(高清版)GB 40165-2021 固定式電子設(shè)備用鋰離子電池和電池組 安全技術(shù)規(guī)范

固定式電子設(shè)備用鋰離子電池和電池組安全技術(shù)規(guī)范2021-04-30發(fā)布2022-05-01實(shí)施I前言 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 4試驗(yàn)條件 54.1試驗(yàn)的適用性 54.2試驗(yàn)的環(huán)境條件 64.3參數(shù)測(cè)量公差 64.4溫度測(cè)量方法 64.5測(cè)試用充放電程序 64.6型式試驗(yàn) 65一般安全要求 85.1一般安全性的考慮 85.2安全工作參數(shù) 5.3標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明 95.4安全關(guān)鍵元器件 6電池電安全 6.1高溫外部短路 6.2過(guò)充電 6.3強(qiáng)制放電 7電池環(huán)境安全 7.1低氣壓 7.2溫度循環(huán) 7.3振動(dòng) 7.4加速度沖擊 7.5跌落 7.6重物沖擊/擠壓 7.7熱濫用 8電池組環(huán)境安全 8.1溫度循環(huán) 8.2振動(dòng) 8.3加速度沖擊 Ⅱ8.4跌落 9電池組系統(tǒng)功能性安全 9.1電池管理單元/電池管理系統(tǒng)要求 9.2試驗(yàn)樣品要求 9.3過(guò)壓充電控制 9.4過(guò)流充電控制 9.5欠壓放電控制 9.6過(guò)載控制 9.7短路控制 9.8反向充電 9.9過(guò)熱控制 9.10靜電放電 10系統(tǒng)安全 附錄A(規(guī)范性附錄)試驗(yàn)順序 參考文獻(xiàn) Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)僅考慮鋰離子電池和電池組的最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)一步修訂本標(biāo)準(zhǔn)。在本標(biāo)準(zhǔn)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╇姷碾娮釉O(shè)備內(nèi)部絕緣失效間接造——起火，直接燒傷人體，或?qū)﹄姵毓╇姷碾娮釉O(shè)備造成著火危險(xiǎn)；——過(guò)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；——電擊，由于電流流過(guò)人體而引起的傷害，例如燒傷、肌肉痙攣、心室纖維性顫動(dòng)等。對(duì)于輸出電壓超過(guò)安全電壓限值(直流60V)的電池組，可能直接會(huì)引發(fā)電擊危險(xiǎn)。而對(duì)于通過(guò)逆變后能夠產(chǎn)生超過(guò)安全電壓限值(直流60V或者交流峰值42.4V)的電池組，也同樣可能會(huì)引發(fā)電擊危險(xiǎn)。在確定電池或電池組采用何種設(shè)計(jì)方案時(shí)的優(yōu)先次序：——首先，如有可能，優(yōu)先選擇安全性高的材料；——其次，如果無(wú)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，不能徹底避免的殘留危險(xiǎn)采用標(biāo)識(shí)和說(shuō)明。上述原則不能代替本標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)要求，只是讓設(shè)計(jì)者了解這些要求所依據(jù)的原則。鋰離子電池和電池組的安全性與其材料選擇、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸及使用條件有關(guān)。其中使用條件包含了正常使用條件、可預(yù)見(jiàn)的誤用條件和可預(yù)見(jiàn)的故障條件，還包括影響其安全的環(huán)境條件諸如溫鋰離子電池和電池組的安全要求覆蓋上述所有因素對(duì)人員引起的危險(xiǎn)。人員是指維修人員和使用人員。維修人員是指電子設(shè)備及其電池的維修人員，維修人員在有明顯危險(xiǎn)時(shí)可以運(yùn)用專(zhuān)業(yè)技能避免可能的傷害。但是，需對(duì)維修人員就意外危險(xiǎn)進(jìn)行防護(hù)，例如用標(biāo)識(shí)或警示說(shuō)明以提醒維修人員有殘留的危險(xiǎn)。使用人員是指除維修人員以外的所有人員。安全保護(hù)要求是假定使用人員未經(jīng)過(guò)如何識(shí)別危險(xiǎn)的培訓(xùn)，但不會(huì)故意制造危險(xiǎn)狀況而提出的。1固定式電子設(shè)備用鋰離子電池和電池組安全技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固定式電子設(shè)備用鋰離子電池和電池組的安全要求，以及試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定式電子設(shè)備用鋰離子電池和電池組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為電池和電池組)。其中固定式電子設(shè)備包括：a)固定式信息技術(shù)設(shè)備(IT設(shè)備);b)固定式音視頻設(shè)備(AV設(shè)備)及類(lèi)似設(shè)備；c)固定式通信技術(shù)設(shè)備(CT設(shè)備);d)固定式測(cè)量控制和實(shí)驗(yàn)室電子設(shè)備及類(lèi)似設(shè)備。注：上述列舉的固定式電子設(shè)備并未包括所有的設(shè)備，因此未列出的設(shè)備也可能包含在本標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。本標(biāo)準(zhǔn)還適用于不間斷電源(UPS)、應(yīng)急電源(EPS)等用鋰離子電池和電池組。