鋰離子電池檢測標(biāo)準(zhǔn)2013版與2000版對比解析

李秦濤

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)甘肅有限公司，甘肅 蘭州 730070）

鋰離子電池檢測標(biāo)準(zhǔn)2013版與2000版對比解析

李秦濤

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)甘肅有限公司，甘肅 蘭州 730070）

介紹了GB/T 18287-2013《移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》和GB/T 18287-2000《蜂窩電話用鋰離子電池總規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，主要從標(biāo)準(zhǔn)范圍、術(shù)語、定義、試驗(yàn)方法和要求等方面進(jìn)行了詳細(xì)的比較。

鋰離子電池 檢測標(biāo)準(zhǔn) 低溫放電 循環(huán)壽命 機(jī)械沖擊

1 引言

近年來，移動(dòng)通訊類產(chǎn)品變化日新月異，手機(jī)更新?lián)Q代頻繁，手機(jī)電池質(zhì)量參差不齊。隨著需求的變化，鋰離子電池技術(shù)水平也發(fā)生了很大改變，其適用范圍逐步擴(kuò)大，原版鋰電池國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18287-2000無論在檢驗(yàn)方法和手段上都已不適應(yīng)現(xiàn)代鋰電池產(chǎn)品的性能安全要求。

為適應(yīng)現(xiàn)代鋰電池行業(yè)的變革，保證我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2013年7月19日，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)發(fā)布了《移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》GB/T 18287-2013新國標(biāo)。新標(biāo)準(zhǔn)正式取代原版鋰離子電池國標(biāo)GB/T 18287-2000，并于2013年9月15日正式實(shí)施。

此次發(fā)布的新國標(biāo)中對移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及電池組的測試方法和檢驗(yàn)手段重新進(jìn)行了較大修改。本文重點(diǎn)對新舊2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異進(jìn)行較為詳細(xì)的解讀。

2 適用范圍差異

2000版標(biāo)準(zhǔn)適用范圍：適用于蜂窩電話用鋰離子電池。

2013版標(biāo)準(zhǔn)適用范圍：適用于移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組，其他移動(dòng)通信終端產(chǎn)品用鋰離子電池及電池組可參照執(zhí)行。例如手機(jī)電池、平板電腦電芯、可穿戴式設(shè)備用電池、移動(dòng)智能終端用電池及各種移動(dòng)電源等。

這個(gè)變化使標(biāo)準(zhǔn)適用范圍從手機(jī)電池?cái)U(kuò)大至移動(dòng)通訊類產(chǎn)品，對于移動(dòng)電源類產(chǎn)業(yè)發(fā)展有規(guī)范和促進(jìn)的作用。

3 術(shù)語和定義差異

2013版標(biāo)準(zhǔn)比2000版增加了9個(gè)術(shù)語和定義，如表1所示（其中C為充放電倍率，1C指的是標(biāo)稱容量等值的電流）：

表1 2013版術(shù)語和定義增加部分

新版標(biāo)準(zhǔn)中，蓄電池和蓄電池組已經(jīng)被明確區(qū)分開。其他術(shù)語，比如：參考試驗(yàn)電流、泄露、起火等術(shù)語和定義參照了國際通用標(biāo)準(zhǔn)，符合目前國內(nèi)鋰離子行業(yè)的需求。

4 試驗(yàn)方法與要求變化

4.1 試驗(yàn)環(huán)境條件差異

2013版在總的環(huán)境溫度要求上與2000版相同，是2 0℃±5℃。相對濕度的總要求，從舊版的“45%～75%”改為新版的“不大于75%”。這可能是考慮在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中低于45%的相對濕度未對電池測量結(jié)果造成影響，所以對濕度的要求放寬了。

新標(biāo)準(zhǔn)在具體項(xiàng)目中（主要集中在電性能測試項(xiàng)目），例如：不同電流放電、高低溫放電、荷電保持、循環(huán)壽命等，都要求環(huán)境溫度為23℃±2℃。這應(yīng)該是考慮到電池的電性能測試結(jié)果受環(huán)境溫度的影響比較大。在環(huán)境溫度上要求嚴(yán)格，有利于減小溫度對測試結(jié)果的影響。

4.2 試驗(yàn)項(xiàng)目變化

相比舊版GB/T 18287-2000標(biāo)準(zhǔn)，2013版標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容和技術(shù)上主要有以下幾個(gè)方面變化：

