GB31241-2022-鋰電池檢測新標(biāo)準(zhǔn)

鋰離子電池因?yàn)槠淠芰棵芏雀摺Νh(huán)境友好、使用壽命長等特點(diǎn)，在消費(fèi)電子和新能源汽車領(lǐng)域有著不可替代的作用。但同時(shí)，鋰離子電池也是十分的危險(xiǎn)，非常容易發(fā)生起火爆炸。因此需要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來對其進(jìn)行安全性能 測試。

GB 31241-2022是對GB 31241-2014進(jìn)行的修訂。由中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院（賽西，CESI）牽頭，通過鋰離子電池及類似產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工作組開展該標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。詳細(xì)信息如下：

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)、移動(dòng)電源、便攜式儲能電源、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。

對于在車輛、船舶、飛機(jī)上等特定場合使用,以及對于醫(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有附加要求。

低氣壓試驗(yàn)箱、溫度循環(huán)試驗(yàn)箱、振動(dòng)試驗(yàn)臺、機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)、重物沖擊試驗(yàn)機(jī)、擠壓試驗(yàn)機(jī)、熱濫用試驗(yàn)箱。

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)到較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電池的寬面進(jìn)行擠壓試驗(yàn)。對于樣品長度不小于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應(yīng)擠壓力后截止。

試驗(yàn)中電池放置方式參照圖4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)。

隨著新產(chǎn)品新技術(shù)的發(fā)展，該標(biāo)準(zhǔn)中的部分要求由于制定時(shí)間過久，不能滿足產(chǎn)品的較新發(fā)展現(xiàn)狀。為了保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、合理性、準(zhǔn)確性，促進(jìn)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，2022年12月29日國家發(fā)布的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)公告（2022 年第 19 號），GB 31241-2022《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全技術(shù)規(guī)范》正式發(fā)布！

發(fā)布日期：2022-12-29日

實(shí)施日期：2024-01-01日