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2423.5環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：沖擊GB/T2423.10環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦)GB/T2423.21電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)M:低氣壓GB/T2423.22環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)N:溫度變化GB4943.1—2011信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分：通用要求GB/T17626.2電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，并被設(shè)計(jì)成可充電?？傎|(zhì)量超過(guò)500g的鋰離子電池。注：該術(shù)語(yǔ)在本標(biāo)準(zhǔn)中簡(jiǎn)稱(chēng)為大型電池。電池并聯(lián)塊cellblock多個(gè)電池并聯(lián)在一起的配置，可能有也可能沒(méi)有保護(hù)裝置[如熔斷器或正溫度系數(shù)熱敏電阻2(PTC)7和監(jiān)控電路。注：由于它尚未安裝外殼、終端裝置和電子控制裝置，因而還不能使用?！窱EC62619:2017,定義3.8多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起的配置，可能有也可能沒(méi)有保護(hù)裝置「如熔斷器或正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)]和監(jiān)控電路?！窱EC62619:2017,定義3.91由一個(gè)或多個(gè)電池或模塊電氣聯(lián)接的能量存儲(chǔ)裝置。注1:它可以包括給電池組系統(tǒng)提供信息(如電池電壓)的保護(hù)和監(jiān)控裝置。注2:它可以包含由終端或其他互聯(lián)裝置提供的保護(hù)罩。由一個(gè)或多個(gè)電池，模塊或電池組組成的系統(tǒng)。注1:它有電池組管理系統(tǒng)，如果發(fā)生過(guò)充、過(guò)流、過(guò)放和過(guò)熱，電池管理系統(tǒng)會(huì)動(dòng)作。注2:如果電池制造商和用戶(hù)達(dá)成協(xié)議，過(guò)放切斷并不是強(qiáng)制性的。注3:它可以包含冷卻或加熱裝置，有的甚至包含了充放電模塊和逆變模塊。注4:在本標(biāo)準(zhǔn)中電池組系統(tǒng)的要求等同于電池組。注5:改寫(xiě)IEC62619:2017,定義3.11?？傎|(zhì)量超過(guò)12kg的鋰離子電池組。注：該術(shù)語(yǔ)在本標(biāo)準(zhǔn)中簡(jiǎn)稱(chēng)為大型電池組。電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem;BMS與電池組相連的，在過(guò)充、過(guò)流、過(guò)放以及過(guò)熱下能夠切斷電路的電子系統(tǒng)，用來(lái)監(jiān)控和(或)管理電池組的狀態(tài)，計(jì)算二次數(shù)據(jù)、報(bào)告數(shù)據(jù)和(或)控制環(huán)境以影響電池組的安全、性能和(或)使用壽命。BMS的功能可能分配給電池組或使用電池組的設(shè)備。注1:如果電池制造商與用戶(hù)達(dá)成協(xié)議，過(guò)放切斷并不是強(qiáng)制性的。注2:BMS的功能可在電池組上，也可在使用電池組的設(shè)備上。注3:BMS可以被分開(kāi)，有可能一部分在電池組內(nèi)，一部分位于應(yīng)用端，見(jiàn)圖1。注4:有時(shí)BMS也被稱(chēng)為BMU(電池管理單元，batterymanagementunit)?！窱EC62619:2017,定義3.1273設(shè)備電池紐系統(tǒng)BMS電池組信號(hào)輸出模塊(一個(gè)或多個(gè))電池(一個(gè)或多個(gè))設(shè)備電池組系統(tǒng)BMS模塊(一個(gè)或多個(gè))設(shè)備電池紐系統(tǒng)BMS電池組信號(hào)輸出模塊(一個(gè)或多個(gè))電池(一個(gè)或多個(gè))設(shè)備電池組系統(tǒng)BMS模塊(一個(gè)或多個(gè))(一個(gè)或多個(gè))設(shè)備設(shè)備電池組系統(tǒng)BMS模塊(一個(gè)或多個(gè))電池(一個(gè)或多個(gè))a)BMS的所有功能在電池組內(nèi)b)電池組和設(shè)備均含BMS的部分功能設(shè)備設(shè)備電池組系統(tǒng)BMS電池(一個(gè)或多個(gè))c)設(shè)備與BMS和模塊組合d)設(shè)備包括了所有BMS功能和電池圖1BMS位置舉例和電池組系統(tǒng)的組成固定式電子設(shè)備stationaryelectronicequipment固定式電子產(chǎn)品預(yù)定不可由使用人員經(jīng)常攜帶的電子設(shè)備。注1:包括了不可攜帶使用的電子設(shè)備以及超過(guò)18kg的移動(dòng)式電子設(shè)備。注2:在本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，不屬于GB31241—2014規(guī)定的“便攜式電子產(chǎn)品”的電子設(shè)備都被定義為固定式電子設(shè)備，見(jiàn)圖2。注3:便攜式電子產(chǎn)品的定義參見(jiàn)GB31241—2014的3.3。4m/kg固定式電子設(shè)備固定式電子設(shè)備GIB31241規(guī)定的“便攜式電子產(chǎn)品”的電子設(shè)備移動(dòng)式電了產(chǎn)品/設(shè)備0不可攜帶使用的電子設(shè)備圖2本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的固定式電子設(shè)備范圍額定容量ratedcapacityC制造商標(biāo)明的電池或電池組容量。注：?jiǎn)挝粸榘矔r(shí)(A·h)或毫安時(shí)(mA·h)。Up制造商規(guī)定的電池或電池組能承受的最高安全充電電壓。放電截止電壓dischargecutoffvoltage制造商規(guī)定的電池或電池組安全放電的最低負(fù)載電壓。放電終止電壓endofdischargevoltageU制造商規(guī)定的電池或電池組循環(huán)使用中終止放電行為的負(fù)載電壓。推薦充電電流recommendationchargingcurrentI制造商推薦的恒流充電電流。