T_ZZB 3258-2023 便携式产品用圆柱形锂离子电池.docx

学兔兔标准下载ICS 29.220.99CCS K 82团体标准T/ZZB 32582023便携式产品用圆柱形锂离子电池Cylindrical lithium-ion battery for portable equipments2023 - 10 - 10 发布2023 - 11 - 01 实施浙江省质量协会发 布学标准兔兔下载学兔兔标准下载T/ZZB 32582023目次前言 . II1范围 . 12规范性引用文件 . 13术语和定义 . 24基本要求 . 25技术要求 . 26试验方法 . 47检验规则 . 78标志要求、包装、运输及贮存 . 89质量承诺 . 9附录 A（规范性附录）滚筒试验装置 . 10I学兔兔标准下载T/ZZB 32582023前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由浙江省质量协会归口。本文件主要起草单位：宇恒电池股份有限公司。本文件参与起草单位：杭州凯歌新能源科技有限公司、浙江凯恩新材料有限公司、杭州网易严选贸易有限公司、浙江方信标准技术有限公司。本文件主要起草人：徐建平、金哲宇、朱文正、陈靖、徐玉兰、王毅、刘伟、刘祖贵、翁昌豪、邝时芬、王梁、缪缘、蓝双双、吴俊伟、陈植、李南华、孟莹、巫云龙、蓝夏军、朱日龙、雷健辉、蓝杰、左磊刚、鲍羽琴。本文件评审专家组长：王慧忠。II学兔兔标准下载T/ZZB 32582023便携式产品用圆柱形锂离子电池1范围本文件规定了便携式产品用圆柱形锂离子电池的术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则及标志、标签、包装、运输、贮存、质量承诺。本文件适用于便携式产品用圆柱形锂离子电池（以下简称为电池）,属于本文件范围内的便携式产品示例如下:便携式办公产品:笔记本电脑、平板电脑等。移动通信产品:手机、无绳电话、对讲机等。便携式音/视频产品:便携式电视机、便携式音/视频播放器、照相机、摄像机、录音笔、蓝牙耳机、便携式音响等。便携式个人清洁和护理电器:如电动牙刷、剃须刀、理发器、磨皮器等。便携式个人保健电器:如颈椎/腰椎按摩器、电热护膝、暖手宝等。便携式场地清洁电器:如扫地机、拖地机、吸尘器、擦窗机、电熨斗、挂烫机等，对于家庭、商场、超市、场站环境均适用。其他类似电器:如照明器具、情趣用品、净化器、加湿器、室内环境 (如温湿度/甲醛M2.5等)监测仪器等等。便携式可充电电动工具，如电动螺丝批、电磨等。其他便携式产品:电子导航器、数码相框、游戏机、电子书、移动电源、便携式投影仪、可穿戴设备等。未列举的便携式产品用电池可参考使用本文件。对于在车辆、船舶、飞机上等特定场合使用，以及对于医疗、采矿、海底作业等特殊领域使用的电池可能会有附加要求。本文件不适用于电子烟用电池。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 191包装储运图示标志GB/T 2423.5环境试验 第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T 2423.10环境试验 第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T 2423.21电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验M：低气压GB/T 2423.22环境试验 第2部分：试验方法试验N：温度变化GB/T 2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T 2829周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T 26125电子电气产品  六种限用物质（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚）的测定GB 31241-2022便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范SJ/T 11778-2021便携式家用电器用锂离子电池和电池组安全要求IEC 62133-2:2017含碱性或非酸性电解液的二次单体电池和电池（组）：便携式密封二次单体电池及应用于便携式设备中由它们制造的电池（组）的安全要求第2部分：锂体系Secondary cells andbatteries containing alkaline or other non-acid electrolytesSafety requirements for1学兔兔标准下载T/ZZB 