GB 31241-2022鋰電池測試新標(biāo)準(zhǔn)之試驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容

本引言旨在介紹本文件的要求所依據(jù)的原則,理解這些原則對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)安全的鋰離子電池和電池組是很有必要的。需要注意的是本文件僅考慮鋰離子電池和電池組的基本的安全要求以提供對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)的安全保護(hù),而不涉及性能和功能特性。
隨著技術(shù)和工藝的進(jìn)一步發(fā)展必然會(huì)要求進(jìn)一步修訂本文件。在本文件范圍內(nèi)鋰離子電池和電池組導(dǎo)致的危險(xiǎn)是指:
--漏液,可能會(huì)直接對(duì)人體構(gòu)成化學(xué)腐蝕危害，或?qū)е码姵毓╇姷碾娮赢a(chǎn)品內(nèi)部絕緣失效間接造
成電擊、著火等危險(xiǎn):
--起火,直接燒傷人體,或?qū)﹄姵毓╇姷碾娮赢a(chǎn)品造成著火危險(xiǎn); --爆炸,直接危害人體,或損毀設(shè)備;
--過熱,直接對(duì)人體引起灼傷，或?qū)е陆^緣等級(jí)下降和安全元器件性能降低，或引燃可燃液體。漏液危險(xiǎn)可能是由內(nèi)部應(yīng)力或外部應(yīng)力的作用下殼體破損引起的。造成起火和爆炸危險(xiǎn)的原因可
能是電池內(nèi)部發(fā)生熱失控。而熱失控可能是由于電池內(nèi)部短路、電池材料的強(qiáng)烈氧化反應(yīng)等引起的。
在確定電池或電池組采用何種設(shè)計(jì)方案時(shí)，遵守以下的優(yōu)先次序;
--首先,如有可能,優(yōu)先選擇安全性高的材料,盡量避免使用容易出現(xiàn)熱失控的材料;
--其次,如果無法實(shí)行以上原則，那么需設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，減少或消除危險(xiǎn)發(fā)生的可能性，如增加保
護(hù)裝置等;
--最后,如果上述方案和其他的措施均不能徹底避免危險(xiǎn)的發(fā)生，那么需對(duì)殘留的危險(xiǎn)采取標(biāo)識(shí)
和說明的措施。

本文件規(guī)定了便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組的安全要求和試驗(yàn)方法。
本文件適用于便攜式電子產(chǎn)品用的鋰離子電池和電池組(以下簡稱為電池和電池組),屬于本文件
范圍內(nèi)的便攜式電子產(chǎn)品示例如下:

a)便攜式辦公產(chǎn)品:筆記本電腦、平板電腦等;
b) 移動(dòng)通信產(chǎn)品:手機(jī)、無繩電話、對(duì)講機(jī)等;

c)便攜式音/視頻產(chǎn)品:便攜式電視機(jī)、便攜式音/視頻播放器、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、藍(lán)牙耳
機(jī)、便攜式音箱等;

d)其他便攜式產(chǎn)品:電子導(dǎo)航器、數(shù)碼相框、游戲機(jī)、電子書、移動(dòng)電源、便攜式儲(chǔ)能電源、便攜式
投影儀、可穿戴設(shè)備等。
與上述示例類似用途的鋰離子電池和電池組可參考使用本文件。

對(duì)于在車輛、船舶、飛機(jī)上等特定場合使用,以及對(duì)于醫(yī)療、采礦、海底作業(yè)等特殊領(lǐng)域使用的便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池或電池組可能會(huì)有附加要求。
本文件不適用于電子煙用鋰離子電池和電池組。

鋰電池測試新標(biāo)準(zhǔn)GB 31241-2022之試驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容：

7.1 低氣壓

將電池按照451規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,將電池放置干20℃+5℃的直空箱中,抽直空將箱內(nèi)壓強(qiáng)降低至 11.6 kPa(模擬海拔 15 240 m),并保持6h。
具體試驗(yàn)方法按照 GB/T 2423.21 中的相關(guān)規(guī)定。電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。

7.2 溫度循環(huán)

將充滿電的電池放置在溫度為20℃士5℃的可控溫的箱體中進(jìn)行如下步驟: a) 將試驗(yàn)箱溫度升高為 72 ℃士2 ℃,并保持 6h; b) 將試驗(yàn)箱溫度降為-40℃士2 ℃,并保持6h; c) 重復(fù)步驟 a)~b),共循環(huán) 10次;
d) 在室溫20℃士5 ℃下至少保存6h。
試驗(yàn)過程中每兩個(gè)溫度之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于30 min,步驟示意圖見圖 3。具體試驗(yàn)方法按照 GB/T 2423.22 中的相關(guān)規(guī)定。

7.3 振動(dòng)

