安全常识移动通信手持机锂电池及充电器的安全.doc

此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安常识挪动通讯手持机锂电池及充电器的平安挪动通讯手持机电池的市场空间宏大,但假冒伪劣电池泛滥成灾，用废旧电池芯消费的劣质电池在外观构造上不易被识破，这种电池不但容量缺乏、寿命短，而且对手持机的损害特别大，平安隐患严峻。劣质充电器的线路设计简单，使用劣质元器件，也没有保护电路，极易把电池充坏，抗电强度、绝缘功能、插头平安功能等也存在严峻征询题，因此有必要对电池、充电器等进展全面检测，尤其是手持机电池的破坏性平安检测。YD1268-20xx挪动通讯手持机锂电池及充电器的平安要求和试验方法的公布和施行将对挪动通讯手持机锂电池及充电器的设计、消费和使用中的平安起到指导性作用，同时对挪动通讯手持机锂电池及充电器的强迫性平安检验提供必要的标准按照及试验方法，以保证产品实在符合平安要求。        该标准属于通讯电源标准体系中储能设备挪动电源产品标准，该系列目前已制定的标准还有YD/T 856-1996挪动通讯手持机电源技术要求和试验方法和YD/T 998-1999挪动通讯手持机用锂离子电源及充电器，本标准规定挪动通讯手持机锂电池及充电器的平安要求和试验方法，可与上述两项标准配合使用。YD/T 856-1996和YD/T 998-1999是推荐性标准，侧重于规定产品的技术指标，而YD1268-20xx的全部技术内容为强迫性的。YD1268-20xx分为两部分，第一部分是挪动通讯手持机锂电池的平安要求和试验方法，规定了挪动通讯手持机锂电池的平安功能要求，包括正常使用及可能发生误操作时的平安性要求和试验方法，适用于挪动通讯手持机锂电池（以下简称电池）和锂电池芯（以下简称电池芯），第二部分是挪动通讯手持机锂电池充电器的平安要求和试验方法。为了加深对挪动通讯手持机锂电池及充电器的平安要求的理解，本文按照标准中平安要求的顺序，将标准要求和试验方法结合起来介绍。    1 挪动通讯手持机锂电池的平安要求和试验方法    1.1  一般要求    本标准对电池的电路和构造设计提出了一些建议，希望消费厂家在电池的设计环节能充分考虑到电池的平安性。    1.1.1 绝缘与配线    ，除非电池的电极终端与电池的金属外壳有连通。W    常见的电池外壳都是非金属的，但有的电池也采纳金属外壳，后种情况下电池的电极终端与电池的金属外壳之间的绝缘电阻在500V直流电压下测量应大于5M        电池并非电池芯的简单组合，电池芯之外还有保护电路和操纵电路，其内部配线及绝缘应充分满足可能的最大电流、电压和温度的要求，配线的排布应保证端子之间有足够的间隙和绝缘穿透间隔，内部连接的整体功能应充分满足可能发生误操作时的平安要求。    1.1.2 泄放        泄放的含义即电池或电池芯内部的过高压力在平安阀处释放以防止其破裂或爆炸。标准要求电池或电池芯在内部压力过高到达一定限值时能以一定的速率将压力泄放以防止电池的破裂、爆炸和自燃。假设电池的电池芯被封装在外壳内，则该封装的方式和封装的方法在正常操作过程中不应引起电池过热，也不应约束内部压力的泄放。    1.1.3 温度/电流治理        电池充电过程中，电池和充电器内部的电路都会产生热量，假设散热不佳导致热量聚拢会阻碍电池正常的化学反响过程，造成电池的热失效，因此，电池的设计应能防止电池温度的异常上升。必要时，电池的充电和放电应设定平安限流，防止电流过大而产生过多热量。    1.1.4 终端连接        电池外壳应明晰地标明终端的极性。终端的尺寸大小和形状应能确保承载可能的最大电流。外部终端外表应采纳机械功能良好并耐腐蚀的导电材料。终端应设计成最不可能发生短路的款式。    1.1.5 电池芯装配成电池        电池芯与所装配电池的容量应紧密匹配，装配在同一电池里的电池芯应构造一样，化学成分一样，同时是同一厂家消费的。不同厂家消费的电池芯在电解液和电极材料等方面均会有所差异，如此规定的目的是为了保证装配在同一电池中电池芯的一致性，防止落后电池芯造成整个电池技术指标和平安功能的下降。    1.2  正常使用时的平安要求        考虑到试验的一致性及各电池试验结果具有可比性，试验所用电池芯或电池的消费日期应在3个月以内，但并不表示电池3个月后平安功能会下降。常态试验在20±5的环境温度下进展。    1.2.1 连续低倍率充电        完全充电的电池芯以额定的低倍率电流0.01C5 A持续充电28天后，应不起火、不爆炸、不漏液。    1.2.2  振动        用完全充电的电池芯或电池进展X、Y、Z三个方向的振动试验，振动源单振幅0.76mm (双振幅1.52mm), 频率变化率1Hz/min, 频率范围10Hz到55Hz，往返振动90 min±5min后，电池应不起火、不爆炸、不漏液。    