最大持續(xù)充電電流maximumcontinualchargingcurrentIem制造商規(guī)定的最大的恒流充電電流。推薦持續(xù)放電電流recommendationcontinualdischargingcurrent制造商推薦的持續(xù)放電電流。5制造商規(guī)定的最大持續(xù)放電電流。上限充電溫度upperlimitedchargingtemperature制造商規(guī)定的電池或電池組充電時(shí)的最高環(huán)境溫度。上限放電溫度upperlimiteddischargingtemperature制造商規(guī)定的電池或電池組放電時(shí)的最高環(huán)境溫度。下限充電溫度lowerlimitedchargingtemperatureT制造商規(guī)定的電池或電池組充電時(shí)的最低環(huán)境溫度。漏液leakage可見(jiàn)的液體電解質(zhì)的漏出。電池或電池組的外殼劇烈破裂導(dǎo)致主要成分拋射出來(lái)。電池、模塊、電池組或電池組系統(tǒng)有可見(jiàn)火焰。對(duì)有代表性的樣品所進(jìn)行的試驗(yàn)，其目的是確定其設(shè)計(jì)和制造是否能符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。[GB31241—2014,定義3.27]4試驗(yàn)條件4.1試驗(yàn)的適用性只有涉及安全性時(shí)才進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)。6在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容約定某一類(lèi)電池或電池組因?yàn)楫a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、功能上的制約而明確對(duì)該產(chǎn)品的試驗(yàn)不適用時(shí)，可不進(jìn)行該試驗(yàn)。如因受產(chǎn)品設(shè)計(jì)、構(gòu)造或功能上的制約而無(wú)法對(duì)電池或電池組進(jìn)行試驗(yàn)，而這種試驗(yàn)又必須實(shí)施時(shí)，可連同使用該電池或電池組的電子設(shè)備、該電子設(shè)備附屬的充電器或構(gòu)成該電子設(shè)備一部分的零部件，與電池或電池組一起進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。注：固定式電子設(shè)備及其附帶的充電器或者構(gòu)成其一部分的零部件來(lái)自該申池或電池組的制浩商或者申子設(shè)備的制造商，并由該制造商提供操作說(shuō)明。除非另有規(guī)定，測(cè)試完成后的樣品不要求還能正常使用。4.2試驗(yàn)的環(huán)境條件除非另有規(guī)定，試驗(yàn)一般在下列條件下進(jìn)行：a)溫度：20℃±5℃;b)相對(duì)濕度：不大于75%;4.3參數(shù)測(cè)量公差相對(duì)于規(guī)定值或?qū)嶋H值，所有控制值或測(cè)量值的準(zhǔn)確度應(yīng)限定在下述公差范圍內(nèi)：a)電壓：±1%;b)電流：±1%:d)時(shí)間：±0.1%;e)容量：±1%:f)高度：±1%;g)質(zhì)量：±1%上述公差包含了所用測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度、所采用的測(cè)試方法以及測(cè)試過(guò)程中引入的所有其他誤差。4.4溫度測(cè)量方法采用熱電偶法測(cè)量樣品的表面溫度。溫度測(cè)試點(diǎn)選取溫度最高點(diǎn)作為試驗(yàn)判定依據(jù)。4.5測(cè)試用充放電程序4.5.1測(cè)試用充電程序樣品按照制造商規(guī)定的方法進(jìn)行充電。注：在充電前樣品先按照制造商規(guī)定的方法放電至放電終止電壓。樣品依照制造商規(guī)定的電流進(jìn)行恒流放電至放電終止電壓。4.6型式試驗(yàn)除非另有規(guī)定，被測(cè)試樣品應(yīng)是客戶(hù)將要接受的產(chǎn)品的代表性樣品，包括小批量試產(chǎn)樣品或是準(zhǔn)備向客戶(hù)交貨的產(chǎn)品。若試驗(yàn)需要引入導(dǎo)線測(cè)試或連接時(shí)，引入導(dǎo)線測(cè)試或連接產(chǎn)生的總電阻應(yīng)小于20mΩ。74.6.2樣品的數(shù)量除特殊說(shuō)明外，每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的電池樣品為3個(gè)，電池組樣品為1個(gè)。4.6.3電池樣品容量測(cè)試電池樣品的實(shí)際容量應(yīng)大于或等于其額定容量，否則不能作為型式試驗(yàn)的典型樣品。電池先按照4.5.1規(guī)定的充電程序充滿電，擱置10min,再按照4.5.2規(guī)定的放電程序放電，放電時(shí)所提供的容量即為電池的實(shí)際容量。當(dāng)對(duì)容量測(cè)試結(jié)果有異議時(shí)，可依據(jù)23℃士2℃的環(huán)境溫度作為仲裁條件重新測(cè)試。4.6.4樣品的預(yù)處理電池或電池組按照4.5規(guī)定的充放電程序進(jìn)行兩個(gè)充放電循環(huán)，充放電程序之間電池?cái)R置10min,電池組擱置30min。注：對(duì)于電池樣品可同時(shí)進(jìn)行容量測(cè)試。表1為電池的型式試驗(yàn)項(xiàng)目。表1電池的型式試驗(yàn)章條號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容樣品編號(hào)bed試驗(yàn)條件電池樣品容量測(cè)試全部樣品的預(yù)處理全部一般安全要求“安全工作參數(shù)標(biāo)識(shí)要求電池電安全試驗(yàn)高溫外部短路過(guò)充電強(qiáng)制放電電池環(huán)境安全試驗(yàn)低氣壓溫度循環(huán)振動(dòng)加速度沖擊跌落重物沖擊/擠壓電池環(huán)境安全試驗(yàn)熱濫用對(duì)廠商提供的標(biāo)簽、說(shuō)明書(shū)、材料等進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。