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詳解鋰離子電池新國標(biāo)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:364次  |  2024年01月26日  

鋰電池在日常生活中的地位,應(yīng)該說已經(jīng)和碗筷差不多了。吃飯離不開碗筷,同樣,當(dāng)你捧著手機(jī)傻笑,或者戴個(gè)耳機(jī)陶醉的時(shí)候,是鋰電池在背后默默付出。但問題就在于,鋰電池和碗筷一直以來都是沒有什么國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的。當(dāng)然選購?fù)肟旰芎唵?,一般只要干凈衛(wèi)生美觀不割嘴就行了。鋰電池就不一樣了,沒有一個(gè)強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn),就容易成為身邊的一顆炸彈。輕則設(shè)備損壞,重則人身傷害。2014年12月,干呼萬喚始出來《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》(GB31241-2014)發(fā)布。至此,魚龍混雜的鋰電池行業(yè),終將迎來洗牌的時(shí)刻。


你身邊的鋰電池安全嗎?你肯定覺得,咱這是正規(guī)廠商的正規(guī)產(chǎn)品,那質(zhì)量必然是有保證的。然而現(xiàn)實(shí)卻不一定。2013年3月15日,浙江省工商總局通報(bào)了流通領(lǐng)域手機(jī)的質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果,三星、摩托羅拉、HTC、索尼愛立信、華為、中興等17個(gè)知名品牌紛紛,被列為“不合格產(chǎn)品”。相關(guān)人士表示,這次隨機(jī)抽取的36批次手機(jī)商品中,合格的為9批次,不合格的為27批次,合格率僅為25%,總體質(zhì)量狀況不容樂觀。


檢測結(jié)果顯示,27批次不合格手機(jī)商品中,有20個(gè)批次的手機(jī)沒有達(dá)到“電池?zé)釠_擊”的標(biāo)準(zhǔn)要求。電池?zé)釠_擊項(xiàng)目是國家強(qiáng)制性安全性指標(biāo)《蜂窩電話用離子電池總規(guī)范》(GB/T18287-2000)中檢驗(yàn)手機(jī)鋰電池安全性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)目通過將電池放置在高溫試驗(yàn)箱中升至150℃+2℃并保溫30分鐘,如果電池合格就不會爆炸起火或漏液,反之,則為不合格的產(chǎn)品。


當(dāng)然,對以日常生活來說,這個(gè)檢測條件顯得苛刻了點(diǎn)。平時(shí),150℃的高溫就算電池扛得住,電子設(shè)備可能也廢了。但鋰電池并不只是遇到高溫才出事,以“鋰電池爆炸”為關(guān)鍵詞搜索新聞,分分鐘就能找到一萬多條,排除用戶非正常手段(例如分解、短路、火燒)造成的爆炸外,多數(shù)是由于鋰電池自身質(zhì)量不合格造成的,甚至還有源頭上就出事的。


2014年11月,東莞市鳳崗鎮(zhèn)玉泉工業(yè)區(qū)安科產(chǎn)業(yè)園的東莞市今明陽電池科技有限公司發(fā)生火災(zāi),造成5人搶救無效死亡,6人受傷住院?;馂?zāi)原因就是,電池生產(chǎn)出來之后需進(jìn)行首次充電,而平時(shí)首沖環(huán)節(jié),電池自燃情況經(jīng)常發(fā)生,所有人都習(xí)以為常,滅火器隨手一噴就解決。但這一次,是上百個(gè)已充電的電池堆放在一起,自燃之后,火勢很快就失控了。然而,一個(gè)連生產(chǎn)環(huán)節(jié)都存在諸多隱患的電池產(chǎn)品,還能夠讓人去放心地使用嗎?

