锂离子蓄电池总规范(QB/T 2502-2000)

前 言

　　本标准是根据锂离子电池的特点，针对单体锂离子电池而制定的，在技术上融合了UL1642《锂电池标准》(第三版)及日本电池工业会SBAG1101——1997《锂离子可充电池的安全性评价标准》有关技术内容，有利于适用国际贸易，促进锂离子电池行业的发展和提高。

　　本标准参考了GB/T1500——1994《金属氢化物镍圆柱密封碱性蓄电池总规范》、YD/T 998-1999《移动通信手机用锂离子电源及充电器》、SBAG1101等标准。

　　本标准由国家轻工业局行业管理司提出。

　　本标准由轻工业化学电源研究所归口。

　　本标准起草单位：维坊青鸟华光电池有限公司和厦门宝龙工业有限公司、成都建中锂电池厂、武汉力兴电源股份有限公司、轻工业化学电源研究所、北大先行科技产业有限公司。

　　本标准主要起草人：盛宏琳、金明刚、吴一帆、余章华、林佩云、周恒辉。

　　中华人民共和国轻工行业标准

　　QB/T2502——2000

　　锂 离 子 电 池 总 规 范

　　1 范围

　　本标准规定了单体锂离子蓄电池的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。

　　本标准适用于单体锂离子蓄电池(以下简称”电池”)。

　　2 引用标准

　　下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

　　GB 191——1990 包装储运图示标志

　　GB/T 2423.2——1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法

　　GB/T 2423.2——1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法

　　GB/T 2423——1993电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方法

　　GB/T 2423.6——1995电工电子产品环境试验规程 第二部分： 试验方法 试验Ed和导则：碰撞

　　GB/T 2423.10——1995电工电子产品环境试验规程 第二部分： 试验方法 试验Fc和导则：振动(正弦)

　　GB/T 2828——1987逐批检验记数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)

　　GB/T2829——1987 周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)