b樣品優(yōu)先使用電池，也可使用電池并聯(lián)塊或模塊代替電池，試驗(yàn)詳見(jiàn)具體條款。當(dāng)使用電池并聯(lián)塊或模塊代替電池進(jìn)行試驗(yàn)，電池并聯(lián)塊或模塊所含電池?cái)?shù)量多于3個(gè)時(shí)，使用1個(gè)電池并聯(lián)塊或模塊進(jìn)行試驗(yàn)。d當(dāng)有爭(zhēng)議時(shí)，以使用電池進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果為準(zhǔn)。8表2為電池組/電池組系統(tǒng)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目。表2電池組/電池組系統(tǒng)的型式試驗(yàn)章條號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容樣品編號(hào)試驗(yàn)條件樣品的預(yù)處理全部一般安全要求“安全工作參數(shù)標(biāo)識(shí)要求警示說(shuō)明耐久性電池組環(huán)境試驗(yàn)溫度循環(huán)1振動(dòng)加速度沖擊跌落2電池組系統(tǒng)功能性安全要求過(guò)壓充電3過(guò)流充電4欠壓放電5過(guò)載6短路7反向充電8過(guò)熱9靜電放電如果電池組系統(tǒng)可拆分為小的單元，單元可代替電池組系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。制造商可對(duì)單元添加最終電池組系統(tǒng)具有的功能。制造商應(yīng)明確聲明每一項(xiàng)測(cè)試的測(cè)試單元。對(duì)廠商提供的標(biāo)簽、說(shuō)明書(shū)、材料等進(jìn)行檢查和試驗(yàn)?！睒悠肥请姵亟M或電池組系統(tǒng)二者之一。系統(tǒng)安全試驗(yàn)見(jiàn)第10章。電池和電池組試驗(yàn)順序見(jiàn)附錄A。某項(xiàng)試驗(yàn)的受試樣品全部測(cè)試合格，判定該項(xiàng)試驗(yàn)合格。5一般安全要求5.1一般安全性的考慮電池和電池組的安全性從下列兩種應(yīng)用條件加以考慮：a)預(yù)期使用；b)合理可預(yù)見(jiàn)誤用或?yàn)E用以及故障條件。95.2安全工作參數(shù)為確保電池和電池組在不同條件下的使用安全，應(yīng)規(guī)定其安全工作條件，包括溫度范圍、電壓范圍和電流范圍等參數(shù)。由于電池材料體系和結(jié)構(gòu)的差異，其安全工作參數(shù)值可能不同。制造商應(yīng)在相應(yīng)規(guī)格書(shū)中至少標(biāo)明表3中的信息。表3規(guī)格書(shū)中至少標(biāo)明的信息安全工作參數(shù)符號(hào)充電上限電壓放電終止電壓Ua?放電截止電壓Uu?推薦充電電流最大持續(xù)充電電流推薦持續(xù)放電電流最大放電電流上限充電溫度上限放電溫度下限充電溫度T5.3標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明應(yīng)使用中文至少標(biāo)明以下標(biāo)識(shí)：——制造商或商標(biāo)。對(duì)于電池組，以上標(biāo)識(shí)均應(yīng)在本體上標(biāo)明。對(duì)于電池，額定容量、型號(hào)和正負(fù)極性應(yīng)在本體上標(biāo)明，其余標(biāo)識(shí)允許在包裝或說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明。目測(cè)檢查被測(cè)電池和電池組的標(biāo)識(shí)，應(yīng)符合以上要求。電池組的本體上應(yīng)有中文警示說(shuō)明，例如：若出現(xiàn)嚴(yán)重鼓脹，切勿繼續(xù)使用切勿置于高溫環(huán)境中目測(cè)檢查被測(cè)電池組的警示說(shuō)明，應(yīng)符合以上要求。電池組本體上的標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明應(yīng)清晰可辨。本標(biāo)準(zhǔn)所要求的任何標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明應(yīng)是耐久的和醒目的。在考慮其耐久性時(shí)，應(yīng)把正常使用時(shí)對(duì)其影響考慮進(jìn)去。通過(guò)檢查、擦拭標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明來(lái)檢驗(yàn)其是否合格。擦拭標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明時(shí)，應(yīng)使用一塊蘸有水的棉布用手擦拭15s,然后再用一塊蘸有75%(體積比)的醫(yī)用酒精的棉布用手擦拭15s,試驗(yàn)后，標(biāo)識(shí)和警示說(shuō)明仍應(yīng)清晰，銘牌不應(yīng)輕易被揭掉，而且不得出現(xiàn)卷邊。5.4安全關(guān)鍵元器件在涉及安全的情況下，電池、電池模塊及電池組系統(tǒng)中的元器件，如正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)、熱熔斷體等，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，或者符合有關(guān)元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其他規(guī)范中與安全有關(guān)的要求。注：只有當(dāng)某一元器件明確屬于基于預(yù)定用途的某一元器件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其他的適用范圍內(nèi)時(shí)，才能認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)是有關(guān)的。