◆對低溫放電、自由跌落、循環(huán)壽命、過充電保護(hù)、重物沖擊、熱濫用、過充電、短路等檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了修改。

◆取消了碰撞試驗(yàn)。

◆增加了ESD（靜電放電）、內(nèi)阻、低氣壓、高溫下模制殼體應(yīng)力、強(qiáng)制放電、機(jī)械沖擊、溫度循環(huán)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。

（1）低溫放電

新標(biāo)準(zhǔn)中取消了-20℃低溫放電測試，統(tǒng)一進(jìn)行-10℃低溫放電測試，且低溫的保持時(shí)間從16小時(shí)～24小時(shí)縮短到4小時(shí)，提高了測試效率。如表2所示。

（2）循環(huán)壽命

新版標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)壽命項(xiàng)目區(qū)分了電池和電池組。電池和電池組的循環(huán)壽命要求分別為400次和300次。

壽命測試方法從舊標(biāo)準(zhǔn)的1It充放電改成新標(biāo)準(zhǔn)的50次充放電一個(gè)大循環(huán)，用0.2It放電一次。如表3所示。

表2 低溫放電項(xiàng)目差異

（3）內(nèi)阻

電池內(nèi)阻是電池測試時(shí)常用的檢測項(xiàng)目，大部分內(nèi)阻測試儀都是對電池的交流內(nèi)阻進(jìn)行測量。新標(biāo)準(zhǔn)對電池組的交流內(nèi)阻提出了要求，并列出測試方法。如表4所示。

表3 循環(huán)壽命項(xiàng)目差異

表4 內(nèi)阻項(xiàng)目差異

新標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)阻項(xiàng)目參照了IEC61960-2011國際標(biāo)準(zhǔn)中交流內(nèi)阻測試的方法。

（4）ESD（靜電放電）

鋰離子電池在組合后配有保護(hù)板，用來保證電池安全使用。靜電放電有可能對電池組中的元件造成損害。新標(biāo)準(zhǔn)對電池組的ESD測試提出了要求，如表5所示。

表5 ESD項(xiàng)目差異

新標(biāo)準(zhǔn)的ESD項(xiàng)目參照了IEC61960-2011國際標(biāo)準(zhǔn)中靜電放電項(xiàng)目。

（5）自由跌落

新版標(biāo)準(zhǔn)的自由跌落項(xiàng)目區(qū)分了電池和電池組，增加了對跌落后開路電壓的要求。

其中電池跌落的跌落面材料從硬木板變成了混凝土板。電池組的跌落高度為1.5m，區(qū)別于電池的1m。如表6所示：

表6 自由跌落項(xiàng)目差異

新標(biāo)準(zhǔn)的自由跌落項(xiàng)目比國際標(biāo)準(zhǔn)要求更全面、更嚴(yán)格。

（6）低氣壓

新標(biāo)準(zhǔn)中增加了低氣壓項(xiàng)目。如表7所示：

表7 低氣壓項(xiàng)目差異

低氣壓測試一般用來評測電池在高空中的安全性能。該項(xiàng)目參照了國際標(biāo)準(zhǔn)UN38.3、UL1642中的高度模擬（低壓）試驗(yàn)。

（7）高溫下模制殼體應(yīng)力

新標(biāo)準(zhǔn)中增加了高溫下模制殼體應(yīng)力項(xiàng)目，如表8所示：

表8 高溫下模制殼體應(yīng)力項(xiàng)目差異

高溫下模制殼體應(yīng)力項(xiàng)目一般用來評測電池組短時(shí)間處于高溫環(huán)境中的安全性能。該項(xiàng)目參照了國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62133-2012中的高溫下模制殼體應(yīng)力項(xiàng)目。

（8）過充電保護(hù)

過充電保護(hù)項(xiàng)目中，過充時(shí)間從舊標(biāo)準(zhǔn)的“8小時(shí)”變?yōu)樾聵?biāo)準(zhǔn)的“7小時(shí)”，如表9所示。

（9）重物沖擊

新標(biāo)準(zhǔn)的重物撞擊項(xiàng)目參照了國際標(biāo)準(zhǔn)UN38.3和UL1642-2012的撞擊項(xiàng)目內(nèi)容，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。如表10所示：