32582023portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portableapplications Part 2: Lithium systemsIEC 62321-1:2013电工制品中特定物质的测定第1部分：简介和概述 Determination ofcertain substances in electrotechnical products -Part 1: Introduction and overviewIEC 62321-8:2017电子产品中限用物质的测定第8部分：气相色谱-质谱法测定聚合物中的邻苯 二 甲 酸 酯 Determination of certain substances in electrotechnical products-Part 8:Phthalates in polymers by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS), gas chromatography-mass spectrometry using a pyrolyzer/thermal desorption accessory (Py/TD-GC-MS)RoHS指令2011/65/EU附件11  修订指令(EU2015/863）关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令(Restriction of Hazardous Substances)。REACH法规化学品的注册、评估、授权和限制(REGULATION concerning the Registration,Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals)3术语和定义GB 312412022、SJ/T 117782021界定的术语和定义适用于本文件4基本要求设计研发采用计算机辅助设计电池配方和结构仿真，电池盖帽结构含防爆装置，具备防爆功能。原材料4.2.1电解液应耐过充和有效防止电池发生起火现象，并要求附有检验合格的证明。4.2.2隔膜应采用涂层隔膜。4.2.3正负极活性物质、隔膜、盖帽等主材符合实时更新的 RoHS 及 REACH 环保指令要求。工艺装备4.3.1 正负极工艺生产车间应配置吸粉除尘装置及设备。4.3.2 正极工艺生产上粉制片应使用自动分切、自动点焊、自动贴胶带、自动收料装置及设备。4.3.3 分条工序采用 CCD 视觉影像检测设备，自动检测、剔除异常极板。4.3.4 采用自动卷绕设备、自动装配线设备、自动注液设备进行生产作业。检验检测4.4.1具备正负极活性材料、铜箔/铝箔、电解液、盖帽及钢壳原材料检验检测设备及相应检测能力。4.4.2具备生产制程中极板毛刺尺寸、X-RAY、滚槽封口压力等检测设备及相应检测能力。4.4.3具备包括二次电池电压内阻测试仪、容量测试设备、寿命测试设备以及过充、短路、挤压、冲击、高低温循环、热冲击、低气压、振动安全性能测试设备及相应检测能力。5技术要求外观电池外表面应清洁，无机械损伤，无变形，极耳无锈蚀。电压、内阻电池的电压、内阻应符合规定要求。容量电池的实际容量应大于或等于其额定容量。2学兔兔标准下载T/ZZB 32582023高温外部短路电池进行高温外部短路，应不起火、不爆炸。过充电电池进行过充电试验，应不起火、不爆炸。强制放电电池进行强制放电试验，应不起火、不爆炸。低气压电池进行低气压试验，应不起火、不爆炸、不漏液。温度循环电池进行温度循环试验，应不起火、不爆炸、不漏液。振动电池进行振动试验，应不起火、不爆炸、不漏液。加速度冲击电池进行加速度冲击试验，应不起火、不爆炸、不漏液。跌落电池进行跌落试验，应不起火、不爆炸。挤压电池进行挤压试验，应不起火、不爆炸。重物冲击电池进行重物冲击试验，应不起火、不爆炸。热滥用电池进行热滥用试验，应不起火、不爆炸。燃烧喷射电池进行燃烧喷射试验，试验后，组成电池的部件（粉尘状产物除外）或电池整体不得穿透铝网。滚筒测试电池应不起火、不爆炸、不漏液。电压变化小于5%，内阻变化小于50%。快速充电电池进行快速充电试验，充电效率达到90%以上。倍率放电电池进行倍率放电试验，放电容量达到额定容量的90%以上。