GB 31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》

项目名称

章节号

测试方法

电池样品容量测试

4.7.3

电池先按照4.5.1 规定的充电程序充满电，搁置10 min ，再按照4.5.2 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。

样品的预处理

4.7.4

电池或电池组按照4.5规定的充放电程序进行两个充放电循环，其间搁置10 mi

耐久性

5.3.3

通过检查、擦拭标识和警示说明来检验其是否合格。擦拭标识和警示说明时，应当用一块蘸有水的棉布用手擦拭15 5 ，然后再用一块蘸有75% 的医用酒精的棉布用手擦拭15s 。试验后，标识和警示说明仍应当清晰，铭牌不应轻易被揭掉，而且不得出现卷边。

常温外部短路

6.1

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，放置在20 "c土5 "C的环境中，待电池表面温度达到20 .C ±5 "c后，再放置30 min. 然后用导线连接电池正负极端，并确保全部外部电阻为80 mΩ±20 mΩ。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) 电池温度下降到比峰值低20%;

b) 短接时间达到24 h。

电池应不起火、不爆炸，最高温度不超过150 oC 。

高温外部短路

6.2

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，放置在55 "c土5 "C的环境中，待电池表面温度达到20 .C ±5 "c后，再放置30 min. 然后用导线连接电池正负极端，并确保全部外部电阻为80 mΩ±20 mΩ。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) 电池温度下降到比峰值低20%;

b) 短接时间达到24 ho

电池应不起火、不爆炸，最高温度不超过150 oC 。

过充电

6.3

将电池按照4.5.2 规定的试验方法放完电后，先用3 CA 及制造商推荐充电电流的3 倍中较大值恒流充电至表6 的试验电压，然后用该试验电压恒压充电。

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 及制造商定义充电时间中较大值;

b) 电池温度下降到比峰值低20% 。

强制放电

6.4

将电池按照4.5.2 规定的试验方法放完电后，以1 CA 电流反向充电90min

低气压

7.1

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，将电池放置于2 0 "c 土5 .C 的真空箱中，抽真空将箱内压强降低至11.6 kPa(模拟海拔15 240 m) ，并保持6 h.

温度循环

7.2

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，将电池放置在温度为20 .C 士5 .C 的可控温的箱体中进行如下步骤〈见图1):

a) 将样品放入温度为75 "c士2 "C的实验箱中保持6 h;

b) 后将实验箱温度降为-40 "c土2 "c ，并保持6 h; 温度转换时间不大于30 min

c) 再次将实验箱温度升为75 "C士2 "C，温度转换时间不大于30 min;

d) 重复步骤a)~c) ，共循环10 次。

振动

7.3

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，将电池紧固在振动试验台上，按表7 中的参数进行正弦振动测试。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。

加速度冲击

7.4

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击实验，在最初的3 ms 内，最小平均加速度为75ι ，峰值加速度为150 g n 土25 g n' 脉冲持续时间为6 ms 士1 ms.电池每个方向进行三次加速度冲击试验。

跌落

7.5

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，按1m 的跌落高度自由落体跌落于混凝土板上。

挤压

7.6

将电池按照4.5.1 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，两平板间施加13.0 kN土0.78 kN 的挤压力。一旦压力达到最大值即可停止挤压试验，试验过程中电池不能发生外部短路。

重物冲击

7.7

将电池按照4.5.1 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 土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6 ho

热滥用

7.8

将电池按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，将电池放入试验箱中。试验箱以(5 土2) "C / min 的温升速率进行升温，当箱内温度达到130 "c士2 "C后恒温，并持续30 min.

燃烧喷射

7.9

将电池按照4.5.1 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E.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。

低气压

8.1

温度循环

8.2

振动

8.3

加速度冲击

8.4

跌落

8.5

应力消除

8.6

将样品按照4.5.1 规定的试验方法充满电后放在70 "c士2 "C的鼓风恒温箱中搁置7 h. 然后取出样品并恢复至室温。

高温使用

8.7

将满电样品置于高温试验箱内，试验箱内温度设为制造商规定的电池组的充电上限温度和放电上限温度、电池的充电上限温度和放电上限温度及80 "c中的最大值。待样品表面温度稳定后，保持7 h.

样品应满足以下要求之-.

a) 切断电路，且不起火、不爆炸、不漏液;或

b) 未切断电路，在高温试验过程中按照4.5 规定的充放电方法继续进行一次放电充电循环，样品应不起火、不爆炸、不漏液。

洗涤

8.8

阻燃要求

8.9

过压充电

9.2

将电池组按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，继续以最大充电电流CI cm) 恒流充电至n X 6.0 V 或者可能承受的最高电压值〈两者取较高者) ，并保持该电压进行恒压充电。