表9 過充電保護(hù)項(xiàng)目差異

表10 重物沖擊項(xiàng)目差異

（10）熱濫用

熱濫用項(xiàng)目中：溫度從舊標(biāo)準(zhǔn)的150℃±2℃變?yōu)樾聵?biāo)準(zhǔn)的130℃±2℃。如表11所示：

表11 熱濫用項(xiàng)目差異

該項(xiàng)目參照了國際標(biāo)準(zhǔn)UL1642-2012和IEC62133-2012標(biāo)準(zhǔn)的熱沖擊項(xiàng)目。

（11）過充電

過充電項(xiàng)目中：充電電壓從“10V”變?yōu)椤爸圃焐桃?guī)定，但不低于4.6V”。

充電截止條件從“電池電壓為n×10V，電流降到接近到0A；或者電池溫度下降到比峰值低10℃”變?yōu)椤半姵爻掷m(xù)充電時(shí)間達(dá)到7小時(shí)；或電池溫度下降到比峰值低20%”。如表12所示：

表12 過充電項(xiàng)目差異

（12）強(qiáng)制放電

新標(biāo)準(zhǔn)增加了強(qiáng)制放電項(xiàng)目，用來模擬電池在異常狀態(tài)下強(qiáng)行過放電的安全性能。該項(xiàng)目參照了國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62133-2012中的強(qiáng)制放電項(xiàng)目。如表13所示：

表13 強(qiáng)制放電項(xiàng)目差異

（13）短路

短路項(xiàng)目中，新標(biāo)準(zhǔn)取消了常溫短路測試，采用了55℃短路測試，如表14所示：

表14 短路項(xiàng)目差異

該項(xiàng)目參照了IEC62133-2012標(biāo)準(zhǔn)中的電池組短路測試內(nèi)容。

（14）機(jī)械沖擊

新標(biāo)準(zhǔn)增加了機(jī)械沖擊項(xiàng)目，用來模擬電池或電池組遭受突然的機(jī)械沖擊時(shí)的安全性能。此項(xiàng)目參考了IEC62133和UL1642標(biāo)準(zhǔn)中的沖擊項(xiàng)目。如表15所示：

表15 機(jī)械沖擊項(xiàng)目差異

（15）溫度循環(huán)

新標(biāo)準(zhǔn)增加了溫度循環(huán)項(xiàng)目，考察電池和電池組在高低溫環(huán)境中來回沖擊的安全性能。如表16所示：

表16 溫度循環(huán)項(xiàng)目差異

國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62133、UL1642、UN38.3中都有溫度循環(huán)項(xiàng)目，但方法各有差異。本次新標(biāo)準(zhǔn)參照了UN38.3標(biāo)準(zhǔn)中的溫度循環(huán)。

（16）碰撞試驗(yàn)

新標(biāo)準(zhǔn)取消了碰撞試驗(yàn)。

在實(shí)際測試中，大部分電池進(jìn)行振動(dòng)測試后很少再進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，這可能是新標(biāo)準(zhǔn)取消該項(xiàng)目的原因。

5 結(jié)束語

鋰離子電池技術(shù)近年來有了長足的發(fā)展，客戶對產(chǎn)品的技術(shù)要求更加嚴(yán)格。此次標(biāo)準(zhǔn)的變更，新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18287-2013《移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》在考慮了國內(nèi)需求的同時(shí)結(jié)合了國際現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，更加清晰詳細(xì)地規(guī)定了產(chǎn)品的技術(shù)要求和實(shí)驗(yàn)要求，為提高產(chǎn)品性能和安全可靠性起到了很好的作用。

[1] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB/T 18287-2013 移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范[S]. 2013.

[2] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. GB/T 18287-2000 蜂窩電話用鋰離子電池總規(guī)范[S]. 2000.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB/T 2828.1-2003 計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2003.

[4] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. GB/T 191-2000 包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志[S]. 2000.

[5] 國家技術(shù)監(jiān)督局. GB/T 12463-1990 危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸包裝通用技術(shù)條件[S]. 1990.

