GB/T 2900.41-2008動(dòng)力鋰離子電池

1. 范圍

本規(guī)范規(guī)定了動(dòng)力鋰離子電池的定義、要求、測試方法、質(zhì)量評(píng)定程序及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存。

本規(guī)范適用于動(dòng)力鋰離子電池（以下簡稱電池）。

2. 引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，

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

GB 191-1990 包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)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(dòng)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(dòng)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(shí)的電壓值。

3.3 額定容量 rated capacity

生產(chǎn)廠標(biāo)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(shí)所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時(shí)）或mAh（毫安小時(shí)）。

3.4 標(biāo)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(shí)電池的負(fù)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(jī)機(jī)械損傷，觸點(diǎn)無銹蝕；

b） 電池表面應(yīng)有必須的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)（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(jìn)行放電，放電時(shí)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(jìn)行放電，放電時(shí)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(jìn)行放電，放電時(shí)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(jìn)行放電，放電時(shí)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(jìn)行試驗(yàn)，放電時(shí)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(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)行試驗(yàn)后，電池外觀應(yīng)無明顯變形、銹蝕、冒煙或爆炸，放電時(shí)間應(yīng)不低于36min。

4.7.2 振動(dòng)

電池按5.3.7.2規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)行試驗(yàn)，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(shí)間應(yīng)不低于51min。

4.8 安全保護(hù)性能

4.8.1 過充電保護(hù)

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

4.8.2 過放電保護(hù)

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

4.8.3 短路保護(hù)

電池按5.3.8.3規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏夜；瞬時(shí)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(xiàng)要求是模擬電池誤用或?yàn)E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(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.9.4 短路

電池按5.3.9.4規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，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(gè)月，經(jīng)完全充電后，0.2C5A放電時(shí)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(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)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(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級(jí)，內(nèi)阻應(yīng)不小于10kΩ/V。

5.2.2 測量電流的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級(jí)。

5.2.3 測量時(shí)間用的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于?0.1%。

5.2.4 測量溫度的儀表準(zhǔn)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(yàn)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(dá)到充電限制電壓時(shí)，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(jìn)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(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C5A，最長充電時(shí)間不大于8h，停止充電。此充電制式為檢驗(yàn)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(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C5A，最長充電時(shí)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(yàn)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(shí)，試驗(yàn)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(shí)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(shí)間應(yīng)符合4.3的規(guī)定。該試驗(yàn)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(shí)間應(yīng)符合4.4的規(guī)定。該試驗(yàn)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(jìn)行放電至終止電壓，其放電時(shí)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(yàn)應(yīng)在環(huán)境溫度20℃?5℃的條件下進(jìn)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(dá)到充電限制電壓時(shí)，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(jìn)行下一個(gè)充放電循環(huán)，直至連續(xù)兩次放電時(shí)間小于36min，則認(rèn)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(yàn)設(shè)備，X、Y、Z三個(gè)方向每個(gè)方向上從10Hz~55Hz循環(huán)掃頻震動(dòng)30min，掃頻速率為1oct/min；

振動(dòng)頻率：10Hz~30Hz  位移幅值（單振幅）：0.38mm

振動(dòng)頻率：30Hz~35Hz  位移幅值（單振幅）：0.19mm

振動(dòng)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(yàn)結(jié)束后，將電池平均按X、Y、Z三個(gè)互相垂直軸向直接或通過夾具堅(jiān)固在臺(tái)面上，按下述要求調(diào)好加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間，進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。

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(shí)間            16 ms

碰撞次數(shù)            1000?10

碰撞結(jié)束后將電池自實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將電池樣品由高度（最低點(diǎn)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(fù)方向（六個(gè)方向）每個(gè)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(jìn)行充放電循環(huán)，至放電時(shí)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(hù)性能

5.3.8.1 過充電保護(hù)

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(biāo)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(hù)

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(fù)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(hù)

電池按5.3.2.2規(guī)定充電之后，將正負(fù)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(fù)極斷開，電池以1C5A電流瞬時(shí)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(yàn)應(yīng)在有保護(hù)措施的條件下進(jìn)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(rèn)證或能提供制造廠進(jìn)行下述四項(xiàng)安全試驗(yàn)的報(bào)告，則不進(jìn)行本條規(guī)定的試驗(yàn)。