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

即使是上游合格大廠生產(chǎn)的電池,也不能保證100%安全,要不鋰電池怎么會成為運(yùn)輸限制物品之一呢。就算是數(shù)碼界的時(shí)尚風(fēng)向標(biāo)蘋果也不能幸免,近幾年iPhone鋰電池爆炸的消息頻頻見諸媒體,不管廠商再怎么辯解再怎么推托責(zé)任,事實(shí)就是你的鋰電池質(zhì)量還是出了問題。


鋰電池的另一個(gè)重要陣地移動(dòng)電源同樣是重災(zāi)區(qū)。移動(dòng)電源品牌眾多,李鬼與李逵并存,不是每個(gè)廠商都有能力生產(chǎn)電芯,最好的辦法就是找上游電芯廠商采購。但任何產(chǎn)品也不能保證100%合格,上游廠商們不合格的電芯哪里去了?很多都是被“李鬼”們買去組裝移動(dòng)電源了。這樣的山寨貨,從根源上就具備炸彈的潛質(zhì)。


鋰電池行業(yè)可以說是亂象叢生,事故頻出,很多人對鋰電池的關(guān)注已經(jīng)從容量轉(zhuǎn)移到了安全性。業(yè)內(nèi)人士奔走呼吁:是時(shí)候規(guī)范這個(gè)行業(yè)了。


其實(shí)對于鋰電池,國際國內(nèi)都有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)提出了相關(guān)的安全要求,例如聯(lián)合國的《聯(lián)合國危險(xiǎn)物品運(yùn)輸試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊》中關(guān)于鋰電池運(yùn)輸要求(UN38.3)、國內(nèi)的《移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》(GB/T18287-2013)等。但這些規(guī)范要么不具備國家強(qiáng)制性(如UN38.3僅對運(yùn)輸領(lǐng)域適用),要么對于鋰電池的安全要求并不太全面。


2014年12月5日,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布第27號公告,批準(zhǔn)發(fā)布234項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn),其中就包含了業(yè)內(nèi)望眼欲穿的《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》(GB31241-2014)。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

該標(biāo)準(zhǔn)由工信部指導(dǎo),中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院聯(lián)合深圳市比克電池有限公司、飛毛腿(福建)電子有限公司等多家相關(guān)企業(yè)共同起草完成,將于2015年8月1日正式實(shí)施。從標(biāo)準(zhǔn)代號GB可以看出,該標(biāo)準(zhǔn)為國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。中國質(zhì)量認(rèn)證中心隨后將《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全認(rèn)證規(guī)范》依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)由CQC3306-2013修改為GB31241-2014,同時(shí),并開始使用新版的實(shí)施規(guī)則和認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),來受理便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池以及電池組安全認(rèn)證的申請。


新標(biāo)準(zhǔn)GB31241規(guī)定,凡是符合“不超過18kg的預(yù)定可由使用人員經(jīng)常攜帶的移動(dòng)式電子產(chǎn)品”使用的鋰離子電池和電池組,均需要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)給出的強(qiáng)制性要求。標(biāo)準(zhǔn)適用的便攜式電子產(chǎn)品包括便攜式辦公產(chǎn)品如筆記本電腦、PDA等;移動(dòng)通信產(chǎn)品如手機(jī)、無繩電話、藍(lán)牙耳機(jī)、對講機(jī)等;便攜式音視頻產(chǎn)品如便攜式電視機(jī)、便攜式DVD播放器,MP3/MP4播放器、攝像機(jī)、照相機(jī)、錄音筆等;其他便攜式產(chǎn)品如電子導(dǎo)航儀、數(shù)碼相框、游戲機(jī)、電子書等。當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了,‘上述所列舉的便攜式電子產(chǎn)品并未包括所有的產(chǎn)品,因此未列出的產(chǎn)品并不一定不在本標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi):也就是說,未來的可穿戴式電子產(chǎn)品使用的鋰電池也可能需要滿足該標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外標(biāo)準(zhǔn)還提出,“對于在車輛、船舶、飛機(jī)上等特定場合使用,以及對于醫(yī)療、采礦、海底作業(yè)等特殊領(lǐng)域使用的便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池或電池組可能會有附加要求”。意味著這些領(lǐng)域所使用的鋰電子產(chǎn)品的安全性會得到進(jìn)一步的提高。