1.2.3  高温功能        完全充电的电池置于70±2恒温箱中，保持7小时，然后取出置于室温条件下，检查其外观，其外壳应无变形或其变形不会导致电池内部元件暴露出来    1.2.4  温度循环        完全充电的电池或电池芯置于可强迫调温的恒温箱中，按以下程序做 -20 到 +75 的温度循环：        （1）30min内使恒温箱的温度升到75±2，并在此温度下保持4h；        （2）30min内使恒温箱的温度降到20±5，并在此温度下保持2h；        （3）30min内使恒温箱的温度降到 -20±2，并在此温度下保持4h；       （4）30min内使恒温箱的温度升到20±5，并在此温度下保持2h；        （5）再重复1-4的步骤做4个循环；        （6）第5次循环完成后，电池保存2h再作检查，应符合相关要求。        该试验可以在一个可强迫调温的恒温箱中进展，也可以在3个不同温度的恒温箱之间进展。试验后，电池芯或电池应不起火、不爆炸、不漏液。    1.2.5  低压功能        完全充电的电池芯置于温度为20±5 的真空单调箱中，抽真空使气压小于11.6kpa后保持6小时后，应不起火、不爆炸、不漏液。    1.3  可能发生误操作时的平安要求    1.3.1  外部短路        完全充电的电池或电池芯分别在20±5和55±5的环境中放置 2h。然后，用连线短接每个电池芯或电池的正负极终端并确保全部外部电阻小于100m。短接后，保持24h，到电池芯或电池外壳的温度下降到电池芯或电池原始温度+电池芯或电池短路后的最大温升×20%。试验后，电池或电池芯应不起火、不爆炸。    1.3.2  自由跌落        完全充电的电池芯或电池以任意方式从1米高处自由跌落到水泥地面3次后，应不起火、不爆炸。    1.3.3  机械碰撞        在20±5环境中，完全充电的电池承受X、Y、Z三个方向的碰撞。假设电池只有两个对称轴，只作两个方向的碰撞。在最初3ms内的平均加速度应75gn，最高加速度应在125gn 和 175gn之间。碰撞1000次±10次后，电池应不起火、不爆炸、不漏液。    1.3.4  热冲击        完全充电的电池芯，置于一个烘箱中加热。烘箱的温度以（5±2）/min的速率上升至130±2，保持10min，电池芯应不起火、不爆炸。    1.3.5  耐挤压功能        完全充电的电池芯置于两平行平板间，施加挤压力为13kN±1kN，一旦到达最大压力或压力突然下降1/3，即可卸压。对圆形或方形电池芯进展挤压试验时，要使电池芯的纵轴与挤压设备扁平外表保持平行。方形电池芯要沿其纵轴旋转90°，以便电池芯的宽边和窄边都能遭到挤压的作用，外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的挤压。试验后，电池芯应不起火、不爆炸。    1.3.6  冲击        完全充电的电池芯置于一个扁平外表上，将一个半径为8mm、质量为10kg的棒垂直置于样品中心的正上方，从600mm 高度处落下作用到样品上。圆柱形或方形电池芯在接受冲击试验时，其纵轴要平行于扁平外表，垂直于棒的纵轴。方形电池芯要沿其纵轴旋转90°，以便电池芯的宽边和窄边都能遭到冲击作用。外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的冲击试验。每只样品只能接受一次冲击试验，每次试验只能使用一只样品。试验后，电池芯应不起火、不爆炸。    1.3.7  过充功能        完全放电的电池芯，以10V的电压、0.2C5A的电流充电12.5h后，应不起火、不爆炸。     1.3.8  强迫放电功能        完全放电的电池芯承受1C5A电流强迫放电90min后，应不起火、不爆炸。        外部短路试验、自由跌落试验、热冲击试验、耐挤压功能试验、冲击试验、过充功能试验、强迫放电功能试验是破坏性试验，电池或电池芯的外壳均可能发生变化，漏液特别难防止，但尚未阻碍平安性，因此标准中对这些试验没有要求不漏液。    1.4 平安标        平安标识的作用应引起足够的注重，电池本身应具有平安警示，同时附加适当的警告声明，需检查确认标识的一致性。另外，电池的说明书中应写清适宜的使用指导和推荐的充电方法等。     2 挪动通讯手持机锂电池充电器的平安要求和试验方法        市场上的电池充电器形色各异，有的使用电源线，有的不使用。直截了当插入式充电器不使用电源线，电源插头和充电器外壳构成一完好部件，其重量靠墙上插座来承载，市场上常见的“坐充”确实是这类充电器。