　　3 定义

　　本标准采用下列定义。

　　3.1 额定容量

　　在环境温度为(25±5)0C时，电池以5小时率放电至终止电压时的容量，以C5表示，单位为安时(Ah)或毫安时(mAh)。

　　3.2 标称电压

　　用来标明锂离子电池电压的近似值，一般为3.6V/单体、3.7V/单体或3.8V/单体。

　　3.3 终止电压

　　规定电池放电终止时的电压，为(2.5V~3.0V)/单体。

　　3.4 限制电压

　　充电时，对锂离子蓄电池电压的限定值，一般为(4.10±0.05)V/单体，(4.20±0.05)V/单体。

　　3.5 标准充电

　　在环境温度(25±5)0C条件下，对电池以0.2C5A恒流充电至限制电压后恒压充电，直至充电电流小于0.05C5A。

　　3.6 标准放电

　　在环境温度(25±5)0C条件下，对电池以0.2C5A恒流放电至终止电压。

　　3.7 爆炸

　　国家轻工业局2000-12-01 批准 2001-06-01 实施

　　QB/T2502——2000

　　电池的任何部位瞬间喷射出的固体材料被推至离电池25cm以上。

　　3.8 着火

　　电池拌有火焰燃烧。

　　4 技术要求

　　4.1 外观、尺寸和质量

　　按5.2检测，电池外表应清洁，无明显划痕及机械损伤，无漏夜现象，标志应符合第7章的要求;电池的尺寸和质量应符合产品规范的规定。

　　4.2 额定容量

　　电池按5.4进行试验，其放电时间应不少于5h。

　　4.3 大电流(1C5A)放电

　　电池按5.5进行试验，其放电时间应不少于0.9h。

　　4.4 低温放电

　　电池按5.6进行试验，其放电时间应不少于3h。

　　4.5 高温放电

　　电池按5.7进行试验，其放电时间应不少于4.5h。

　　4.6 电池内阻

　　电池按5.8进行试验，其内阻应不小于100mΩ(1kHz交流阻抗)。

　　4.7 荷电保持能力

　　电池按5.9进行试验，其放电时间应不少于4.5h。

　　4.8 循环寿命

　　电池按5.10进行试验，循环寿命应不少于300次;试验期间应不漏夜。

　　4.9 贮存能力

　　电池按5.11进行试验，其放电时间应不少于4.75h。

　　4.10 环境适应性

　　4.10.1 高温性能

　　电池按5.12.1进行试验，其放电时间应不少于4.5h。

　　4.10.2 低温性能

　　电池按5.12.2进行试验，其放电时间应不少于4.5h。

　　4.10.3 恒定湿热性能

　　电池按5.12.3进行试验，其放电时间应不少于4.5h。

　　4.10.4 机械振动

　　电池按5.12.4进行试验，其放电时间应不少于5h。

　　4.10.5 机械碰撞

　　电池按5.12.5进行试验，其放电时间应不少于5h。

　　4.10.6 温度冲击

　　电池按5.12.6进行试验，电池应不漏夜。

　　4.11 安全性能

　　4.11.1 过充电

　　电池按5.13.1进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.2 强制充电

　　电池按5.13.2进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.3 外部短路

　　QB/T2502——2000

　　电池按5.13.3进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.4 刚钉穿刺(内部短路)

　　电池按5.13.4进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.5 挤压(内部短路)

　　电池按5.13.5进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.6 撞击

　　电池按5.13.6进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.7 浸水

　　电池按5.13.7进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.8 跌落

　　电池按5.13.8进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　4.11.9 高温搁置

　　电池按5.13.9进行试验，电池应不爆炸、不着火。

　　5 试验方法

　　5.1 测量仪表要求

　　5.1.1 电压表要求

　　测量电压的仪表精确度应不低于0.5级，内阻应不小于10 KΩ/V。

　　5.1.2 电流表要求

　　测量电流的仪表精确度应不低于0.5级。

　　5.1.3 时间仪表要求

　　测量时间用的仪表精确度应不低于±0.1%。

　　5.1.4 充电电源要求

　　可恒流充电，精确度应不低于±0.3%，在充电电压达到限制电压后应能改为恒压充电，精确度不低于±0.3%。

　　5.1.5 电池内阻测试仪表的要求

　　测量电池内阻的仪表精确度不低于±0.5%。

　　5.1.6 游标卡尺要求

　　测量电池尺寸的游标卡尺精确度不低于0.02mm。

　　5.1.7 天平要求

　　称量电池质量的天平的感量为0.1g。

　　5.2 外观、尺寸及质量的检测

　　用目测方法检查电池外观及标志：用游标卡尺测量电池尺寸;用天平称量电池质量。电池外观、尺寸及质量应符合4.1的规定。

　　5.3 预示循环

　　检验电池的额定容量和放电性能前应先做2次预示循环。预示循环按以下方法进行。

　　电池按3.5充电，充电后在环境温度(20±5)0C环境条件下放置，放置时间不少于1h，按3.6放电到终止电压。

　　5.4 额定容量试验

　　电池按3.5充电，充电后在环境温度(20±5)0C环境条件下放置，放置时间不少于1h，

　　按3.6放电，放电时间应符合4.2规定。

　　5.5 大电流放电试验

　　电池按3.5充电，充电结束后，在(20±5)0C环境温度下放置时间不少于1h，以1C5A

　　QB/T2502——2000

　　恒流放电，放电时间应符合3.4规定。

　　5.6 低温放电试验

　　电池按3.5充电，充电结束后，在(-20±2)0C或(-10±2)0C(聚合物锂离子电池)环境温度下，搁置时间不少于4h，然后在同一环境温度下，以0.2C5A恒流放电，放电时间应符合4.4规定。

　　5.7 高温放电试验

　　电池按3.5充电，充电结束后，在(60±2)0C环境温度下，搁置时间不少于4h，然后在同一环境温度下，以0.2C5A恒流放电，放电时间应符合4.5规定。

　　5.8 内阻试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，40%~60%荷电状态的电池在电池电阻测量仪表上测试，内阻应符合4.6规定。

