IEC62133-2012中文简介

1IEC62133-2012学习报告2前言从目前来看，基于IEC62133标准的CB认证备受电池制造商、电池买家和消费者的青睐。在此，也对CB认证做一个介绍：CB体系是国际电工委员会（IECEE）的54个成员国互认测试结果及证书的全球互认体系，具体而言，制造商获得一个成员国颁发的CB测试证书后，可以方便地转为其他成员国的认证证书，从而实现一次测试，多处适用的目的，节省时间与费用。CB体系以CB测试证书和相关产品测试报告作为参考文件（比如IEC62133即为CB体系下的标准），来颁发CB测试报告和证书的。因此，学习并掌握IEC62133就非常有意义。IEC62133-2012是2002年版的替代版，在2002版的基础上：更新了电池单体组成电池组的方法；增加了针对锂电系统的设计建议；将锂电系统与镍电系统分开。3主要内容一：标准适用的范围以及名词术语的定义二：一般安全性的考虑三：典型测试条件和样板要求四：测试要求和条件五：安全信息、标识和包装要求4一：标准适用的范围以及名词术语的定义IEC62133规定了在指定用途或合理可预见的误用情况下，含碱性或非酸性电解液的便携密封的二次电芯或电池（不包括纽扣电池）的安全要求和测试方法。我们常见用在便携电子电气产品的电池，如手机、MP3/MP4、照相机、笔记本电脑的可充电的镍镉、镍氢、锂离子和锂聚合物电池，都在此标准的范围。标准对一些关键重要的名词术语作了简洁明确的定义，例如预期使用（intendeduse），合理可预见的误用（reasonablyforeseeablemisuse），危害（hazard），二次电芯（secondarycell），二次电池（secondarybattery），漏液（leakage），额定容量（ratedcapacity），爆炸（explosion）等。标准适用的范围名词术语的定义5相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度需要在以下公差范围内：电压为±1%，电流为±1%，温度为±2℃，时间为±0.1%，尺寸为±1%，容量为±1%。这些误差包括测试仪器、测量技术和测试程序中其他误差的综合精度。在测试仪器选择方面，选择模拟仪器可以参考IEC60051，选择数字仪器可参考IEC60485参数测量误差6二：一般安全性的考虑二次电芯和电池的安全性需要考虑以下两种使用状况：(a)指定用途(b)合理的可预见滥用电芯和电池应当被设计制造为它们在指定用途与合理的可预见滥用的情况下都安全。即电芯或电池在被滥用的情况下可能丧失功能但不应当有明显的危害。这也意味着电芯或电池在按照指定用途使用时它不仅仅要安全，还要在各方面能够继续发挥其应有的功能。本标准中包括的潜在危险因素主要有：起火、爆炸、电芯电解液泄漏、泄气、外部温度过高引起的燃烧、暴露内部元件的电池外壳的破裂。7序号项目安全要求1绝缘和布线在500V直流，时间60s的情况下正极耳与电芯（池）外露金属表面的绝缘电阻不小于5MΩ内部布线和它们的绝缘应足以抵抗预期的最大电流、电压和温度的要求2泄放电池（组）应装配有一个压力释放机构以防止爆裂、爆炸、和自燃；电芯的包装类型与方式也不能妨碍压力的释放3温度/电压/电流管理电芯设计时应防止不正常的升温情况发生，电池应当设计在特定的温度、电压和电流条件下工作4端子连接器电池的外表面应标明端子的极性，端子能够承受预期的最大电流，且具有良好的机械强度并且耐腐蚀5单体电芯装配为电池组被装配的电池应当有相匹配的容量，相同的设计、化学组成和生产厂家，每个电池应当有独立控制和保护电路以防止单体电池的异常影响整个电池组，并加入电路保护元件6质量计划制造商应该准备质量计划，以规定对原