使用电源线的充电器，与电源连接的方式又分两种：可拆卸的和不可拆卸的。可拆卸的电源软线利用适当的电器连接器与充电器连接以供电，不可拆卸的电源软线固定在充电器上或与充电器装配在一起来供电。        市场中有的产品称为充电器，但实际上是适配器，我们有必要区分这两种功能。适配器主要是把交流市电转换成直流电，按照电池的规格提供相应的电压电流，一般采纳恒压恒流方式，可以隔离主电压和危险电压，对市电波动有一定耐受力，需要时可平安关断。而充电器的主要功能是把充电电流限制在一个平安水平上，主要采纳恒流方式，能检测充电的完成，按照某种算法终止充电以延长电池寿命，假设觉察电池异常可终止充电。这两种功能可分别实现，也可组合在一个物理实体中。GSM通常包含充电功能，与配套的只需适配器，而CDMA往往不包含充电功能，如此减少了设计的复杂性和工作状态时产生的热量。理解这些概念有助于更有针对性地使用该标准。    2.1交流输入电压        充电器的额定输入电压为交流220 V，频率为50 Hz，为了保证平安性，充电器应能承受市电一定范围内的波动，标准中要求的电压波动范围是其额定值的85 110 ，频率的波动范围是±2 Hz。    2.2  电源线组件    （1）电源线组件应符合GB2099的要求；        （2）电源线组件的额定值应大于充电器电源要求的额定值；        （3）电源软线的导线截面积应不小于0.75mm2；    （4）电源线组件中的电源软线应符合以下要求：    *假设电源软线是橡皮绝缘，则应是合成橡胶，应符合GB5013对通用橡胶护套软电缆的要求；    *假设电源软线是聚氯乙烯绝缘的，应符合GB5023对轻型聚氯乙烯护套软线的要求。    2.3  隔离变压器        平安隔离变压器在构造上应保证在出现单一绝缘缺点和由此引起的其他缺点时，不会使平安特低电压绕组上出现危险电压。隔离变压器应按照GB4943中附录C的有关规定进展试验。    2.4  说明和标牌的要求    2.4.1  一般要求        厂家应向用户提供足够的材料，以确保用户在按厂家的规定使用时，不会引起本标准范围内的危险。应使用标准简体中文书写。标记应是耐久和醒目的，能承受标记耐久性试验。首先用一块蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一块蘸有汽油的棉布擦拭15s，标牌应明晰，不应轻易被揭掉，不应出现卷边。    2.4.2  说明书        厂家应提供必要的使用说明书，对充电器在操作、维修、运输或储存时有可能引起危险的情况提示用户特别留意。    2.5  构造设计要求    2.5.1  稳定性        直截了当插在墙壁插座上、靠插脚来承载其重量的充电器，不应使墙壁插座承受过大的应力。可通过插座应力试验检验其是否合格。充电器应按正常使用情况，插入到一个已固定好的没有接地接触件的插座上，该插座可以围绕位于插座啮合面后面8mm的间隔处，与管件接触件中心线相交的水平轴线转动。为保持啮合面垂直而必须加到插座上的附加力矩不应超过0.25Nm。    2.5.2  构造细节        电池极性接反以及强迫充电或放电可能导致危险，因此在设计上应有防止极性接反以及防止强迫充放电的措施。将起保护作用的任何元件一次一个地短路或开路，并强迫充放电各2小时，充电器应不起火、不爆炸。    2.5.3  防触及性（电击及能量危险）        充电器正常使用时应具有防触及性，防止电击及能量危险。        假设特低电压电路的外部配线的绝缘是操作人员可触及的，则该配线应：        *不会遭到损坏或承受应力；    *不需要操作人员接触。    2.5.4  连接布线        （1）对使用不可拆卸的电源软线的充电器应装有紧固装置：        *导线在连接点不承受应力；        *导线的外套不受磨损；    *电源软线应能承受拉力试验，电源软线应承受30N的稳定拉力25次，拉力沿最不利的方向施加，每次施加时间为1s，电源软线应不被拉断；        *电源软线紧固装置应由绝缘材料制成，或由具有符合附加绝缘要求的绝缘材料的衬套制成。        （2） 电源软线入口开孔处应装有软线入口护套，或者软线入口或衬套应具有光滑圆形的喇叭口，喇叭口的曲率半径至少等于所连接最大截面积的软线外径的1.5倍。    软线入口护套应：    *设计成防止软线在进入充电器入口处过分弯曲；    *用绝缘材料制成；    *采纳可靠的方法固定；    *伸出充电器外超过入口开孔的间隔至少为该软线外径的5倍，或者对扁平软线，至少为该软线截面长边尺寸的5倍。    