新頒布的《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全認(rèn)證規(guī)范》國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB31241,綜合采納了多項(xiàng)國內(nèi)外電池標(biāo)準(zhǔn)(如UL、UN、IEC等)中的成熟安全測試項(xiàng)目,此外還對電池?zé)釠_擊、外部短路、跌落、過充電等測試項(xiàng)目進(jìn)行了修改完善,并補(bǔ)充了保護(hù)電路、標(biāo)識耐久性等要求,特別是針對電池組的保護(hù)電路也提出了相應(yīng)的安全要求和具體試驗(yàn)方法。


新標(biāo)準(zhǔn)對鋰電池的測試達(dá)到了無死角覆蓋,同時(shí)也十分苛刻。我們發(fā)現(xiàn),其中電池組的測試項(xiàng)目中除了包含常規(guī)的一般安全要求(安全工作參數(shù)、標(biāo)識要求、警示說明、耐久性)以外,還特別提出了對電池組環(huán)境的試驗(yàn)、電池組安全試驗(yàn)、電池組保護(hù)電路安全測試要求、系統(tǒng)保護(hù)電路安全要求等30多項(xiàng)測試。應(yīng)該說這是目前國內(nèi)外對于便攜式鋰離子電池最為全面的—項(xiàng)安全標(biāo)準(zhǔn)。這也使得這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)初頒布即引發(fā)行業(yè)的極大關(guān)注。那么新標(biāo)準(zhǔn)是否會導(dǎo)致鋰電子的研發(fā)、生產(chǎn)難度更高7MC記者通過相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)了解到,新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求對上游電芯廠商應(yīng)該沒有太大影響,因?yàn)闇y試指標(biāo)與現(xiàn)行的UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)差異不大,產(chǎn)品指標(biāo)基本都能夠滿足。但仍需仔細(xì)核對標(biāo)準(zhǔn)中的要求,例如5.3節(jié)“標(biāo)識和警示說明”這部分內(nèi)容對產(chǎn)品有直接影響,你的電池也許質(zhì)量各方面都合格了,但由于沒按要求進(jìn)行標(biāo)識,在新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后可能也會被查處。(文字標(biāo)識真的很重要,對廠商而言也可以減少一些麻煩。國外有“本電熨斗不宜當(dāng)做取暖器之類的弱智說明其實(shí)并不弱智,不信參考麥當(dāng)勞因咖啡燙傷美國老太被的案例)。


此外,相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)表示,鋰電池今后可能會被納入強(qiáng)制認(rèn)證的范圍,類似電源有單獨(dú)的3C認(rèn)證。目前認(rèn)監(jiān)委、工信部、質(zhì)檢總局對電池強(qiáng)制認(rèn)證比較關(guān)注,正在研究強(qiáng)制認(rèn)證的實(shí)施過渡期。不過這個(gè)強(qiáng)制認(rèn)證在今年8月1日之前不會推出。


對于上游正規(guī)廠商而言,這是一個(gè)利好消息,他們有實(shí)力去生產(chǎn)符合新國標(biāo)要求的電池產(chǎn)品。而李鬼終將現(xiàn)形,從而改變目前劣幣驅(qū)逐良幣的困局。當(dāng)然前期可能會有點(diǎn)痛苦因?yàn)椴缓细竦漠a(chǎn)品沒了銷路,下游的山寨廠商被新標(biāo)準(zhǔn)擋在了行業(yè)大門之外,所以只能自行銷毀,否則也許將面臨處罰。但這只是“成長之痛”,從長遠(yuǎn)看,行業(yè)會得到健康發(fā)展。


所以,從鋰電池新國標(biāo)來看,對于企業(yè)來說:它對正規(guī)的大型鋰電生產(chǎn)企業(yè)的基本沒有太大的影響,因?yàn)檫@些大企業(yè)本身就采用了嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝;而對于一些小作來說,鋰電池新國標(biāo)的發(fā)布將對其起到嚴(yán)格的限制作用。對于我們消費(fèi)者而言,鋰電池新國標(biāo)的發(fā)布,會大大加強(qiáng)鋰電產(chǎn)品的安全性。比如在提高鋰電池的封裝嚴(yán)密性等方面,就能在一定范圍內(nèi)能夠有效地對消費(fèi)者起到人身和財(cái)產(chǎn)安全的保護(hù)作用。