环保性能产品有害物质限量，应符合以下要求：3序号项目含量（质量分数）1铅（Pb）0.1 %（1000 ppm）2镉（Cd）0.01 %（100 ppm）3汞（Hg）0.1 %（1000 ppm）46+六价铬（Cr ）0.1 %（1000 ppm）5多溴联苯（PBB）0.1 %（1000 ppm）6多溴二苯醚（PBDE）0.1 %（1000 ppm）7邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）0.1 %（1000 ppm）8邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）0.1 %（1000 ppm）9邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）0.1 %（1000 ppm）10邻苯二甲酸二丁酯（DBP）0.1 %（1000 ppm）学兔兔标准下载T/ZZB 32582023表1有害物质限量要求6试验方法试验条件6.1.1试验的环境条件除另有规定，试验一般在下列条件下进行：a)  温度：20 ±5 （注：涉及到电压、内阻、容量测试的环境温度为 23 ±2 ）；b)  相对湿度：不大于 75 %；c)  气压：86 kPa106 kPa。6.1.2温度测量方法采用热电偶法来测量样品电池的表面温度。温度测试点选取温度最不利点作为试验判定依据。注：可使用辅助方式寻找最不利点，如红外设备。6.1.3测试用充电程序电池可采用下列方法之一进行充电:a)  制造商规定的方法;b)  以 0.2 ItA 充电，当电池端电压达到充电限制电压(Ucl)时，改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.02 ItA，停止充电。在充电前电池先按照 6.1.4 规定的方法进行放电，并静置10 min；除另有规定,优先推荐采用方法a),当不可获得方法a)的信息时,可采用方法b)。6.1.4测试用放电程序电池以推荐放电电流(Icr)进行恒流放电至放电终止电压(Ude)。试验方法6.2.1外观用目测法检查被测电池的外观。6.2.2电压、内阻用二次电池电压内阻测试仪检测电池的电压、内阻，内阻一般用交流法进行测试。6.2.3容量将电池按照6.1.3规定的充电程序充满电，搁置10 min，再按照6.1.4规定的放电程序放电，放电时所提供的容量即为电池的实际容量。6.2.4电池安全试验4学兔兔标准下载T/ZZB 325820236.2.4.1高温外部短路将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，放置在55 ±5 的环境中，待电池表面温度达到55 ±5 后，再放置30 min。然后在此环境温度下用导线连接电池正负极端，并确保全部外部电阻为60 m±20 m。试验过程中监测电池温度变化，当出现以下两种情形之一时，试验终止：a)  电池温度下降值达到最大值的 20 %；b)  短接时间达到 24 h。当有争议时，a)和b)选较严者。电池应不起火、不爆炸。6.2.4.2过充电将电池按照6.1.4规定的试验方法放完电后，先用最大充电电流（Icm）恒流充电至10 V试验电压，然后以该电压恒压充电。试验过程中监测电池温度变化,当出现以下两种情形之一时,试验终止：a)  电池持续充电时间达到 7 h 或制造商定义充电时间中较大值；b)  电池温度下降值达到温度最大值的 20 %。当有争议时，a)和b)选较严者。电池应不起火、不爆炸。6.2.4.3强制放电将电池按照6.1.4规定的试验方法放完电后，以1ItA的电流进行反向充电至负的充电上限电压(-Uup)，反向充电时间共计90 min。如果在反向充电90 min内，电压达到负的充电上限电压(-Uup)，应通过减小电流保持该电压继续进行反向充电。反向充电共计90 min后终止试验，示意图如GB 312412022中图2情况1所示。如果在反向充电90 min内，电压未达到负的充电上限电压(-Uup)，则反向充电共计90 min后终止试验，示意图如 GB 312412022中图2中情况2所示。电池应不起火,不爆炸。6.2.5电池环境安全测试6.2.5.1低气压将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，将电池放置于20 ±5 的真空箱中，抽真空将箱内压强降低至11.6 kPa（模拟海拔15240 m），并保持6 h。具体试验方法按照GB/T 2423.21中的相关规定。电池应不起火、不爆炸、不漏液。6.2.5.2温度循环将充满电的电池放置在温度为20 ±5 的可控温的箱体中进行如下步骤：a)  将试验箱温度升高为 72 ±2 ，并保持 6 h；b)  将试验箱温度降为40±2 ，并保持 6 h；c)  重复步骤 a）b），共循环 10 次。d)  在室温 20 ±5 下至少保存 6h。试验过程中每两个温度之间的转换时间不大于30 min，步骤示意图见GB 312412022图3。具体试验方法按照 GB/T 2423.22中的相关规定。电池应不起火、不爆炸、不漏液。6.2.5.3振动将充满电的电池紧固在振动试验台上，按表2中的参数进行正弦振动测试。