料、元件、电芯和电池的检验流程，且这个计划应覆盖生产的整个过程普通安全性考虑项目表8四：测试要求和条件（a）镍电系统测试项目、方法与指标类别测试项目测试方法指标要求指定用途振动在满充电芯（池）上施加振幅0.76mm，波长1.52mm，振动频率以1HZ速度从10HZ增加到55HZ，然后返回，并且整个过程在95±5min内完成，三个方向都要进行不起火、不爆炸、不漏液低倍率充电满充电芯按照制造商给定的充电方法充电28天不起火、不爆裂壳体应力满充电池在温度为70℃±2℃的烘箱中放置7h不破裂温度循环满充电芯（池）在70℃±2℃放置4h，在30min内降温至20℃±5℃，放置2h，在30min内降温至-20℃±2℃，放置4h，在30min内降温至20℃±5℃，放置2h。重复上面四个步骤4个循环后，电芯/池存放7天不起火、不爆炸、不漏液用于测试目的的电芯（池）先应该在20℃±5℃的温度下以0.2C放电到终止电压，再按照电芯（池）制造商给定的充电方法充电至满电。除非特别指出，测试需在20℃±5℃环境温度下进行9类别测试项目测试方法指标要求合理的可预见滥用错误安装4个相同的满充电芯串联在一起，其中一个反极性放置。形成的组合体通过1Ω的电阻相连，直到泄压孔打开或者单体电芯温度回到室温。或者，可以使用一个恒定的直流电源模拟单体电芯反极性放置的情况不起火、不爆炸外部短路分别将满充的电芯或者电池放置在20℃±5℃和55℃±5℃环境中，用80mΩ±20mΩ的线短接，测试24h或者电芯（池）的温度降到最高温度的20%，先到为准不起火、不爆炸自由跌落满充的电芯（池）从1m的高度自由跌落到水泥地面三次，保证每个随机方向均受到冲击不起火、不爆炸机械冲击满充的电芯（池）固定在测试仪上，施加冲击，最初3ms内，最小的平均加速度为75g，峰值加速度应在125g与175g之间不起火、不爆炸、不漏液10类别测试项目测试方法指标要求合理的可预见滥用热冲击满充电芯放置在烘箱中，以5℃/min±2℃/min升温至130℃±2℃，保持10min不起火、不爆炸挤压满充电芯放置在两平面之间，选择最不利的一面，施加13KN±1KN的压力，一旦到达最大压力或者电压骤降至初始电压的1/3，释放压力不起火、不爆炸、低压满充电芯放置在20℃±5℃的真空箱中，抽真空至11.6KPa，保持6h不起火、不爆炸、不漏液过充完全放电的电芯（池）以2.5倍制造商推荐的充电电流充电，时间以能产生250%的充电量为准不起火、不爆炸、强制放电完全放电的电芯以1C的电流反向充电90min不起火、不爆炸、1111（b）锂电系统测试项目、方法与指标用于指定用途测试目的的电芯（池）先应该在20℃±5℃的温度下以0.2C放电到终止电压，再按照电芯（池）制造商给定的充电方法充电至满电。类别测试项目测试方法指标要求指定用途持续充电满充电芯按照制造商给定的充电方法持续充电7天不起火、不爆裂、不漏液壳体应力满充电池在温度为70℃±2℃的烘箱中放置7h不破裂用于合理的可预见滥用测试目的的电芯（池）先应该在20℃±5℃的温度下以0.2C放电到终止电压，在45℃或者10℃温度下放置1h~4h后，然后再用制造商给定的最大充电电流充电到最大限制电压（LiCoO2:4.25V），恒压充电至0.05C（最大限制电压可随电芯（池）材料体系改变而调整）除非特别指出，测试需在20℃±5℃环境温度下进行12类别测试项目测试方法指标要求合理的可预见滥用外部短路将满充的电芯用80mΩ±20mΩ的线短接，测试24h或者电芯（池）的温度降到最高温度的20%，先到为准不起火、不爆炸外部短路将满充的电池放置在55℃±5℃环境中，用80mΩ±20mΩ的线短接，测试24h或者电芯（池）的温度降到最高温度的20%，先到为准。