5.4.2元器件的評(píng)定和試驗(yàn)元器件的評(píng)定和試驗(yàn)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行：a)當(dāng)元器件已被證實(shí)符合與有關(guān)的元器件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其他規(guī)范相協(xié)調(diào)的某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)檢查該元器件是否按其額定值正確應(yīng)用和使用。該元器件還應(yīng)作為設(shè)備的一個(gè)組成部分承受本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)，但不承受有關(guān)的元器件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其他規(guī)范中規(guī)定的那部分試驗(yàn)。b)當(dāng)元器件未如上所述證實(shí)其是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)檢查該元器件是否按規(guī)定的額定值正確應(yīng)用和使用。該元器件還應(yīng)作為設(shè)備的一個(gè)組成部分承受本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)，而且還要按設(shè)備中實(shí)際存在的條件，承受該元器件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)。注：為了檢驗(yàn)元器件是否符合某個(gè)元器件的標(biāo)準(zhǔn)，通常單獨(dú)對(duì)元器件進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。c)如果某元器件沒(méi)有對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其他規(guī)范，或元器件在電路中不按它們規(guī)定的額定值使用，則該元器件應(yīng)按設(shè)備中實(shí)際存在的條件進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)所需要的樣品數(shù)量通常與等效標(biāo)準(zhǔn)所要求的數(shù)量相同。6電池電安全6.1高溫外部短路將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，放置在55℃±5℃的環(huán)境中，待電池達(dá)到55℃士5℃后，再放置30min。然后用導(dǎo)線連接電池正負(fù)極端，并確保全部外部電阻不高于30mΩ。試驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)電池溫度變化，當(dāng)出現(xiàn)以下兩種情形之一時(shí)，試驗(yàn)終止：a)電池溫度下降值達(dá)到峰值溫升50%;b)短接時(shí)間達(dá)到24h。當(dāng)對(duì)高溫外部短路結(jié)果有異議時(shí)，可依據(jù)制造商提供的電阻值(但不高于30mΩ)作為仲裁條件重新測(cè)試。注：導(dǎo)線的電阻率溫度系數(shù)小于5×10-3℃-1,如康銅線等。將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，用制造商規(guī)定的最大持續(xù)充電電流充電至1.2倍的充電上限電壓或5V(取兩者較大值)。對(duì)于標(biāo)稱(chēng)電壓小于3V的電池，用制造商規(guī)定的最大持續(xù)充電電流充電至1.5倍的充電上限電壓。試驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)電池溫度變化，當(dāng)出現(xiàn)以下兩種情形之一時(shí)，試驗(yàn)終止：a)充電至規(guī)定電壓后持續(xù)充電時(shí)間達(dá)到1h;b)電池溫度下降值達(dá)到峰值溫升50%。注：如果使用電池并聯(lián)塊或模塊代替電池進(jìn)行此試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)根據(jù)電池并聯(lián)塊或模塊中電池串并聯(lián)關(guān)系加倍，串6.3強(qiáng)制放電將電池按照4.5.2規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后，以1CA電流進(jìn)行反向充電至負(fù)的充電上限電壓，反向充電時(shí)間共計(jì)90min。如果在反向充電90min內(nèi)，電壓達(dá)到負(fù)的電池充電上限電壓，應(yīng)通過(guò)減小電流保持該電壓繼續(xù)進(jìn)行反向充電，反向充電共計(jì)90min后終止試驗(yàn)，如圖3情況1所示。如果在反向充電90min內(nèi)，電壓未達(dá)到負(fù)的電池充電上限電壓，則反向充電共計(jì)90min后終止試驗(yàn)，如圖3情況2所示。90min內(nèi)未達(dá)到限值注：圖中的線僅作示例，實(shí)際情況(除水平線部分)不一定是線性或直的。圖3反向充電時(shí)間圖7電池環(huán)境安全7.1低氣壓將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，將樣品放置于20℃±5℃的真空箱中，抽真空將箱內(nèi)壓強(qiáng)降低至11.6kPa(模擬海拔15240m),并保持6h。具體試驗(yàn)方法可按照GB/T2423.21中的相關(guān)條款。7.2溫度循環(huán)將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，將電池放置在溫度為20℃±5℃的可控溫的箱體中進(jìn)行如下步驟(見(jiàn)圖4):a)將實(shí)驗(yàn)箱溫度升為72℃±2℃,并保持6h,溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于30min;b)然后將實(shí)驗(yàn)箱溫度降為一40℃±2℃,并保持6h,溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于30min;c)重復(fù)a)和b),共循環(huán)10次。對(duì)于大型鋰離子電池(簡(jiǎn)稱(chēng)大型電池),暴露于極端試驗(yàn)溫度的時(shí)間至少應(yīng)為12h。具體試驗(yàn)方法可按照GB/T2423.22中的相關(guān)條款。