新標(biāo)準(zhǔn)出臺前,也有人誤認(rèn)為這對于假貨泛濫的移動(dòng)電源、各自為政的汽車鋰離子動(dòng)力電池也會有規(guī)范作用。但工信部鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)特別工作組的專家已經(jīng)明確表示,“GB31241是鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn),不是移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn),不能看成移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)。”這是因?yàn)?,移?dòng)電源屬于有獨(dú)立功能、可以單獨(dú)銷售和使用的產(chǎn)品,屬于一種整機(jī)設(shè)備。而電池只是整機(jī)設(shè)備的一個(gè)部件或者元件。GB31241屬于元器件標(biāo)準(zhǔn),而非整機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。


根據(jù)相關(guān)解釋,移動(dòng)電源的安全性評估應(yīng)使用整機(jī)標(biāo)準(zhǔn)GB4943.1-2011或者GB8898。其中GB4943.1-2011為《信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分:通用要求》,GB8898-201,I是《音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求》。兩種要求相差不大,具體使用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要看移動(dòng)電源給何種設(shè)備供電。GB4943.1-2011和GB8898均要求整機(jī)設(shè)備的安全關(guān)鍵件滿足相應(yīng)的元器件安全標(biāo)準(zhǔn)要求。鋰離子電池是移動(dòng)電源(屬于整機(jī)設(shè)備)的安全關(guān)鍵件,因此GB31241發(fā)布實(shí)施之后,移動(dòng)電源除了鋰離子電池必須滿足GB31241的要求外,其余的安全要求需要用GB4943.’I或者GB8898來評估。因?yàn)橐苿?dòng)電源作為一個(gè)整機(jī)設(shè)備,安全性不是只靠一個(gè)元器件標(biāo)準(zhǔn)GB31241就能夠覆蓋的。


據(jù)透露,在已經(jīng)下達(dá)制定計(jì)劃的移動(dòng)電源國家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)便攜式數(shù)字設(shè)備用移動(dòng)電源通用規(guī)范》內(nèi)容中,對于移動(dòng)電源的安全性將綜合考慮整機(jī)設(shè)備的安全(GB4943.11/GB8898)和鋰離子電池的安全(GB31241)。


同樣只能“路過”的還有汽車動(dòng)力電池。此前,坊間有報(bào)道認(rèn)為,動(dòng)力電池單體電池國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定完成,并提交國家標(biāo)準(zhǔn)委。這一消息很快被業(yè)內(nèi)人士否定。目前只是電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池國家標(biāo)準(zhǔn)中高功率應(yīng)用和高能量應(yīng)用部分的意見稿已完成,并處于公示及意見征求階段。


誤解,其實(shí)是從側(cè)面反映了業(yè)界對于移動(dòng)電源和汽車動(dòng)力電池國標(biāo)的迫切需求。


寫在最后


一個(gè)產(chǎn)業(yè)、一個(gè)行業(yè)要發(fā)展,沒有標(biāo)準(zhǔn)一定是亂局。鋰電池行業(yè)之前的亂象正是由于市場沒有規(guī)矩和不守規(guī)矩造成的?!侗銛y式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》(GB31241-2014)的出臺,將極大提高鋰離子電池生產(chǎn)制造的安全門檻,規(guī)范市場秩序,一些山寨產(chǎn)品及不合格品牌將被洗牌出局。當(dāng)然,不是說有新標(biāo)準(zhǔn)就萬事無憂,一個(gè)行業(yè)要有出路,除了行業(yè)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)之外,企業(yè)也應(yīng)該做到自律。


當(dāng)然,作為用戶來說,我們還需要關(guān)心一點(diǎn),就是新國標(biāo)的測試費(fèi)用希望不要太高,畢竟這個(gè)測試成本最終還是要落到我們消費(fèi)者頭上的。此外,我們比較關(guān)心的移動(dòng)電源國標(biāo)什么時(shí)候來臨呢7據(jù)全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會發(fā)布的關(guān)于召開《信息技術(shù)便攜式數(shù)字設(shè)備用移動(dòng)電源通用規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會的通知可以看到,該會議在今年年初已經(jīng)召開,相信移動(dòng)電源的國標(biāo)也即將發(fā)布。


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