GB/T 2900.41-2008動力鋰離子電池

1. 范圍

本規(guī)范規(guī)定了動力鋰離子電池的定義、要求、測試方法、質(zhì)量評定程序及標志、包裝、運輸、貯存。

本規(guī)范適用于動力鋰離子電池（以下簡稱電池）。

2. 引用標準

下列標準所包含的條文，通過在本規(guī)范中引用而構(gòu)成為本規(guī)范的條文。本規(guī)范出版時，

所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本規(guī)范的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。

GB 191-1990 包裝儲運圖示標志

GB/T 2828-2003 逐批檢查技術(shù)抽樣程序及抽樣表（適用于連續(xù)批的檢查）

GB/T 2829-2002 周期檢查技術(shù)抽樣程序及抽樣表（適用于生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的檢查）

GB/T 2900.41-2008 蓄電池名詞術(shù)語（Eqv. IEC 60050(482)：2003）

3. 定義

本規(guī)范采用GB/T 2900.41-2008中規(guī)定的術(shù)語和下列定義。

3.1 動力鋰離子電池 power lithium-ion battery

指由一只或多只鋰離子單體蓄電池及附件組合而成的動力蓄能電池。

3..2 充電限制電壓 limited charge voltage

按生產(chǎn)廠規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。

3.3 額定容量 rated capacity

生產(chǎn)廠標明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為20℃?5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時）或mAh（毫安小時）。

3.4 標稱電壓 nominal voltage

用以表示電池電壓的近似值。

3.5 終止電壓 cut-off voltage

規(guī)定放電終止時電池的負載電壓，其值為n×2.75V（鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示，下同）。

4. 要求

4.1 外觀

a） 電池外表面應(yīng)清潔，無機機械損傷，觸點無銹蝕；

b） 電池表面應(yīng)有必須的產(chǎn)品標識（見7.1）。

4.2 20℃放電性能

4.2.1  0.2C5A放電性能

電池按5.3.2.3規(guī)定進行放電，放電時間應(yīng)不低于5h。

4.2.2  1C5A放電性能

電池按5.3.2.4規(guī)定進行放電，放電時間應(yīng)不低于51min。

4.3 高溫性能

電池在55℃?2℃下按5.3.3規(guī)定進行放電，放電時間應(yīng)不低于51min，電池外觀應(yīng)無變形、無爆裂。

4.4 低溫性能

電池在-20℃?2℃下按5.3.4規(guī)定進行放電，放電時間應(yīng)不低于3h，電池外觀應(yīng)無變形、無爆裂。

4.5 荷電保持能力

電池按5.3.5規(guī)定進行試驗，放電時間應(yīng)不低于4.25h。

4.6 循環(huán)壽命

電池按5.3.6規(guī)定進行試驗，循環(huán)壽命應(yīng)不低于300次。

4.7 環(huán)境適應(yīng)性

4.7.1 恒定濕熱性能

電池按5.3.7.1規(guī)定進行試驗后，電池外觀應(yīng)無明顯變形、銹蝕、冒煙或爆炸，放電時間應(yīng)不低于36min。

4.7.2 振動

電池按5.3.7.2規(guī)定進行試驗，電池外觀應(yīng)無明顯損傷、漏夜、冒煙和爆炸，電池電壓應(yīng)不低于n×3.6V。

4.7.3 碰撞

電池按5.3.7.3規(guī)定進行試驗，電池外觀應(yīng)無明顯損傷、漏夜、冒煙或爆炸，電池電壓應(yīng)不低于n×3.6V。

4.7.4 自由跌落

電池按5.3.7.4規(guī)定進行試驗，電池應(yīng)不漏夜、不冒煙、不爆炸，能插入蜂窩電話，鎖扣可靠；放電時間應(yīng)不低于51min。

4.8 安全保護性能

4.8.1 過充電保護

電池按5.3.8.1規(guī)定進行試驗，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏夜。

4.8.2 過放電保護

電池按5.3.8.2規(guī)定進行試驗，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏夜。

4.8.3 短路保護

電池按5.3.8.3規(guī)定進行試驗，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏夜；瞬時充電后，電池電壓應(yīng)不小于n×3.6V。

4.9 電池安全要求

本項要求是模擬電池誤用或濫用情況下可能發(fā)生的安全性問題。

4.9.1 重物沖擊

電池按5.3.9.1規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.9.2 熱沖擊

電池按5.3.9.2規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.9.3 過充電

電池按5.3.9.3規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.9.4 短路

電池按5.3.9.4規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸，電池的外部溫度不得高于150℃。