圖4溫度循環(huán)流程示意圖7.3振動(dòng)將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，將樣品緊固在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上，按表4中的參數(shù)進(jìn)行正弦振動(dòng)測(cè)試。表4振動(dòng)波形(正弦曲線)頻率振動(dòng)參數(shù)對(duì)數(shù)掃頻循環(huán)時(shí)間軸向振動(dòng)周期數(shù)起始至XS=0.8mmYf?=200HzZ返回至f?=7Hz總計(jì)fi、f?——下限、上限頻率；f?、f?——交越點(diǎn)頻率(fz≈17.62Hz、f?≈49.84Hz);a?、az——加速度幅值；S——位移幅值；gn——重力加速度，在環(huán)境試驗(yàn)中圓整取值為10m/s2。”振動(dòng)參數(shù)是指位移或加速度的最大絕對(duì)數(shù)值，例如：位移幅值為0.8mm對(duì)應(yīng)的峰值-峰值的位移幅值為每個(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)，方型電池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)方法可按照GB/T2423.10中的相關(guān)條款。7.4加速度沖擊將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，固定在沖擊臺(tái)上，進(jìn)行半正弦脈沖沖擊試驗(yàn)，峰值加速度為150gn±25gn,脈沖持續(xù)時(shí)間為6ms±1ms。大型電池應(yīng)經(jīng)受峰值加速度50gn±8gn、脈沖持續(xù)時(shí)間11ms±2ms的半正波沖擊。電池每個(gè)方向進(jìn)行三次加速度沖擊試驗(yàn)，接著在反方向進(jìn)行三次加速度沖擊試驗(yàn)。圓柱型電池按照其軸向和徑向兩個(gè)方向進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，總共進(jìn)行12次沖擊；方型樣品和軟包裝按照三個(gè)相互垂直的方向依次進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，總共進(jìn)行18次沖擊。具體試驗(yàn)方法可按照GB/T2423.5中的相關(guān)條款。7.5跌落7.5.1一般要求將樣品按照4.5.1的試驗(yàn)方法充滿電后，按表5和圖5的跌落高度及方式自由落體跌落于混凝土板上。注：如果使用電池并聯(lián)塊或模塊代替電池進(jìn)行此試驗(yàn)，跌落高度以最小組成單體電池質(zhì)量對(duì)應(yīng)的高度進(jìn)行試驗(yàn)。表5跌落測(cè)試方式和條件樣品質(zhì)量”m測(cè)試方式跌落高度”hm<7整體7≤m<20整體100—90(m-7)/1320≤m<50邊和角50≤m<100邊和角5m≥100邊和角質(zhì)量為三個(gè)樣品的實(shí)測(cè)值的平均值。6試驗(yàn)的跌落高度以樣品的實(shí)測(cè)質(zhì)量，根據(jù)線性?xún)?nèi)插法計(jì)算得到，如圖5。圖5跌落高度與樣品質(zhì)量關(guān)系圖7.5.2整體跌落試驗(yàn)質(zhì)量小于20kg的樣品，采用整體跌落試驗(yàn)。充滿電的樣品，按照表5中規(guī)定的高度1次跌落在混凝土板上。質(zhì)量小于7kg的樣品進(jìn)行自由跌落。質(zhì)量在7kg及以上、20kg以下的樣品進(jìn)行底面向下跌落，最易受損的測(cè)試單元的底面。測(cè)試完成后樣品擱置1h。7.5.3邊和角跌落測(cè)試質(zhì)量在20kg及以上的樣品，采用邊和角跌落試驗(yàn)。充滿電的樣品，按照表5中規(guī)定的高度2次跌落在混凝土板上。跌落測(cè)試條件根據(jù)圖6a)、圖6b)、圖6c)所示，選擇最短邊緣以及對(duì)應(yīng)的角為跌落點(diǎn)。a)跌落位置(側(cè)視圖)b)邊跌落試驗(yàn)c)角跌落試驗(yàn)圖6邊和角跌落測(cè)試條件7.6重物沖擊/擠壓適用于直徑大于或等于18.0mm的圓柱型電池。將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電，擱置10min,再按照4.5.2規(guī)定的試驗(yàn)方法放出50%電量后，將電池置于平臺(tái)表面，將直徑為15.8mm±0.2mm的金屬棒橫置在電池幾何中心上表面，采用重量為9.1kg±0.1kg的重物從610mm±25mm的高處自由落體狀態(tài)撞擊放有金屬棒的樣品表面，如圖7所示，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。1個(gè)樣品只做一次沖擊試驗(yàn)。注：7.6.1和7.6.2中直徑指設(shè)計(jì)參數(shù)。圖7重物沖擊試驗(yàn)中電池放置示意圖適用于棱柱型、軟包裝和直徑小于18.0mm的圓柱型電池。將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，將電池置于兩個(gè)平面之間，垂直于極板方向?qū)悠愤M(jìn)行擠壓，圓柱型電池?cái)D壓時(shí)使其縱軸向與兩平板平行，方型電池和軟包裝電池只對(duì)電池的寬面進(jìn)行擠壓，擠壓面應(yīng)大于電池最大面，擠壓至出現(xiàn)以下兩種情況之一時(shí)，試驗(yàn)終止：a)兩平板間擠壓力達(dá)到13.0kN±0.78kN;b)電池的電壓下降至少100mV。如果使用電池并聯(lián)塊或模塊代替電池進(jìn)行此試驗(yàn)，以垂直于組成電池的寬面方向進(jìn)行擠壓。7.7熱濫用將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，將電池放入試驗(yàn)箱中。試驗(yàn)箱以(5±2)℃/min的溫升速率進(jìn)行升溫，當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到130℃±2℃后恒溫，并持續(xù)1h。如果使用電池并聯(lián)塊或模塊代替電池進(jìn)行此試驗(yàn)，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為[1+(n-1)×0.1]h。