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锂电池相关标准制定(修订)的最新进展

    随着锂离子电池的应用领域不断扩大以及针对锂离子电池的新材料、新技术层出不穷,锂离子电池的相应检测标准也随之不断的更新和改进。每年基本都有有新标准和新的测试项目引入到最新的规范中。但目前世界各地对锂离子电池的标准并不统一,比如欧洲主要采用IEC的标准,而北美主要采用的是UL及IEEE的标准。因此锂离子电池标准的更新是比较频繁的。

    跟踪各种标准的最新进展、修订及变化点并对自己的产品进行评估,必要时第一时间研发相应对策、更改设计以使产品提前符合标准要求,这对电池及其相关企业来说就显得非常重要。为使广大客户了解锂离子电池相关标准制定(或修订)的进度以及最新修订的内容,摩尔实验室(MORLAB)将不定期的将相关内容总结成文并与客户分享。

    本文将介绍近期(截止到2010年3月)已经完成或正在进行制定或修订的国内外主要锂离子电池标准,主要为:UN38.3新版本修订版本、IEC 62133新版本进度说明及被用于CB认证的时间表、IEEE 1725标准修订周期及安排、CTIA 对于IEEE 1625认证程序的进度、UL1642和UL2054预计的修订内容、中国国内《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》标准的制定进度等。

一、UN38.3新版本修订完成

    UN 《关于危险货物运输的建议书-试验和标准手册》 Rev.5-2009 已经发布,即将取代现行的版本Rev.4-2003。据UN相关消息,新版本初步确定将于2011年1月1日起开始施行。其中第38.3节:锂金属和锂离子电池,会有比较大的改动。与UN38.3的现行版本 Rev.4-2003 相比,新版本的主要改动是减少了锂离子电池部分测试样品数量,并将锂离子电池进行了大小型号的划分,大电池和小电池的测试样品状态(带电量等)及数量都有不同。

    具体的详细变化,摩尔实验室(MORLAB)将于近期另外写专题文件发布于网站。

二、IEC 62133新版本进度及被用于CB验证的时间表

    IEC 62133目前现行版本是Ed.1.0-2002(含碱性或非酸性电解液的单体蓄电池及蓄电池组——便携设备用密封单体蓄电池和蓄电池组的安全要求)。截至今天,此标准还处于修订更新阶段但已经接近修订尾期。日前标准修订提案CD3稿已经发布。相信不久后IEC 62133 Ed.2.0版本即可正式对外公布。在我们得到的CD3稿中,比较重大的修改是新增了钝针压刺测试(Blunt Nail Crush),其大致测试方法为:在规定的测试温度下,使用一个钝针工具(钢材质,3mm直径),以0.1mm/s的慢速压刺电池中心,同时监控电池开路电压及表面温度的变化。此测试项目其实是引用于UL的相关要求。在新版本标准定稿后,摩尔实验室(MORLAB)也将第一时间发布专题于网站上。

    在IEC 62133修订的同时,IECEE也已经制定了锂电池(或电芯)产品申请CB认证时强制导入IEC 62133标准的阶段时间表,根据该时间表电池(Battery Pack)和电芯(Cell)产品申请CB,将逐步由IEC 62133标准取代UL1642,成为电池申请CB的必须也是唯一要求的符合性标准。其具体的导入时间表如下所示:

第一阶段

2010 6 25 日之前

可直接接受通过UL 1642 标准认证的电芯。

第二阶段

2010 6 26 日 至

2011 6 26

不可直接接受仅通过UL 1642认证的电芯,必须加测 IEC 62133 UL 1642的差异,具体为加测IEC 62133中较为严格的测试项目。

第三阶段

2011 6 27日起

不管是电池(Battery Pack)还是电芯(Cell),都必须完全按照IEC 62133 标准进行测试评估,并须符合标准。

三、IEEE 1725标准修订周期及安排

    现行的IEEE 1725标准版本为2006(移动电话用可充电电池标准)版本,到现在为止已经到了初始规定的4年修订期。IEEE已经于2010年1月正式成立了工作组,开始着手展开IEEE 1725标准的修订工作。该工作组于2010年2月召开了首次会议,确立了工作组成员、时间周期安排、修订计划表等事项。标准预计于2011年6月完成修订并发布新版本。摩尔实验室也将参与到此标准的制定过程中。