每個(gè)方向進(jìn)行12個(gè)循環(huán),每個(gè)方向循環(huán)時(shí)間共計(jì)3h的振動(dòng)。
圓柱型和紐扣型電池按照其軸向和徑向兩個(gè)方向進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn),方型和軟包裝電池按照三個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。
具體試驗(yàn)方法按照 GB/T 2423.10 的相關(guān)規(guī)定。電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。

7.4 加速度沖擊
將充滿電的電池固定在沖擊臺(tái)上，進(jìn)行半正弦脈沖沖擊試驗(yàn),在最初的3ms內(nèi),最小平均加速度為75g,峰值加速度為150g士25g脈沖持續(xù)時(shí)間為6ms士1ms。電池每個(gè)方向進(jìn)行三次加速度沖擊試驗(yàn)。
圓柱型和紐扣型電池按照其軸向和徑向兩個(gè)方向進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，方型和軟包裝電池按照三個(gè)相互垂直的方向依次進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。
具體試驗(yàn)方法按照 GB/T 2423.5 的相關(guān)規(guī)定。

7.5 跌落
將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,按1m的跌落高度自由落體跌落于混凝土板上。
圓柱型和紐扣型電池兩個(gè)端面各跌落一次，圓柱面跌落兩次，共計(jì)進(jìn)行四次跌落試驗(yàn);方型和軟包裝電池每個(gè)面各跌落一次,共進(jìn)行六次試驗(yàn)。
電池應(yīng)不起火、不爆炸。

7.6 擠壓

將電池按照451規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，將電池置于兩個(gè)平面內(nèi),垂直干極板方向進(jìn)行擠壓。
兩平板間施加 13.0kN0.78kN的擠壓力.擠壓電池的速度為0.1mm/s。一旦壓力達(dá)到最大值或電池的電壓下降三分之一,即可停止擠壓試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中電池應(yīng)防止發(fā)生外部短路。
圓柱型電池?cái)D壓時(shí)使其縱軸向與兩平板平行,扣式電池采用電池上下兩面與兩平板平行的方式進(jìn)行擠壓試驗(yàn).方型電池(硬殼)、長度小于25mm的方型軟包裝電池及其他類型電池只對(duì)電池的寬面進(jìn)行擠壓試驗(yàn)。對(duì)于樣品長度不小于25mm的方型軟包裝電池，需將直徑25mm的鋼質(zhì)半圓柱體置于
電池寬面上進(jìn)行擠壓,半圓柱體縱軸經(jīng)過寬面兒何中心且與電池極耳方向垂直,長度需大于被擠壓電池
尺寸,擠壓力達(dá)到表 10 中軟包裝電池寬度對(duì)應(yīng)擠壓力后截止。
試驗(yàn)中電池放置方式參照?qǐng)D4所示。1個(gè)樣品只做一次擠壓試驗(yàn)。擠壓過程中,擠壓達(dá)到截止條件和擠壓裝置停止的時(shí)間間隔應(yīng)不大于100 ms。

7.7 重物沖擊

將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,將電池置于平臺(tái)表面,將直徑為15.8mm土0.2mm的金屬棒橫置在電池兒何中心上表面.采用質(zhì)量為9.1ke01kg的重物從610mm±25mm的高處自由落體狀態(tài)撞擊放有金屬棒的電池表面,并觀察6h。
要求圓柱型電池沖擊試驗(yàn)時(shí)使其縱軸向與重物表面平行,金屬棒與電池縱軸向垂直且盡量與沖擊面平行,方型電池只對(duì)寬面進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。扣式電池進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)將金屬棒橫跨過電池表面中心。1個(gè)樣品只做一次沖擊試驗(yàn)。
電池應(yīng)不起火,不爆炸。
注:對(duì)于軟包裝電池，本條不適用。

7.8 熱濫用

將電池按照451規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,將電池放人試驗(yàn)箱中。試驗(yàn)箱以5℃/min士2℃/min的溫升速率進(jìn)行升溫,當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到 130 ℃士2 ℃后恒溫,并持續(xù) 30 min。
電池應(yīng)不起火、不爆炸。

7.9 燃燒噴射

將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,再將電池放置在試驗(yàn)工裝的鋼絲網(wǎng)上,試驗(yàn)工裝見附錄C的C2。如果試驗(yàn)過程中出現(xiàn)電池滑落的情況時(shí)，可用單根金屬絲把電池樣品固定在鋼絲網(wǎng)上:如果無此類情況發(fā)生,則不可以捆綁電池。用火焰加熱電池,當(dāng)出現(xiàn)以下三種情況時(shí)停止加熱:
a)電池爆炸;
b)電池完全燃燒;
c) 持續(xù)加熱30 min,但電池未起火,未爆炸。
試驗(yàn)后.組成電池的部件(粉塵狀產(chǎn)物除外)或電池整體不應(yīng)穿透鋁網(wǎng)。