n為電池并聯(lián)塊或模塊所含電池?cái)?shù)量。8電池組環(huán)境安全8.1溫度循環(huán)將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)方法見(jiàn)7.2,對(duì)于大型鋰離子電池組(簡(jiǎn)稱(chēng)大型電池組),暴露于極端試驗(yàn)溫度的時(shí)間至少應(yīng)為12h。試驗(yàn)后按照4.5規(guī)定的充放電方法繼續(xù)進(jìn)行一次放電充電循環(huán)。大型電池組可選用有監(jiān)控電路的電池模塊進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。8.2振動(dòng)將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)方法見(jiàn)7.3;大型電池組，試驗(yàn)方法按表6中的參數(shù)進(jìn)行正弦振動(dòng)測(cè)試。表6振動(dòng)波形(正弦曲線)頻率振動(dòng)參數(shù)“對(duì)數(shù)掃頻循環(huán)時(shí)間軸向振動(dòng)周期數(shù)起始至a?=1gnXS=0.8mmYf?=200HzZ返回至f?=7Hz總計(jì)fi、f?——下限、上限頻率；fz、f?——交越點(diǎn)頻率(f?≈17.62Hz、f?≈49.84Hz);a?、az——加速度幅值；S——位移幅值；gn——重力加速度，在環(huán)境試驗(yàn)中圓整取值為10m/s2?！闭駝?dòng)參數(shù)是指位移或加速度的最大絕對(duì)數(shù)值，例如：位移量為0.8mm對(duì)應(yīng)的峰值-峰值的位移量為1.6mm。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)。按照3個(gè)相互垂直的方向依次進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)后按照4.5規(guī)定的充放電方法繼續(xù)進(jìn)行一次放電充電循環(huán)。具體試驗(yàn)方法可按照GB/T2423.10中的相關(guān)條款。大型電池組可選用有監(jiān)控電路的電池模塊和其機(jī)械固定框架進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。8.3加速度沖擊將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后進(jìn)行加速度沖擊試驗(yàn)，按照3個(gè)相互垂直的方向依次進(jìn)行加速度沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)方法見(jiàn)7.4;大型電池組的試驗(yàn)方法見(jiàn)7.4。試驗(yàn)后按照4.5規(guī)定的充放電程序繼續(xù)進(jìn)行一次放電充電循環(huán)。大型電池組可選用有監(jiān)控電路的電池模塊和其機(jī)械固定框架進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。8.4跌落將樣品按照4.5.1的試驗(yàn)方法充滿電后，根據(jù)樣品質(zhì)量，按照表5選擇對(duì)整體或角和邊進(jìn)行跌落試驗(yàn)，試驗(yàn)方法見(jiàn)7.5。非懸掛式大型電池組可選用有監(jiān)控電路的電池模塊和其機(jī)械固定框架進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)，按樣品最不利的跌落高度，最大平面向下跌落于混凝土板上。充電器設(shè)置電壓超過(guò)每一個(gè)電池上限充電電壓的10%電池電池電壓監(jiān)測(cè)充電器設(shè)置電壓超過(guò)每一個(gè)電池上限充電電壓的10%電池電池電壓監(jiān)測(cè)電壓監(jiān)測(cè)9電池組系統(tǒng)功能性安全9.1電池管理單元/電池管理系統(tǒng)要求固定式電子設(shè)備用鋰離子電池組系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)有電池管理單元(BMU)或電池管理系統(tǒng)(BMS),確保電池和電池組在指定的工作范圍內(nèi)工作。BMU/BMS應(yīng)能夠發(fā)現(xiàn)電池和電池組的電壓、溫度和電流的異常狀態(tài)并做出控制。9.2試驗(yàn)樣品要求試驗(yàn)樣品為電池組系統(tǒng)，或者有監(jiān)控電路的電池模塊，或者是相應(yīng)電路。樣品以正常工作狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)(僅由BMU/BMS進(jìn)行控制的試驗(yàn)樣品，閉合終端接觸器),除9.99.3過(guò)壓充電控制將樣品按照4.5.2規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后，用推薦充電器的最大持續(xù)充電電流充電至樣品中任意一只電池的充電電壓超過(guò)其充電上限電壓10%。如果原裝充電器很難使電池的充電電壓超過(guò)其充電上限電壓10%,可用附加充電器提供超出電壓。如果難以使用整個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，可選擇樣品的一部分進(jìn)行試驗(yàn)。充電至BMU/BMS終止充電，這一動(dòng)作應(yīng)在充電電壓達(dá)到110%充電上限電壓時(shí)或之前出現(xiàn)。將樣品進(jìn)行3次測(cè)試。數(shù)據(jù)采集/監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在充電結(jié)束后保持1h。試驗(yàn)樣品的各項(xiàng)功能在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)能完全按照設(shè)計(jì)正常工作。充電示例見(jiàn)圖8。充電器充電器設(shè)置上限充電電壓≥電池電壓監(jiān)測(cè)電壓監(jiān)測(cè)設(shè)置電壓超過(guò)單個(gè)電池上限充電電壓的10%附加a)超出電壓施加在整個(gè)電池組系統(tǒng)或模塊b)超出電壓施加在樣品的部分電池上圖8過(guò)壓充電電路結(jié)構(gòu)示例BMU/BMS應(yīng)采取動(dòng)作切斷充電電流。