下述實(shí)驗(yàn)應(yīng)在有強(qiáng)制排風(fēng)條件及防爆措施的裝置內(nèi)進(jìn)行。在試驗(yàn)前所有電池都要按5.3.2.2規(guī)定充電，并擱置24h后，再進(jìn)行以下試驗(yàn)。

5.3.9.1 重物沖擊

電池放置于沖擊臺(tái)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(tái)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(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在拆除電池外保護(hù)線路后進(jìn)行。

將接有熱電偶的電池置于通風(fēng)櫥中，連接正負(fù)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(yàn)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(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。電池應(yīng)符合4.9.3的要求。

5.3.9.4 短路

本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在拆除電池外保護(hù)線路后進(jìn)行。

將接有熱電偶的電池置于通風(fēng)櫥中，短路其正負(fù)極（線路總電阻不大于50mΩ），試驗(yàn)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(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。電池應(yīng)符合4.9.4的要求。

5.3.10 貯存

進(jìn)行貯存試驗(yàn)的電池應(yīng)選自生產(chǎn)日期到試驗(yàn)日期不足3個(gè)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(jìn)行充放電，放電時(shí)間應(yīng)符合4.10規(guī)定。

6. 質(zhì)量評(píng)定程序

6.1 檢驗(yàn)分類

本規(guī)范規(guī)定的檢驗(yàn)分為；

a)鑒定檢驗(yàn)；

b)質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。

6.2 鑒定檢驗(yàn)

鑒定檢驗(yàn)一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型和生產(chǎn)定性時(shí)進(jìn)行，但在產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)、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(shí)，也應(yīng)進(jìn)行鑒定檢驗(yàn)。

表1 鑒定檢驗(yàn)

6.2.1 抽樣方案

鑒定檢驗(yàn)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(jī)抽取的，樣品數(shù)量見表。

6.2.2 檢驗(yàn)項(xiàng)目

鑒定檢驗(yàn)項(xiàng)目、順序及分組按表1規(guī)定。

6.2.3 判定項(xiàng)目

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

6.3 質(zhì)量一致性檢驗(yàn)

電池組的質(zhì)量一致性檢驗(yàn)分逐批檢驗(yàn)和周期檢驗(yàn)，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(yàn)

6.3.1.1 供檢驗(yàn)的樣品在交驗(yàn)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取，采用GB/T2828的正常檢驗(yàn)一次抽樣方案，檢驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)

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

6.3.2 周期檢驗(yàn)

6.3.2.1 周期檢驗(yàn)的樣品在逐批檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取，采用GB/T2829的一次抽樣方案，檢驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)

組號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 要求章條號(hào) 測試方法章條號(hào) 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(dòng) 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(hù)性能 過充電保護(hù)性能 4.8.1 5.3.8.1 20(0 1)

過放電保護(hù)性能 4.8.2 5.3.8.2 

短路保護(hù)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(yàn)完成后，按GB/T 2829-1987中4.12規(guī)定對產(chǎn)品批進(jìn)行處理。

7 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存

7.1 標(biāo)志

每個(gè)電池上應(yīng)有下列中文標(biāo)志：產(chǎn)品名稱、型號(hào)、標(biāo)稱電壓、額定容量、充電限制電壓、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、正負(fù)極性、制造日期或批號(hào)、制造廠名、商標(biāo)和警示說明，其中允許將執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、廠址、郵編和聯(lián)系電話標(biāo)識(shí)在包裝或使用說明書中。

7.2 包裝

每個(gè)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(biāo)明產(chǎn)品名稱、型號(hào)、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(biāo)志，其包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志應(yīng)符合GB 191規(guī)定。

7.3 運(yùn)輸

電池應(yīng)包裝成箱進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸過程中應(yīng)防止劇烈振動(dòng)、沖擊或擠壓，防止日曬雨淋，可使用汽車、火車、輪船、飛機(jī)等交通工具進(jìn)行運(yùn)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(yuǎn)離火源及熱源。