　　5.9 荷电保持能力试验

　　电池按3.5充电，以充电状态在环境温度(20±5)0C条件下开路搁置30天，以0.2C5A电流恒流放电，放电时间应符合4.7规定

　　5.10 循环寿命试验

　　寿命试验前，电池应以0.2C5A电流放电到终止电压，寿命试验应在(20±5)0C环境温度条件下，以1C5A恒流充电，当电池端电压达到充电限制电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.05CA时停止充电，搁置20min，以1C5A电流放电至终止电压，搁置20min，再进行下一个充放电循环，直至连续两次放电时间小于42min，则认为寿命终止。电池应符合4.8的规定。

　　5.11 贮存试验

　　电池贮存前以0.2C5A电流放电到40%~60%荷点状态，然后在温度(20±10)0C，相对湿度45%~85%的环境中贮存6个月，贮存期间，环境温度不得超过(20±10)0C。贮存期满后，电池先放电至终止电压，再按3.5充电及按3.6放电，放电时间应符合4.9规定。

　　5.12 环境性能试验

　　5.12.1高温试验

　　a)在环境温度(20±5)0C，正常大气压条件下，对样品外观目测检查，并按3.5对电池进行充电;

　　b)按GB/T2423.2——1989中”试验B b”方法进行试验，试验温度(65±2)0C，持续时间16h;

　　c)试验结束后，将样品取出，在正常大气压条件、(20±5)0C环境温度下，搁置时间不少于4h，对样品进行外观目测检查，电池外观应符合4.1规定。

　　d)按3.6进行放电，放电时间应符合4.10.1规定。

　　5.12.2 低温试验

　　a)同5.12.1a;

　　b)按GB/T2423.1——1989中”试验A b”方法进行试验，试验温度(-20±3)0C，持续时间16h;

　　c)同5.12.1c;

　　d)按3.6进行放电，放电时间应符合4.10.2规定。

　　5.12.3 恒定湿热试验

　　a)同5.12.1a;

　　b)按GB/T2423.3进行试验，试验温度(40±3)0C，相对湿度93+2-3%，持续时间48h;

　　QB/T2502——2000

　　c)同5.12.1c;

　　d)按3.6进行放电，放电时间应符合4.10.3规定。

　　5.12.4 机械振动试验

　　a)同5.12.1a;

　　b)按GB/T2423.10的方法进行试验。试验条件为：10Hz~55Hz，位移振幅0.35mm，

　　X，Y，Z每个方向扫频(循环次数为10次)，扫频速率为每分钟一个倍频程;

　　c)同5.12.1c;

　　d)按3.6进行放电，放电时间应符合4.10.4规定。

　　5.12.5 机械碰撞试验

　　a)同5.12.1a;

　　b)按GB/T2423.10的方法进行试验。碰撞脉冲峰值加速度为100m/s2、脉冲持续时间为16ms，碰撞次数为1000±10次;

　　将1/2的样品按垂直方向，另1/2样品按平行轴向(当样品为奇数时，允许垂直轴向多一只)进行碰撞试验;

　　c) 同5.12.1c;

　　d) 按3.6进行放电，放电时间应符合4.10.5规定。

　　5.12.6 温度冲击试验

　　电池按3.5充电后。在-200C环境下放置2h之后，再以500C环境下放置2h，如此进行10个循环试验，电池应不漏夜。不同温度间转换的时间不超过5min。

　　5.13 安全性能试验

　　5.13.1 过充电试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，完全放电态的电池(可附有PTC或热熔丝保护元器件和电子保护线路)以0.2C5A恒流充电12.5h，电池应不爆炸，不着火(允许电池内部安全装置及保护装置动作，此时无电流输出，允许终止试验)。

　　5.13.2 强制放电试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，电池按3.5充电后(可附有PTC或热熔丝保护元器件和电子保护线路)再以0.2C5A恒流强制放电12.5h，电池应不爆炸，不着火(允许电池内部安全装置及保护装置动作，此时无电流输出，允许终止试验)。