5频率振动参数对数扫频循环时间（7 Hz200 Hz7 Hz）轴向振动周期数起始至f1=7 Hzf2a1=1 gn15 minX12f2f3S =0.8 mmY12f3f4=200 Hza2=8 gnZ12返回至f1=7 Hz总计36f1、f4下限、上限频率；f2、f3交越点频率（f217.62    Hz、f349.84 Hz）a1、a2加速度幅度；S位移幅度注：振动参数是指位移或者加速度的最大绝对数值，例如：位移量为0.8 mm对应的峰值的位移量为1.6 mm。学兔兔标准下载T/ZZB 32582023表2振动波形（正弦曲线）每个方向进行12个循环，每个方向循环时间共计3  h的振动。圆柱型按照其轴向和径向两个方向进行振动试验。具体试验方法按照GB/T 2423.10的相关规定。电池应不起火、不爆炸、不漏液。6.2.5.4加速度冲击将充满电的电池固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击试验，在最初的3 ms内，最小平均加速度为75 gn，峰值加速度为150 gn±25 gn，脉冲持续时间为6 ms±1 ms。圆柱型电池按照其轴向和径向两方向进行冲击试验，电池每个方向进行三次加速度冲击试验。具体试验方法按照 GB/T 2423.5的相关规定。电池应不起火、不爆炸、不漏液。6.2.5.5跌落将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，按1 m的跌落高度自由落体跌落于混凝土板上。圆柱型电池两个端面各跌落五次，柱面跌落五次，共计进行十五次跌落试验。电池应不起火、不爆炸、且能够正常使用。6.2.5.6挤压将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，将电池置于两个平面内，垂直于极板方向进行挤压，两两平板间施加13.0 kN±0.78 kN的挤压力，挤压电池的速度为0.1 mm/s。一旦压力达到最大值或电池的电压下降三分之一，即可停止挤压试验，试验过程中电池应防止发生外部短路。圆柱型电池挤压时使其纵轴向与两平板平行。试验中电池放置方式如GB 31241-2022中图4的a)所示。一个样品只做一次挤压试验，挤压过程中，挤压达到截止条件和挤压装置停止的时间间隔应不大于100ms。电池应不起火、不爆炸。6.2.5.7重物冲击将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，将电池置于平台表面，将直径为15.8 mm士0.2 mm的金属棒横置在电池几何中心上表面，采用质量为9.1 kg士0.1 kg的重物从610 mm士25 mm的高处自由落体状态撞击放有金属棒的电池表面，并观察6h。试验工装见A.3。要求圆柱型电池冲击试验时使其纵轴向与重物表面平行，金属棒与电池纵轴向垂直。1个样品只做一次冲击试验。电池应不起火、不爆炸。6.2.5.8热滥用将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，将电池放试验箱中。试验箱以(5±2) /min的温升速率进行升温，当箱内温度达到130 ±2 后恒温，并持续30 min。电池应不起火、不爆炸。6序号检验项目检验方法及要求ILAQL1外观6.2.1；5.1II2.52电压、内阻6.2.2；5.2S-31.0学兔兔标准下载T/ZZB 325820236.2.5.9燃烧喷射将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，再将电池放置在试验工装的钢丝网上，试验工装见GB31241-2022附录C.2。如果试验过程中出现电池滑落的情况时，可用单根金属丝把电池样品固定在钢丝网上；如果无此类情况发生，则不可以捆绑电池。用火焰加热电池，当出现以下三种情况时停止加热：a)  电池爆炸；b)  电池完全燃烧；c)  持续加热 30 min，但电池未起火、未爆炸。试验后,组成电池的部件(粉尘状产物除外)或电池整体不得穿透铝网。6.2.5.10滚筒测试将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，将10节充满电电池装入电池支架，固定电池，支架工装见附录A.1，然后将装入支架的电池组放入滚筒试验设备，试验工装见A.2。滚筒试验设备以60±3r/min转速试验1小时结束试验。电池应不起火、不爆炸、不漏液；电压变化小于5%，内阻变化小于50%。快速充电将电池按照6.1.4规定的试验方法放完电后，以2ItA恒压4.2V充电30分钟，充入电池容量数值即为30分钟充电容量，30分钟充电容量与额定容量比值即为30分钟充电效率。充电效率达到90%以上。倍率放电将电池按照6.1.3规定的试验方法充满电后，以5ItA恒流放电至放电终止电压(Ude)，所得放电容量应达到额定容量的90%以上。环保性能铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚的测定按GB/T 26125规定的测试方法进行试验。邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二丁酯的测定按IEC 62321-8-2017规定的测试方法进行试验。7检验规则检验分类检验分类为出厂检验和型式检验。出厂检验7.2.1检验项目：出厂检验项目为外观、电压、内阻。7.2.2抽样规则及判定规则出厂检验的样品在交验的产品中随机抽取，采用GB/T 2828.1的正常检验一次抽样方案、检验项目、测试方法和要求、检查水平（IL）及合格质量水平（AQL）见表3。表3出厂检验要求型式检验型式检验样品必须从出厂检验合格的产品中抽取；7项目本文件章条号内容样品型式检验项目5.1外观全部5.2电压、内阻全部5.4高温外部短路1-35.5过充电4-65.6强制放电7-95.7低气压1-35.8温度循环1-35.9振动1-35.10加速度冲击1-35.11跌落10-125.12挤压13-155.13重物冲击16-185.14热滥用19-215.15燃烧喷射22-245.16滚筒测试25-345.17快速充电35-375.18倍率放电28-305.19环保性能31学兔兔标准下载T/ZZB 325820237.3.1检验时机有下列情况之一时，应进行型式检验：a)  新产品投产和老产品转产；b)  转厂；c)  停产半年后复产时；d)  原材料、结构及工艺有较大改变、可能影响产品性能时；e)  合同规定；f)  正常生产时每年进行一次。7.3.2样品数量每个检验项目的样品数量见表4。7.3.3检验项目型式检验的项目见表4：表4电池型式检验项目7.3.4判定规则检验项目结果全部合格则判定合格，否则判定不合格。8标志要求、包装、运输及贮存标志电池的标识应清晰可辨，且不应出现混淆。使用中文表明以下标识：a)  产品名称、型号；b)  额定容量、额定能量、充电限制电压、标称电压；c)  正负极性，使用“正、负”字样，或“、”符号，或红色、黑色表示；d)  生产厂；e)  生产日期或批号；f)  额定能量的标识值应满足额定能量的定义。8样品电池最大表面的面积(S)标识要求电池S4cm2额定容量、生产厂(或生产厂代码)、生产日期或批号、型号和正负极性应在电池本体上标明,其余标识允许在包装或规格书上标明a、bS4cm2除正负极性外，可以代码形式在电池本体上标出相应内容ca生产厂代码含义应在最小包装或规格书进行说明。b批号的含义应在最小包装或规格书进行说明,且含有生产日期信息。c对于简化标识或以代码形式标识的电池，其完整的标识内容或代码含义应在最小包装或规格书进行说明。学兔兔标准下载T/ZZB 32582023表5电池的标识要求包装包装好的产品应放在干燥、防尘、防潮的包装箱内。包装箱外应标明产品名称、型号、数量、毛重、制造厂商、出厂日期，应有“小心轻放”、“怕湿”、“向上”等必要标志，其包装储运图示标志应符合GB/T 191的规定。运输电池应包装成箱进行运输，在运输过程中应防止剧烈振动、冲压或挤压，防止日晒雨淋，可使用汽车、火车、轮船、飞机（电池荷电量必须30 %SOC）等交通工具进行运输。贮存电池应于半电状态（3.2 V4.15 V）贮存在环境温度为-5 35 ，相对湿度不大于75 %的清洁、干燥、通风的室内，应避免与腐蚀性物质接触，应远离火源及热源。9质量承诺追溯根据码号或者批次号可追溯产品。质保产品自出厂日期算起，24个月之内电池发生质量问题的，生产厂商给予退换。响应时间首次回应在2小时以内；紧急措施及二次回应在24小时以内；原因分析、制定对策及第三次回应在48小时以内；对策实施、验证对策的有效性及四次回应在45天内。9学兔兔标准下载T/ZZB 32582023A                      A附录A（规范性附录）滚筒试验装置A.1滚筒试验固定电池支架工装滚筒试验（见6.2.4.10）固定电池支架工装示意图见图A.1。图A.1 支架工装示意图注：电池支架尺寸根据实际圆柱形电池尺寸选定，材质以ABS、PP材质为主。电池装入支架不晃动，电池与电池之间有效间距0.2 mm以上，上下支架能将电池有效固定，电池在滚筒试验整个过程不掉落。具体工装实现方式符合上述要求即可。示例：18650 系列电池支架尺寸详见图 A.2图A.2 支架尺寸示意图10学兔兔标准下载T/ZZB 32582023A.2滚筒试验工装滚筒试验（见6.2.4.10）工装示意图见图A.3。图A.3 滚筒试验工装试验图注1：滚筒试验工装为底面正六边形的正棱柱体，内壁底面正六边形边长18.0 cm，内壁高度42.0 cm，内壁贴橡胶垫，橡胶垫厚度不超高1.5 cm。电池支架直接放置在滚筒装置内，支架随着滚筒装置的滚动在棱柱体内滚动。注2：外部连杆、传动装置及工装开口大小不作具体要求，能实现上述要求即可。工装可按上图箭头所示两个方向旋转滚筒试验。11