即为样品的实际容量。
当对容量测试结果有异议时,可依据23℃±2℃的环境温度作为仲裁条件重新测试。
4.7.4 样品预处理
在进行4.7.5规定的试验项目前,应对样品进行如下预处理。
a) 充放电循环
电池或电池组按照4.5规定的充放电程序进行两个充放电完整循环,充放电程序之间搁置10min。
注1:在进行a)充放电循环预处理时可同时进行容量测试,取两次充放电完整循环后容量的较小值作为样品容量。
b) 静电放电
对于自身带有保护电路的电池组,在进行完a)充放电循环预处理后,按照4.5.1规定的充电程序充满电,还应按GB/T 17626.2 的规定对电池组每个输出端子进行4 kV接触放电测试(±4kV各10次)和8kV空气放电测试(±8kV各10次)。
注2:第8章样品不做静电放电预处理。
在预处理过程中如发生起火、爆炸、漏液等现象也认为是不符合本文件要求。
4.7.5 试验项目
除非另有说明,本文件规定的试验均为型式试验。
电池的型式试验项目见表1,“样品”栏中阿拉伯数字为测试样品编号。
表1 电池型式试验
项目 本文件章条号 试验内容 样品
试验条件 4.7.3 样品容量测试 全部
4.7.4 样品预处理 全部
一般安全要求a 5.2 安全工作参数 —
5.3.1 标识要求
电池电安全试验 6.1 高温外部短路 1~3
6.2 过充电 4~6
6.3 强制放电 7~9
电池环境安全试验 7.1 低气压 1~3
7.2 温度循环 1~3
7.3 振动 1~3
7.4 加速度冲击 1~3
7.5 跌落 10~12
7.6 挤压 13~15
7.7 重物冲击 16~18
7.8 热滥用 19~21
7.9 燃烧喷射 22~24
a 对厂商提供的标签、规格书、材料等进行检查和试验。
电池组的型式试验项目见表2,“样品”栏中的阿拉伯数字为测试样品编号。
表2 电池组型式试验
项目 本文件章条号 试验内容 样品
试验条件 4.7.3 样品容量测试 全部
4.7.4 样品预处理 全部
一般安全要求a 5.2 安全工作参数 —
5.3.1 标识要求
5.3.2 警示说明
5.3.3 耐久性
电池组环境安全试验 8.1 低气压 1~3
8.2 温度循环 1~3
8.3 振动 1~3
8.4 加速度冲击 1~3
8.5 跌落 4~6
8.6 应力消除 7~9
8.7 高温使用 10~12
8.8 洗涤 见8.8
8.9 阻燃要求 见8.9
电池组电安全试验 9.2 过压充电 13~15
9.3 过流充电 16~18
9.4 欠压放电 19~21
9.5 过流放电 22~24
9.6 外部短路 25~27
9.7 反向充电 28~30
a 对厂商提供的标签、规格书、材料等进行检查和试验。
对于自身带保护电路的电池组,还需要进行表3所示的试验。
表3 保护电路型式试验
项目 本文件章条号 试验内容 样品
电池组保护电路安全要求 10.1 过压充电保护
10.2 过流充电保护
10.3 欠压放电保护 每项试验各使用1个样品
10.4 过流放电保护
10.5 短路保护
对于自身不带保护电路但在其充电器或由其供电的电子产品中带有保护电路的电池组或电池,还应进行表4所示的试验。
表4 系统保护电路型式试验
项目 本文件章条号 试验内容 样品
系统保护电路安全要求 11.1 充电电压控制 样品为至少1个由该电池或电池组供电的电子产品或其控制部分
11.2 充电电流控制
11.3 放电电压控制
11.4 放电电流控制
11.5 充放电温度控制
对于多级串联构成的电池或电池组,还应满足第12章一致性的要求,进行表5所示的试验。
表5 一致性型式试验
项目 本文件章条号 试验内容 样品
一致性要求 12.2.1 单级电池过充保护 每项试验各使用1个样品
12.2.2 单级电池过放保护
4.7.6 试验顺序
电池和电池组试验顺序按照附录B的规定。
4.7.7 试验判据
只有当某项试验的受试样品全部测试合格,才可判定该项试验合格。