4.10 貯存

電池貯存12個月，經(jīng)完全充電后，0.2C5A放電時間不小于4h。

5. 測試方法

5.1 測試條件

除非另有規(guī)定，本規(guī)范中各項試驗應(yīng)在試驗的標準大氣條件下進行：

溫度：15 ℃~35℃；

相對濕度：45%~75%；

大氣壓力：86kPa~106 kPa。

5.2 測量儀表與設(shè)備要求

5.2.1 測量電壓的儀表準確度應(yīng)不低于0.5級，內(nèi)阻應(yīng)不小于10kΩ/V。

5.2.2 測量電流的儀表準確度應(yīng)不低于0.5級。

5.2.3 測量時間用的儀表準確度應(yīng)不低于?0.1%。

5.2.4 測量溫度的儀表準確度應(yīng)不低于?0.5℃。

5.2.5 恒流源的電流恒定可調(diào)，在充電或放電過程中，其電流變化應(yīng)在?0. 1%范圍內(nèi)。

5.2.6 恒壓源電壓可調(diào)，其電壓變化范圍為?0. 5%。

5.3 試驗方法

5.3.1 外觀

用目測法檢查被測電池的外觀，應(yīng)符合4.1的規(guī)定。

5.3.2  20℃放電特性

5.3.2.1 預(yù)循環(huán)

在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下，以0.2C5A充電，當(dāng)電池端電壓達到充電限制電壓時，擱置0.5h~1h，再以0.2C5A電流放電到終止電壓。

5.3.2.2 充電制式

電池可采用下列制是之一進行充電：

a）在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下，以0.2C5A充電，當(dāng)電池端電壓達到充電限制電壓時，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C5A，最長充電時間不大于8h，停止充電。此充電制式為檢驗的仲裁充電制式。

b）在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下，以1C5A充電，當(dāng)電池端電壓達到充電限制電壓時，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C5A，最長充電時間不大于8h，停止充電。

5.3.2.3 0.2C5A放電性能

電池按5.3.2.2規(guī)定充電后擱置0.5h~1h，在20℃?5℃的溫度下，以0.2C5A電流放電到終止電壓。

上述試驗可以重復(fù)循環(huán)5次，當(dāng)有一次循環(huán)的電池容量符合4.2.1的規(guī)定時，試驗即可停止。

5.3.2.4 1C5A放電特性

電池按5.3.2.2規(guī)定充電后擱置0.5h~1h，在20℃?5℃的溫度下，以1C5A電流放電到終止電壓，電池的放電時間應(yīng)符合4.2.2的規(guī)定。

5.3.3 高溫性能

電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，將電池放入55℃?2℃的高溫箱中恒溫2h，然后以1C5A電流放電至終止電壓，放電時間應(yīng)符合4.3的規(guī)定。該試驗結(jié)束后，將電池取出在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下擱置2h，然后目測電池外觀，應(yīng)符合4.3的規(guī)定。

5.3.4 低溫特性

電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，將電池放入-20℃?2℃的低溫箱中恒溫16h~24h后，以0.2C5A電流放電至終止電壓，放電時間應(yīng)符合4.4的規(guī)定。該試驗結(jié)束后，將電池取出在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下擱置2h，然后目測電池外觀，應(yīng)符合4.4的規(guī)定。

5.3.5 荷電保持能力

電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，在環(huán)境溫度為20℃?5℃的條件下，將電池開路擱置28d，再以0.2C5A電流進行放電至終止電壓，其放電時間應(yīng)符合4.5的規(guī)定。

5.3.6 循環(huán)壽命

5.3.6.1 電池循環(huán)壽命試驗應(yīng)在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下進行。

5.3.6.2 在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下，以1C5A充電，當(dāng)電池端電壓達到充電限制電壓時，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于20mA，停止充電，擱置0.5h~1h，再進行下一個充放電循環(huán)，直至連續(xù)兩次放電時間小于36min，則認為壽命終止。電池的循環(huán)壽命應(yīng)符合4.6規(guī)定。

5.3.7 環(huán)境適應(yīng)性

5.3.7.1 恒定濕熱性能

電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，將電池放入40℃?2℃，相對濕度為90%~95%的恒溫恒濕箱中擱置48h后，將電池取出在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下擱置2h，目測電池外觀，應(yīng)符合4.7.1的規(guī)定；再以1C5A電流的振幅調(diào)整好試驗設(shè)備，X、Y、Z三個方向每個方向上從10Hz~55Hz循環(huán)掃頻震動30min，掃頻速率為1oct/min；

振動頻率：10Hz~30Hz  位移幅值（單振幅）：0.38mm

振動頻率：30Hz~35Hz  位移幅值（單振幅）：0.19mm

振動結(jié)束后電池外觀及電池電壓應(yīng)符合4.7.2的規(guī)定。

5.3.7.3 碰撞

電池按5.3.7.2規(guī)定試驗結(jié)束后，將電池平均按X、Y、Z三個互相垂直軸向直接或通過夾具堅固在臺面上，按下述要求調(diào)好加速度、脈沖持續(xù)時間，進行碰撞試驗。

