GB 31241-2022鋰電池測試新標準之試驗項目內容

本引言旨在介紹本文件的要求所依據的原則,理解這些原則對設計和生產安全的鋰離子電池和電池組是很有必要的。需要注意的是本文件僅考慮鋰離子電池和電池組的基本的安全要求以提供對人身和財產的安全保護,而不涉及性能和功能特性。
隨著技術和工藝的進一步發展必然會要求進一步修訂本文件。在本文件范圍內鋰離子電池和電池組導致的危險是指:
--漏液,可能會直接對人體構成化學腐蝕危害，或導致電池供電的電子產品內部絕緣失效間接造
成電擊、著火等危險:
--起火,直接燒傷人體,或對電池供電的電子產品造成著火危險; --爆炸,直接危害人體,或損毀設備;
--過熱,直接對人體引起灼傷，或導致絕緣等級下降和安全元器件性能降低，或引燃可燃液體。漏液危險可能是由內部應力或外部應力的作用下殼體破損引起的。造成起火和爆炸危險的原因可
能是電池內部發生熱失控。而熱失控可能是由于電池內部短路、電池材料的強烈氧化反應等引起的。
在確定電池或電池組采用何種設計方案時，遵守以下的優先次序;
--首先,如有可能,優先選擇安全性高的材料,盡量避免使用容易出現熱失控的材料;
--其次,如果無法實行以上原則，那么需設計保護裝置，減少或消除危險發生的可能性，如增加保
護裝置等;
--最后,如果上述方案和其他的措施均不能徹底避免危險的發生，那么需對殘留的危險采取標識
和說明的措施。

本文件規定了便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組的安全要求和試驗方法。
本文件適用于便攜式電子產品用的鋰離子電池和電池組(以下簡稱為電池和電池組),屬于本文件
范圍內的便攜式電子產品示例如下:

a)便攜式辦公產品:筆記本電腦、平板電腦等;
b) 移動通信產品:手機、無繩電話、對講機等;

c)便攜式音/視頻產品:便攜式電視機、便攜式音/視頻播放器、照相機、攝像機、錄音筆、藍牙耳
機、便攜式音箱等;

d)其他便攜式產品:電子導航器、數碼相框、游戲機、電子書、移動電源、便攜式儲能電源、便攜式
投影儀、可穿戴設備等。
與上述示例類似用途的鋰離子電池和電池組可參考使用本文件。

對于在車輛、船舶、飛機上等特定場合使用,以及對于醫療、采礦、海底作業等特殊領域使用的便攜式電子產品用鋰離子電池或電池組可能會有附加要求。
本文件不適用于電子煙用鋰離子電池和電池組。

鋰電池測試新標準GB 31241-2022之試驗項目內容：

7.1 低氣壓

將電池按照451規定的試驗方法充滿電后,將電池放置干20℃+5℃的直空箱中,抽直空將箱內壓強降低至 11.6 kPa(模擬海拔 15 240 m),并保持6h。
具體試驗方法按照 GB/T 2423.21 中的相關規定。電池應不起火、不爆炸、不漏液。

7.2 溫度循環

將充滿電的電池放置在溫度為20℃士5℃的可控溫的箱體中進行如下步驟: a) 將試驗箱溫度升高為 72 ℃士2 ℃,并保持 6h; b) 將試驗箱溫度降為-40℃士2 ℃,并保持6h; c) 重復步驟 a)~b),共循環 10次;
d) 在室溫20℃士5 ℃下至少保存6h。
試驗過程中每兩個溫度之間的轉換時間不大于30 min,步驟示意圖見圖 3。具體試驗方法按照 GB/T 2423.22 中的相關規定。

7.3 振動

每個方向進行12個循環,每個方向循環時間共計3h的振動。
圓柱型和紐扣型電池按照其軸向和徑向兩個方向進行振動試驗,方型和軟包裝電池按照三個相互垂直的方向進行振動試驗。
具體試驗方法按照 GB/T 2423.10 的相關規定。電池應不起火、不爆炸、不漏液。