    由于CTIA在之前建立了自己的工作组,在IEEE 1725-2006标准基础上建立了相对完善的电池认证程序,其中对IEEE 1725标准中的部分问题点进行了补充完善,所以此次IEEE 1725标准本身的修订将会减少一些工作量和时间。

四、CTIA 对于IEEE 1625认证程序的进度

    IEEE于2008年10月发布了IEEE 1625标准最新修订版本IEEE 1625-2008(移动计算装置用多电芯可充电电池标准)。从2009年6月开始,根据北美广大运营商的要求,CTIA组建了电池特别工作组,开始以IEEE 1625标准为基础,同时以已经成熟的IEEE 1725电池认证程序为模板,发展相关测试验证的规范及方法,将确立IEEE 1625符合性电池认证程序。目前工作组每3个月进行一次会议,认证程序标准的建立已经到了尾声,接下来的工作主要是建立认证流程等事项。预计到2010年10月能够完成此认证程序的初步建立。 一旦认证程序建立其将会立即投入运转,北美运营商预计也会要求其移动装置所配置的电池系统通过此认证程序的验证。在认证程序定稿后,摩尔实验室(MORLAB)也将第一时间发布专题于网站上。

五、UL1642和UL2054预计的修订内容

    据UL相关人员的介绍,UL目前正在考虑更新UL1642和UL2054标准,主要是对其中部分测试项目进行修订,并考虑增加部分测试项目。比如,将考虑增加钝针压刺测试(Blunt Nail Crush)或在参考日本JIS C 8714标准中的强制内部短路测试项目基础上,加入类似的测试项目。但具体的方案及周期还没有确定下来。

六、中国国内《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》标准的制定

    我国国内目前便携式电子产品用锂离子电池标准是GB/T 18287-2000,该标准制定时间比较久,多个项目已不适用目前产品,且其中个别测试项目与实际情况相差比较远,如3C/10V过充电测试项目,普通锂离子电池要达到这个要求非常困难且已经证明完全没有必要要求如此高度。

    根据现状,工信部科学技术司已经于2008年3月开始在工信部电子产品安全标准工作组下设立了“锂离子电池安全标准特别工作组”,开始了电子产品用锂离子电池安全标准的专项工作。截止目前,该工作组已经初步完成了《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》征求意见稿(第一稿),并已经在第一稿的基础上进入了征求意见稿第二稿的修订工作。工作组计划于2010年底完成此标准的制定。

    此版标准主要参考并引用了现行的IEC 62133、IEC 61959、IEEE 1725、IEEE 1625等标准,从测试项目内容的覆盖面上看,几乎包括了目前现行的所有通用测试标准项目。但其中我们国内自己的开发测试项目仍然比较缺乏,这也是我国国内标准的大现状。 由于新标准引入了多个国际国外标准中的复杂测试项目,对锂电池产品的性能要求将有比较大的提高,因此制造商提前了解标准并采取相应的应对措施是非常有必要的。
    
    摩尔实验室(MORLAB)一直以来积极而又广泛的参与到国内外各种标准的制定及修订工作。如广大同仁认为目前各个标准中有不合理、不完善或不合适的技术条款,并有比较好的建议等,欢迎您联系摩尔实验室的相关工作人员进行沟通和确认。如摩尔实验室评估后认为可行,则将推荐或代为递交给相关机构及工作组以加入到最新的电池标准中。

    如需更多资料请发信到以下地址:info_sz@morlab.cn或致电:0755-86130268。