对于移除保护电路或者没有保护电路的电池组充电1 h ，对于保留保护电路的电池组充电至保护电路动作。

过流充电

9.3

将电池组按照4.5.2 规定的试验方法放完电，然后以1. 5 倍的过流充电保护电流O.5I cp ) 进行恒流充电。

对于移除保护电路或者没有保护电路的电池组的充电至充电上限电压U呻，对于保留保护电路的电池组充电至保护电路动作。

欠压放电

9.4

将电池组按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，以其最大放电电流I dm 恒流放电。

对于移除保护电路或者没有保护电路的电池组放电至(nXO.15)V ，对于保留保护电路的电池组放电至保护电路动作。

放电后静置10 min ，并继续按照4.5.1 规定的试验方法充满电。

过载

9.5

将电池组按照4.5.1 规定的试验方法充满电，然后以1. 5 倍的过流放电保护电流(1. 51 dp) 恒流放电。

对于移除保护电路或者没有保护电路的电池组放电至放电截止电压，对于保留保护电路的电池组放电至保护电路动作。

外部短路

9.6

将电池组按照4.5.1 规定的试验方法充满电后，短路电池组的正负极端子，外部短路总电阻为(80 ±20) mΩ 。

对于移除保护电路或者没有保护电路的电池组短路24 h ，对于保留保护电路的电池组短路至保护电路动作。

反向充电

9.7

将电池组按照4.5丘.1 规定的试验方法充满电，然后以推荐充电电流1口cr 反向充电90 min

静电放电

9.8

按GB/T 17626.2 的规定对电池组每个端子或者电路板的输出端子进行4 kV 接触放电测试(土4 kV 各5 次〉和8 kV 空气放电测试(士8 kV 各5 次) ，每两次放电测试之间间隔1 min。

过压充电保护

10.2

将样品按照以下顺序进行500 次循环测试：

a) 过压充电;

b) 保护装置动作后静置1 min 。

过压充电时，克电电流为最大充电电流(I cm) ，充电电压为CnX6.0)V 或者可能承受的最高电压值(两者取最高者)。

每次循环时电池组的过压充电保护电路都应动作。

过流充电保护

10.3

将样品按照以下顺序进行500 次循环测试:

a) 过流充电;

b) 保护装置动作后静置1 min 。

过流充电时，充电电流为1. 5 倍的过流充电保护电流C 1. 5Icp) ，充电电压为充电上限电压（Uup ) 。每次循环时电池组的过流充电保护电路都应动作。

欠压放电保护

10.4

将样品按照以下顺序进行500 次循环测试z

a) 欠压放电;

b) 保护装置动作后静置1 min。

欠压放电时，放电电流为标准放电电流(I do) 。

每次循环时电池组的欠压放电保护电路都应动作，最低电压都不应低于η 倍的电池放电截止电压(nX Udo)或电池组的放电截止电压中的较小者。

过载保护

10.5

将样品按照以下顺序进行500 次循环测试g

a) 过流放电;

b) 保护装置动作后静置1 min 。

过流放电时，放电电流为1. 5 倍的过流放电保护电流(1. 5I do) 。

每次循环时电池组的过流放电保护电路都应动作。

短路保护

10.6

将样品按照以下顺序进行500 次循环测试:

a) 短路电池组的正负极端子或保护电路中的输出端子;

b) 保护装置动作后静置1 min 。

短路时，外部短路总电阻为80 mΩ 土20 mΩ 。

每次循环时电池组的短路保护电路都应动作。

耐高压

10.7

将样品施加如下电压值进行恒压充电24 h:

a) 电池组为单级电池串联时，电压为10 V;

b) 电池组为多级电池串联时，电压为28 V 。

保护板应仍能动作，并禁止充电。

充电电压控制

11.2

电子产品在正常工作条件及故障条件下均不应造成对电池或电池组的过压充电。

在电子产品正常工作条件及对其模拟任何元器件的单一故障条件下，分别测量其输出的充电电压的最大值。

充电电压值的最大值不应超过电池或电池组制造商的规定值，如无规定则不应超过其充电上限电压。

充电电流控制

11.3

电子产品在正常工作条件及故障条件下均不应造成对电池或电池组的过流充电。

在电子产品正常工作条件及对其模拟任何元器件的单一故障条件下，分别测量其输出的最大的充电电流。

充电电流的最大值不应超过电池或电池组的最大充电电流(I cm) 。

放电电压控制

11.4

电子产品在正常工作条件及故障条件下均不应造成对电池或电池组的欠压放电。

在电子产品正常工作条件及对其模拟任何元器件的单一故障条件下，分别测量其放电的最低电压值。

放电电压的最小值不应低于电池或电池组的放电截止电压(叭。)。

放电电流控制

11.5

电子产品在正常工作条件及故障条件下均不应造成对电池或电池组的过流放电。

在电子产品正常工作条件及对其模拟任何元器件的单一故障条件下，分别测量其对恒流源放电的最大电流值。

放电电流的最大值不应超过电池或电池组的最大放电电流(I dm) 。

充放电温度控制

11.6

电子产品在非正常工作温度条件下均不应造成对电池或电池组的过温度充放电行为。

在电子产品正常工作条件及对其模拟单一温度故障的条件下，分别监测其充放电行为停止时的温度值。

充放电行为停止时的温度值不应超过电池或电池组所规定的允许的充放电温度范围。对于放电情况，可允许在超出电池或电池组所规定的允许的放电温度范围外以小于0.1 CA 的电流进行放电。