7.4 加速度沖擊
將充滿電的電池固定在沖擊臺上，進行半正弦脈沖沖擊試驗,在最初的3ms內,最小平均加速度為75g,峰值加速度為150g士25g脈沖持續時間為6ms士1ms。電池每個方向進行三次加速度沖擊試驗。
圓柱型和紐扣型電池按照其軸向和徑向兩個方向進行沖擊試驗，方型和軟包裝電池按照三個相互垂直的方向依次進行沖擊試驗。
具體試驗方法按照 GB/T 2423.5 的相關規定。

7.5 跌落
將電池按照4.5.1規定的試驗方法充滿電后,按1m的跌落高度自由落體跌落于混凝土板上。
圓柱型和紐扣型電池兩個端面各跌落一次，圓柱面跌落兩次，共計進行四次跌落試驗;方型和軟包裝電池每個面各跌落一次,共進行六次試驗。
電池應不起火、不爆炸。

7.6 擠壓

將電池按照451規定的試驗方法充滿電后，將電池置于兩個平面內,垂直干極板方向進行擠壓。
兩平板間施加 13.0kN0.78kN的擠壓力.擠壓電池的速度為0.1mm/s。一旦壓力達到最大值或電池的電壓下降三分之一,即可停止擠壓試驗。試驗過程中電池應防止發生外部短路。
圓柱型電池擠壓時使其縱軸向與兩平板平行,扣式電池采用電池上下兩面與兩平板平行的方式進行擠壓試驗.方型電池(硬殼)、長度小于25mm的方型軟包裝電池及其他類型電池只對電池的寬面進行擠壓試驗。對于樣品長度不小于25mm的方型軟包裝電池，需將直徑25mm的鋼質半圓柱體置于
電池寬面上進行擠壓,半圓柱體縱軸經過寬面兒何中心且與電池極耳方向垂直,長度需大于被擠壓電池
尺寸,擠壓力達到表 10 中軟包裝電池寬度對應擠壓力后截止。
試驗中電池放置方式參照圖4所示。1個樣品只做一次擠壓試驗。擠壓過程中,擠壓達到截止條件和擠壓裝置停止的時間間隔應不大于100 ms。

7.7 重物沖擊

將電池按照4.5.1規定的試驗方法充滿電后,將電池置于平臺表面,將直徑為15.8mm土0.2mm的金屬棒橫置在電池兒何中心上表面.采用質量為9.1ke01kg的重物從610mm±25mm的高處自由落體狀態撞擊放有金屬棒的電池表面,并觀察6h。
要求圓柱型電池沖擊試驗時使其縱軸向與重物表面平行,金屬棒與電池縱軸向垂直且盡量與沖擊面平行,方型電池只對寬面進行沖擊試驗。扣式電池進行沖擊試驗時將金屬棒橫跨過電池表面中心。1個樣品只做一次沖擊試驗。
電池應不起火,不爆炸。
注:對于軟包裝電池，本條不適用。

7.8 熱濫用

將電池按照451規定的試驗方法充滿電后,將電池放人試驗箱中。試驗箱以5℃/min士2℃/min的溫升速率進行升溫,當箱內溫度達到 130 ℃士2 ℃后恒溫,并持續 30 min。
電池應不起火、不爆炸。

7.9 燃燒噴射

將電池按照4.5.1規定的試驗方法充滿電后,再將電池放置在試驗工裝的鋼絲網上,試驗工裝見附錄C的C2。如果試驗過程中出現電池滑落的情況時，可用單根金屬絲把電池樣品固定在鋼絲網上:如果無此類情況發生,則不可以捆綁電池。用火焰加熱電池,當出現以下三種情況時停止加熱:
a)電池爆炸;
b)電池完全燃燒;
c) 持續加熱30 min,但電池未起火,未爆炸。
試驗后.組成電池的部件(粉塵狀產物除外)或電池整體不應穿透鋁網。