[6] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB/ T 2829-2002 周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表[S]. 2002.★

李秦濤：通信管材專業(yè)中級職稱，學(xué)士畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)，現(xiàn)任職于中國移動(dòng)通信集團(tuán)甘肅有限公司采購部，主要從事質(zhì)量及供應(yīng)商管理工作。

智能手機(jī)Q1急跌30%：分析稱今年超200家小廠商將消失

據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)DIGITIM ES Research的數(shù)據(jù)顯示，2015年第一季度，中國智能手機(jī)出貨量急劇下滑30%，小企業(yè)生存堪憂。

一季度下滑幅度超過30%

DIGITIM ES報(bào)告預(yù)計(jì)，2015年第一季度，國內(nèi)智能手機(jī)出貨量下滑幅度超過30%，主要原因在于出口量大幅縮減。國內(nèi)一線及二線手機(jī)廠商仍在消化庫存，一些小品牌廠商業(yè)績遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及預(yù)期。

這一數(shù)據(jù)是DIGITIM ES調(diào)整后的預(yù)期，DIGITIM ES最早預(yù)測，國內(nèi)第一季度的智能手機(jī)出貨量下滑20%。隨后，DIGITIM ES分析師在今年三月份訪問中國市場后調(diào)整了預(yù)期，通過對深圳和上海的不少獨(dú)立設(shè)計(jì)公司和O DM廠商的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)智能手機(jī)出貨量不管是同比，還是環(huán)比都在大幅下滑，這些第三方設(shè)計(jì)公司和O DM廠商主要服務(wù)于國內(nèi)的小品牌廠商、白牌手機(jī)廠商。

小廠商生存空間變小

一些區(qū)域性的小品牌主要客戶群瞄準(zhǔn)農(nóng)村地區(qū)，價(jià)格區(qū)間一般在700至1000元，高的在1500元左右。

2014年，國內(nèi)的一線和二線手機(jī)廠商在激烈的競爭環(huán)境下，將產(chǎn)品范圍擴(kuò)大到了這兩個(gè)價(jià)格段，因此給小品牌廠商留下的生存空間更小了。

市場仍沒有回暖跡象

過去兩年，蘋果在高端馳騁、小米迅速在低端擴(kuò)張，已經(jīng)給國內(nèi)智能手機(jī)市場格局帶來了深刻影響：前五大品牌（小米、蘋果、三星、華為和聯(lián)想）在去年第四季度賺取了超過一半的市場份額。報(bào)告同時(shí)提到，國內(nèi)的一線、二線手機(jī)廠商仍然在解決過剩庫存，而且市場需求仍然呈疲軟態(tài)勢。

4G興起加快驅(qū)逐小廠商

國內(nèi)多家手機(jī)廠商一致認(rèn)為，未來三年，支持4G將成為智能手機(jī)的標(biāo)配。且價(jià)格低于1000元的4G手機(jī)出貨量領(lǐng)漲市場，預(yù)計(jì)將占全部手機(jī)出貨量的一半。

4G用戶數(shù)持續(xù)上升，特別是在一些新興城市及城鎮(zhèn)地區(qū)。此現(xiàn)狀將驅(qū)使小手機(jī)廠商更快退出市場，因?yàn)樗麄內(nèi)狈?G技術(shù)儲備，以及相關(guān)的軟件開發(fā)和服務(wù)能力。

不過，印度、南亞、東南亞及拉丁美洲等地的新興市場，智能手機(jī)出貨量仍將處于高增長階段。（C114中國通信網(wǎng)）

Contrastive Analysis on 2013 Edition and 2000 Edition of Lithium-ion Battery Detection Standards

LI Qin-tao
(China Mobile Group Gansu Co., Ltd., Lanzhou 730070, China)

In this paper, the differences between GB/T18287-2013 “General specifi cation of lithium-ion cells and batteries and for mobile telephone” and GB/T18287-2000 “General specification of lithium-ion battery for cellular phone” were introduced. The two specifications are compared from the perspectives of standard range, terms, defi nitions, testing methods and requirements.

lithium-ion battery detection standard low temperature discharge cycle life mechanical impact

10.3969/j.issn.1006-1010.2015.07.006

[TK-9]

A

1006-1010(2015)07-0025-07

李秦濤. 鋰離子電池檢測標(biāo)準(zhǔn)2013版與2000版對比解析[J]. 移動(dòng)通信, 2015,39(7): 25-31.

2014-09-26

責(zé)任編輯：劉文竹 liuwenzhu@mbcom.cn