　　5.13.3 外部短路试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，电池按3.5充电后(可附有PTC或热熔丝保护元器件)用电阻值不大于50mΩ的导线连接电池的正负极端，使之短路6h以上，电池应不爆炸，不着火(允许电池内部安全装置及保护装置动作，此时无电流输出，允许终止试验)。

　　5.13.4钢钉穿刺(内部短路)试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，电池按3.5充电后，防在一钢制夹具中，以直径2.5mm

　　~5.0mm大小的钢钉在电池中央部位沿与电极面垂直的方向穿透电池，并放置6h以上，电池应不爆炸，不着火。

　　5.13.5 挤压(内部短路)试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，电池按3.5充电后，置于两块铁板之间，使电极面与铁板平行，在铁板上施加13kN的压力，电池应不爆炸，不着火。

　　5.13.6 撞击试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，电池按3.5充电后，将直径7.9mm，长度70mm圆钢棒沿与电池的电极面平行并与电池上部端子成直角的方向置于电池中部，然后将一块重量为

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　　9.1Kg的物体从距该棒61cm处的高度自由跌落至该棒(允许电池内部安全装置动作)。电池应不爆炸，不着火。

　　5.13.7 浸水试验

　　环境温度(20±5)0C条件下，电池按3.5充电后，浸没于室温下的水槽中，并保持24h以上。电池应不爆炸，不着火。

　　5.13.8 跌落试验

　　电池按3.5充电后，在10m高处任意方向落至混凝土上一次，电池应不爆炸，不着火。

　　5.13.9 高温搁置试验

　　电池按3.5充电后，以(5±1)0C/min升温速率升温至1300C，在该环境下放置1h，电池应不爆炸，不着火。

　　注

　　1 以上安全试验应在有保护装置的条件下进行

　　2 以上安全试验适用于100mAh~5000mAh的小型锂离子电池。

　　6 检验规则

　　6.1 检验分类

　　本标准规定的检验分为：

　　a)型式检验;

　　b)出厂检验。

　　所有检测在供方或由供需双方商定的检验部门进行。

　　6.2 型式检验

　　型式检验一般在产品设计定型和生产定型时进行，但产品的结构、工艺、元器件及材料有重大改变，可能影响产品的重要性能时，应进行型式检验。

　　6.2.1 抽样方案

　　型式检验的样品是使用与正常生产相同的材料、设备和工艺生产并随机抽取的，样品数量见表1。

　　6.2.2 检验项目

　　型式检验项目、顺序及分组按表1规定。

　　表1

　　6.2.3 判断规则

　　当所有检验项目均满足规定时，则判为型式检验通过。如果任何一个检验项目不符合规

　　QB/T2502——2000

　　定的要求时，应暂停检验，生产方对不合格项目进行分析，找出不合格原因并采取纠正措施后，可重新进行检验。若重新检验合格，则判检验通过;若重新检验仍有某一项不符合规定的要求，则判定本次型式检验未通过。

　　6.3 出厂检验

　　电池的出厂检验分逐批检查和周期检查，用以判定产品生产过程中能否合格，保证产品质量的持续稳定。

　　6.3.1 逐批检查

　　6.3.1.1 供检查的样品在交验的产品中随机抽取，采用 GB/T2828——1987的正常检查一次抽样方案，检查项目、要求、试验方法、检查水平(IL)及合格质量水平(AQL)按表2规定。

　　表2

　　6.3.1.2 逐批检查后，按GB/T2828——1987中4.12对产品进行处置。

　　6.3.1.3 若逐批检查不合格，供货方应对不合格批进行100%的检验，将发现的不合格品剔除或返修后，再次提交检查。对于再次提交检查的批，是使用正常检查还是加严检查，是检查所有类型的不合格还是仅仅检查造成批不合格的个别类型不合格，均有订货方决定。若再次提交仍不合格，则应停止供货。

　　6.3.2 周期检查

　　周期检查的样品在交验的产品中随机抽取，采用GB/T2829——1987的一次抽样方案，检查项目、顺序及分组、技术要求、试验方法、抽样周期、判别水平(DL)、不合格质量水平(RQL)及判定组数(AC，Re)按表3规定。

　　表3