試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)系統(tǒng)符合保護(hù)策略發(fā)生不可恢復(fù)性的斷路也可判定為合格，但發(fā)生不可恢復(fù)的短路不可判定為合格。9.4過(guò)流充電控制將樣品按照4.5.2規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后，用超過(guò)最大持續(xù)充電電流20%的電流進(jìn)行充電。將樣品進(jìn)行3次測(cè)試。數(shù)據(jù)采集/監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在充電結(jié)束后保持1h。試驗(yàn)樣品的各項(xiàng)功能在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)能完全按照設(shè)計(jì)正常工作。BMU/BMS應(yīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)流充電并將充電電流控制在最大持續(xù)充電電流以下。試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)系統(tǒng)符合保護(hù)策略發(fā)生不可恢復(fù)性的斷路也可判定為合格，但發(fā)生不可恢復(fù)的短路不可判定為合格。9.5欠壓放電控制將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，通過(guò)電子負(fù)載用樣品的最大放電電流放電至樣品中任意一只電池的放電電壓低于放電截止電壓10%。如果難以使用整個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，可選擇樣品的部分電池進(jìn)行試驗(yàn)。放電至BMU/BMS終止放電，這一動(dòng)作應(yīng)在放電電壓低于90%放電截止電壓時(shí)或之前出現(xiàn)。將樣品進(jìn)行3次測(cè)試。數(shù)據(jù)采集/監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在放電結(jié)束后保持1h。試驗(yàn)樣品的各項(xiàng)功能在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)能完全按照設(shè)計(jì)正常工作。BMU/BMS應(yīng)采取動(dòng)作切斷放電電流。試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)系統(tǒng)符合保護(hù)策略發(fā)生不可恢復(fù)性的斷路也可判定為合格，但發(fā)生不可恢復(fù)的短路不可判定為合格。將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，用超過(guò)最大放電電流20%的電流進(jìn)行放電。將樣品進(jìn)行3次測(cè)試。數(shù)據(jù)采集/監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在放電結(jié)束后保持1h。試驗(yàn)樣品的各項(xiàng)功能在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)能完全按照設(shè)計(jì)正常工作。BMU/BMS應(yīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)流放電并將放電電流控制在最大放電電流以下。試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)系統(tǒng)符合保護(hù)策略發(fā)生不可恢復(fù)性的斷路也可判定為合格，但發(fā)生不可恢復(fù)的短路不可判定為合格。9.7短路控制將樣品按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后，短路樣品的正負(fù)極端子，外部短路總電阻為30mΩ±10mΩ。將樣品進(jìn)行3次測(cè)試。數(shù)據(jù)采集/監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)束后保持1h。試驗(yàn)樣品的各項(xiàng)功能在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)能完全按照設(shè)計(jì)正常工作。BMU/BMS應(yīng)發(fā)現(xiàn)短路并動(dòng)作切斷電路。試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)系統(tǒng)符合保護(hù)策略發(fā)生不可恢復(fù)性的斷路也可判定為合格，但發(fā)生不可恢復(fù)的短路不可判定為合格。插頭和器具插座的設(shè)計(jì)應(yīng)能避免反極性連接。將樣品按照4.5.2規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后，以1CA電流進(jìn)行反向充電。將樣品進(jìn)行3次測(cè)試。數(shù)據(jù)采集/監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在反向充電結(jié)束后保持1h。試驗(yàn)樣品的各項(xiàng)功能在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)能完全按照設(shè)計(jì)正常工作。BMU/BMS應(yīng)發(fā)現(xiàn)反向充電并動(dòng)作切斷充電電流。試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)系統(tǒng)符合保護(hù)策略發(fā)生不可恢復(fù)性的斷路也可判定為合格，但發(fā)生不可恢復(fù)的短路不可判定為合格。9.9過(guò)熱控制將電池按照4.5.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電，擱置10