脈沖峰值加速度        100m/s2

每分鐘碰撞次數(shù)        40~80

脈沖持續(xù)時間            16 ms

碰撞次數(shù)            1000?10

碰撞結(jié)束后將電池自實驗臺取下，電池外觀及電池電壓應(yīng)符合4.7.3的規(guī)定。

5.3.7.4  自由跌落

電池按5.3.7.3規(guī)定實驗結(jié)束后，將電池樣品由高度（最低點高度）為1000mm的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm~20mm厚的硬木版上，從X、Y、Z正負方向（六個方向）每個方向自由跌落1次。

自由跌落結(jié)束后，將電池以1C5A電流放電至終止電壓。然后按5.3.2.4規(guī)定進行充放電循環(huán)，至放電時間符合4.7.4的規(guī)定，即可終止充放電循環(huán)，充放電循環(huán)次數(shù)應(yīng)不多于3次。

5.3.8  安全保護性能

5.3.8.1 過充電保護

電池按5.3.2.2規(guī)定充電結(jié)束后，用恒流恒壓源持續(xù)給電池加載8h，恒流恒壓源電壓設(shè)定為2倍標稱電壓，電流設(shè)定為21C5A的外接電流，電池應(yīng)符合4.8.1規(guī)定的要求。

5.3.8.2 過放電保護

電池在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下，以0.2C5A放電至終止電壓后，外接（30*n）Ω負載放電24h，電池應(yīng)符合4.8.2規(guī)定的要求。

5.3.8.3 短路保護

電池按5.3.2.2規(guī)定充電之后，將正負極用0.1Ω電阻器短路1h，電池應(yīng)符合4.8.3規(guī)定的要求。將正負極斷開，電池以1C5A電流瞬時充電5s后用電壓表測量電池電壓，應(yīng)符合4.8.3規(guī)定的要求。

注：以上安全性能試驗應(yīng)在有保護措施的條件下進行。

5.3.9 電池安全要求

所用的鋰離子單體電池若已通過安全認證或能提供制造廠進行下述四項安全試驗的報告，則不進行本條規(guī)定的試驗。

下述實驗應(yīng)在有強制排風(fēng)條件及防爆措施的裝置內(nèi)進行。在試驗前所有電池都要按5.3.2.2規(guī)定充電，并擱置24h后，再進行以下試驗。

5.3.9.1 重物沖擊

電池放置于沖擊臺上，將10kg重錘自1m高度自由落下，沖擊已固定在夾具中的電池（電池的面積最大的面應(yīng)與臺面垂直），電池允許發(fā)生變形，但應(yīng)符合4.9.1的要求。

5.3.9.2 熱沖擊

電池放置于熱箱中，溫度以（5℃?2℃）/mm的速率升至150℃?2℃并保溫30min，電池應(yīng)符合4.9.2的要求。

5.3.9.3 過充電

本項試驗應(yīng)在拆除電池外保護線路后進行。

將接有熱電偶的電池置于通風(fēng)櫥中，連接正負極于一恒流恒壓電源，調(diào)節(jié)電流至3C5A、電壓為n*10V，然后對電池以3C5A充電，直到電池電壓為n*10V，電流降到接近0A。試驗過程中監(jiān)視電池溫度變化，當(dāng)電池溫度下降到比峰值低約10℃時，結(jié)束試驗。電池應(yīng)符合4.9.3的要求。

5.3.9.4 短路

本項實驗應(yīng)在拆除電池外保護線路后進行。

將接有熱電偶的電池置于通風(fēng)櫥中，短路其正負極（線路總電阻不大于50mΩ），試驗過程中監(jiān)視電池溫度變化，當(dāng)電池溫度下降到比峰值低約10℃時，結(jié)束試驗。電池應(yīng)符合4.9.4的要求。

5.3.10 貯存

進行貯存試驗的電池應(yīng)選自生產(chǎn)日期到試驗日期不足3個月的電池，電池貯存前應(yīng)按5.3.2.2規(guī)定的制式給電池充入40%~50%的容量，然后在環(huán)境溫度20℃?5℃，相對濕度45%~85%的環(huán)境中貯存。貯存期滿后，電池按5.3.2.2進行充放電，放電時間應(yīng)符合4.10規(guī)定。

6. 質(zhì)量評定程序

6.1 檢驗分類

本規(guī)范規(guī)定的檢驗分為；

a)鑒定檢驗；

b)質(zhì)量一致性檢驗。

6.2 鑒定檢驗

鑒定檢驗一般在產(chǎn)品設(shè)計定型和生產(chǎn)定性時進行，但在產(chǎn)品的主要設(shè)計、工藝、元器件及材料有重大改變，影響產(chǎn)品的重要性能，使原來的鑒定結(jié)論不再有效時，也應(yīng)進行鑒定檢驗。