2.6  外壳外表        当用户碰触到电池外壳时，其温度不应造成用户的突然反响使他受伤，人对温度的反响不仅是度数的高低，还取决于外壳材料的传导特性和热容量，60的金属外壳比70的塑料外壳感受要烫，UL和IEC的相关标准中对非金属外壳温升的规定不超过50，而电池的外壳绝大部分是非金属材料，因此本标准借鉴了该规定，要求如下：充电器额定工作2小时后，测量其外壳外表温度变化小于1/h即认为温度稳定，现在测量其外壳外表温升应小于50。    2.7  输出短路保护        充电器应有短路的自动保护功能。将充电器输出短路，充电器应能自动保护，缺点排除后应能自动恢复工作。    2.8  绝缘电阻        在常温条件下，用绝缘电阻测试仪直流500 V电压，对充电器主回路的一次电路对外壳、二次电路对外壳及一次电路对二次电路进展测试，充电器的绝缘电阻应不低于2 M。    2.9  绝缘强度        用耐压测试仪对充电器进展绝缘强度试验，且充电器必须是在进展完绝缘电阻试验并符合要求后才能进展绝缘强度的试验。        一次电路对外壳、一次电路对二次电路应能承受50 Hz、有效值为1500 V的交流电压（漏电流10 mA），二次电路对外壳应能承受50 Hz、有效值为500 V的交流电压（漏电流10 mA），应无击穿与无飞弧现象。试验电压应从小于一半规定电压值处逐步升高，到达规定电压值时持续1 min。    2.10  异常工作及缺点条件下的要求        充电器的设计应能尽可能限制因机械、电气过载或缺点、异常工作或使用不当而造成起火或电击危险。变压器过载试验按照GB4943中附录C1的要求进展。可模拟以下缺点条件：    *一次电路中任何元器件的失效；    *二次电路中任何元器件的失效。    2.11  材料的可燃性要求        充电器外壳和印制板及元器件所用的材料应能使引燃危险和火焰蔓延减小到最低限度，为V2级或更优等级。在进展耐热及防火试验时，V-0级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过5s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物不会使脱脂棉引燃。V-1级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过25s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物不会使脱脂棉引燃。V-2级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过25s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物会使脱脂棉引燃。进展本试验时可能会冒出有毒的烟雾，在适用的情况下，试验可以在通风柜中进展，或者在通风良好的房间内进展，但是不能出现可能使试验结果无效的气流。        试验火焰应利用本生灯获得，本生灯灯管内径为9.5mm±0.5mm，灯管长度从空气主进口处向上约为100mm。本生灯要使用热值约为37MJ/m3的燃气。应调理本生灯的火焰，使本生灯处于垂直位置，同时空气进气口关闭时，火焰的总高度约为20mm。火焰顶端应与样品接触，烧30s，然后挪动火焰停烧60s，再在同一部位烧30s。        在试验期间，当试验火焰第二次撤离后，样品连续燃烧不应超过1min，且样品不应完全烧尽。    2.12 自由跌落试验        充电器从1m高度处自由跌落到硬木外表3次，其外表应无裂痕等损坏。    2.13 湿热试验        试验方法按GB/T 2423.9 - 2001 中“试验 Cb” 的要求进展。产品无包装，试验严酷等级为：温度 40 ±2 ，相对湿度（93±3）RH，试验持续时间为2 d。试验后应符合4.7.2的要求。    3 小结        本标准在制订过程中借鉴了国际相关标准，如IEC62133、IEC61960、UL1642、UL2045等，参考了GB 4943 - 2001信息技术设备的平安等标准，力求标准条款适宜我国国情，试验方法具有可操作性。本标准在编制过程中遵照了ISO技术工作导则中的可证明原则:即规定的技术要求能用试验方法加以论证,假设临时没有科学的方法进展试验或检验,以及不能稳定可靠地得出确切检验结果时,就不将如此的条款列进标准。        部分平安试验分别针对锂电池和锂电池芯，因此该标准对锂电池和锂电池芯分别进展了定义。充电器的平安性不能仅仅通过输出特性的检查来确定，由于输出特性良好并不能保障充电器的可靠性，因此该标准规定对充电器的全面功能进展调查，包括对变压器、电源线等元器件的平安要求和构造设计要求。充电器应保证在缺点条件下都不对人身平安构成威胁，因此该标准对此做了规定。充电器除应具有电气防护功能外，也应具有防火防护功能，按照同类产品的要求，该标准将其防火材料等级规定为V-2级。