然而，在电流快速下降的情况下电池应额外测试1h直至达到稳定的低电流条件为止不起火、不爆炸自由跌落（充电方法同指定用途）满充的电芯（池）从1m的高度自由跌落到水泥地面三次，保证每个随机方向均受到冲击，放置1h后进行可视化检测不起火、不爆炸热冲击满充电芯放置在烘箱中，以5℃/min±2℃/min升温至130℃±2℃，保持10min不起火、不爆炸13类别测试项目测试方法指标要求合理的可预见滥用挤压在最大充电温度下满充电芯放置在两平面之间，施加13KN±1KN的压力，一旦到达最大压力或者电压骤降至初始电压的1/3，或者电芯表面发生了10%的形变，释放压力（方形只测宽面）不起火、不爆炸、过充完全放电的电芯（池）以0.2C充电电流充电（电压不超过最大充电电压），充电时间以能产生200%的充电量为准，并持续到电池外壳温度稳定（30min内变化小于10℃）或者达到室温不起火、不爆炸、强制放电完全放电的电芯以1C的电流反向充电90min不起火、不爆炸、运输参考IEC62281-201214类别测试项目测试方法指标要求合理的可预见滥用强制内部短路（只适用于法国、日本、韩国与瑞士且不适用于聚合物电池）（1）完全放电的电芯在10℃±5℃和45℃±5℃储存1h~4h，然后以制造商给定的最大充电电压恒压充电直至电流下降到0.05C到。（2）在露点为-25℃，室温20℃±5℃拆开电芯，取出卷芯，放置镍颗粒，镍颗粒的大小，放置在卷芯中的位置如附图A.2，A.3，A.4，A.6，A.7所示。（3）将电芯放在挤压设备夹具之间（如附图2所示，丁腈橡胶基底用于圆柱电芯测试；对方形电芯，需要在丁腈橡胶基底上贴加丙烯酸橡胶），夹具以0.1mm/s的速度压向卷芯同时监控电芯电压。当内部短路引发电压陡降，夹具立刻停止并静置30s，然后降低压力，一旦电压下降超过50mV，表明内部短路已经发生。如果压力达到800N（圆柱电池）或者400N，立即停止下降并保持在此位置。不起火15附图1617181920五：安全信息、标识和包装要求安全信息二次电芯或电池的制造商应确保向设备制造商以及电池的最终用户提供相关安全信息（使用电流、电压和温度）以降低电池在正常使用或特殊误用时可能导致的伤害。设备制造商有责任为使用含二次电芯或电池的设备最终用户提供设备使用时的潜在危险的安全信息。由于安全指引的信息附着在电芯或电池的规格书或说明书里，并不可能被设备制造商或最终用户随时或第一时间查阅到，所以标准第六章规定重要的参数和警告语应标识在产品上。21标示二次电芯（池）的包装是为了避免运输过程中可能的短路，机械损伤和其他可能出现的问题。包装材料应选择能防止电气通导，端子腐蚀和潮湿的材料。锂电芯（池）由ICAO，IATA，IMO和其他政策调控，另可参考IEC62281。镍氢电池和电池组参考IMO。镍镉电池和电池组不列入危险品管理，但是他们应当依据防止短路的保护措施运输管理。镍氢电池和电池组只有在海运的情况下列入危险品管理。22包装要求电芯的标识根据不同的电芯类别参考标准IEC61951-1《含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组—便携式密封可充电电芯—第一部分：镍镉电池》，IEC61951-2《含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组—便携式密封可再充电电芯—第二部分：镍金属氢化物电池》，或IEC61960《含碱性或非酸性电解液的二次电芯和电池—便携式二次锂电芯和电池》，如果制造商和用户之间达成协议，用于电池组装的电芯可以不标识。对于电池的标识参考组装电池电芯的标识方法，还应当加上适当的警告语句。此外，电池上还应标记或提供电池处理和推荐的充电说明的有关信息。