表1 鑒定檢驗

6.2.1 抽樣方案

鑒定檢驗的樣品是使用與正常生產(chǎn)相同的材料、設(shè)備和工藝生產(chǎn)并隨機抽取的，樣品數(shù)量見表。

6.2.2 檢驗項目

鑒定檢驗項目、順序及分組按表1規(guī)定。

6.2.3 判定項目

當(dāng)所有檢驗項目均滿足規(guī)定時，則判定為鑒定檢驗合格。如果任何一個檢驗項目不符合規(guī)定的要求時，應(yīng)暫停檢驗，生產(chǎn)方對不合格項目進行分析，找出不合格原因并采取糾正措施后，可繼續(xù)進行檢驗。若重新檢驗合格，則仍判鑒定檢驗合格；若重新檢驗仍有某個項目不符合規(guī)定的要求，則判定鑒定檢驗不合格。

6.3 質(zhì)量一致性檢驗

電池組的質(zhì)量一致性檢驗分逐批檢驗和周期檢驗，用以判定產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能否合格保證產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定。

6.3.1 逐批檢驗

6.3.1.1 供檢驗的樣品在交驗的產(chǎn)品中隨機抽取，采用GB/T2828的正常檢驗一次抽樣方案，檢驗項目、要求、測試方法、檢查水平（IL）及合格質(zhì)量水平(AQL)按表2規(guī)定。

表2 逐批檢驗

6.3.1.2 逐批檢驗后，按GB/T2828-1987中4.12規(guī)定對產(chǎn)品進行處置。

6.3.2 周期檢驗

6.3.2.1 周期檢驗的樣品在逐批檢驗合格的產(chǎn)品中隨機抽取，采用GB/T2829的一次抽樣方案，檢驗項目、順序及分組、要求、測試方法、抽樣周期、判別水平(DL)、不合格質(zhì)量水平(RQL)及判定數(shù)組（AcRe）按表3規(guī)定。

表3 周期檢驗

組號 檢驗項目 要求章條號 測試方法章條號 抽樣周期 DL RQL(AC Re)

1 高溫性能 4.3 5.3.3 90d Ⅰ 20(0 1)

低溫性能 4.4 5.3.4 

2 荷電保持能力 4.5 5.3.5 

3 環(huán)境適應(yīng)性 恒定濕熱性能 4.7.1 5.3.7.1 0.5a 15(0 1)

振動 4.7.2 5.3.7.2 

碰撞 4.7.3 5.3.7.3 

自由跌落 4.7.4 5.3.7.4 

4 安全保護性能 過充電保護性能 4.8.1 5.3.8.1 20(0 1)

過放電保護性能 4.8.2 5.3.8.2 

短路保護性能 4.8.3 5.3.8.3 

5 電池安全要求 重物沖擊 4.9.1 5.3.9.1 

熱沖擊 4.9.2 5.3.9.2 

過充電 4.9.3 5.3.9.3 

短路 4.9.4 5.3.9.4 

6 循環(huán)壽命 4.6 5.3.6 1a 

7 貯存 4.10 5.3.10 

6.3.2.2 周期檢驗完成后，按GB/T 2829-1987中4.12規(guī)定對產(chǎn)品批進行處理。

7 標志、包裝、運輸、貯存

7.1 標志

每個電池上應(yīng)有下列中文標志：產(chǎn)品名稱、型號、標稱電壓、額定容量、充電限制電壓、執(zhí)行標準編號、正負極性、制造日期或批號、制造廠名、商標和警示說明，其中允許將執(zhí)行標準編號、廠址、郵編和聯(lián)系電話標識在包裝或使用說明書中。

7.2 包裝

每個電池都應(yīng)有外包裝，包裝內(nèi)應(yīng)附有產(chǎn)品使用說明書。包裝好的產(chǎn)品應(yīng)放在干燥、防塵、防潮的包裝箱內(nèi)。

包裝箱外應(yīng)標明產(chǎn)品名稱、型號、數(shù)量、毛重、制造廠商、出廠日期、應(yīng)有“小心輕放”、“怕濕”、“向上”等必要標志，其包裝儲運圖示標志應(yīng)符合GB 191規(guī)定。

7.3 運輸

電池應(yīng)包裝成箱進行運輸，在運輸過程中應(yīng)防止劇烈振動、沖擊或擠壓，防止日曬雨淋，可使用汽車、火車、輪船、飛機等交通工具進行運輸。

7.4 貯存

電池應(yīng)貯存在環(huán)境溫度為-5℃～35℃，相對濕度不大于75%的清潔、干燥、通風(fēng)的室內(nèi)，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，應(yīng)遠離火源及熱源。