蜂窝电话用锂离子电池的测试要求

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点击量: 230748 来源: 东莞市高鑫检测设备有限公司

  1 范围

  本规范规定了蜂窝电话用锂离子电池的定义、要求、测试方法、质量评定程序及标志、包装、运输、贮存。

  本规范适用于蜂窝电话用锂离子电池(以下简称电池)。

  2 引用标准

  以下标准所包含的条文,通过在本规范中引用而构成本规范的条文。本规范出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修改,使用本规范的各方应探讨使用下列标准*新版本的可能性。

  GB191-1990 包装储运图示标志

  GB/T 2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)

  GB/T 2829-1987 周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)

  GB/T 2900.11-1988 蓄电池名词术语(eqv IEC 60486:1986)

  3 定义

  本规范采用GB/T 2900.11中的规定的术语和下列定义。

  3.1 蜂窝电话用锂离子电池lithium-ion battery for cellular phone

  指由一只或多只锂离子单体蓄电池及附件组合而成的,用于蜂窝电话的电池。

  3.2 充电限制电压 limited charge voltage

  按生产厂规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。

  3.3 额定容量 rated capacity

  生产厂标明的电池容量,指电池在环境试验设备温度为20℃±5℃条件下,以5h率放电至终止电压时所应提供的电量,用C5表示,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。

  3.4 标称电压 nominal voltage

  用以表示电池电压的近视值。

  3.5 终止电压 cut-off voltage

  规定放电终止时电池的负载电压,其值为n×2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示,下同)。

  4要求

  4.1外观

  a) 电池外表面应清洁,无机械损伤,触点无锈蚀;

  b) 电池表面应有必须的产品标示(见7.1);

  c) 与蜂窝电话或模拟装置配合,开机应工作正常,锁扣可靠。

  4.2 20℃放电性能

  4.2.1 0.2C5A放电性能

  电池按5.3.2.3规定进行放电,放电时间应不低于5h。

  4.2.2 1C5A放电性能

  电地按5.3.2.4规定进行放电,放电时间应不低于51min。

  4.3 高温性能

  电池在55℃±2℃下按5.3.3规定进行放电,放电时间应不低于51min,电池外观应无变形、无爆裂。

  4.4 低温性能

  电池在-20℃±2℃下按5.3.4规定进行放电,放电时间应不低于3h,电池外观应无变形、无爆裂。

  对聚合物锂离子电池,电池在-10℃±5℃下按5.3.5规定进行放电,放电时间应不低于3.5h,电池外观应无变形、无爆裂。

  4.5 荷电保持能力

  电池按5.3.5规定进行试验,放电时间应不低于4.25 h。

  4.6 循环寿命

  电池按5.3.6规定进行试验,循环寿命应不低于300次。

  4.7 环境试验设备适应性

  4.7.1 恒定湿热性能

  电池按5.3.7.1规定进行试验后,电池外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸,放电时间应不低于36 min。

  4.7.2 振动

  电池按5.3.7.2规定进行试验,电池外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,电池电压应不低于n×3.6V。

  4.7.3 碰撞

  电池按5.3.7.3规定进行试验,电池外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,电池电压应不低于n×3.6V。

  4.7.4自由跌落

  电池按5.3.7.4规定进行试验,电池应不漏液、不冒烟、不爆炸,能插入蜂窝电话,锁扣可靠;放电时间应不低于51min。

  4.8 **保护性能

  4.8.1 过充电保护

  电池按5.3.8.1规定进行试验,电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏液。

  4.8.2 过放电保护

  电池按5.3.8.2规定进行试验,电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏液。

  4.8.3 短路保护

  电池按5.3.8.3规定进行试验,电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏液;瞬时充电后,电池电压应不小于nX3.6 V。

  4.9 电池**要求

  本项要**模拟电池误用或滥用情况下可能发生的**性问题。

  4.9.1 重物冲击

  电池按5.3.9.1规定进行试验,应不起火、不爆炸。

  4.9.2 热冲击

  电池按5.3.9.2规定进行试验,应不起火、不爆炸。

  4.9.3 过充电

  电池按5.3.9.3规定进行试验,应不起火、不爆炸。

  4.9.4 短路

  电池按5.3.9.4规定进行试验,应不起火、不爆炸,电池的外部温度不得高于150℃。

  4.10贮存

  电池贮存12个月,经完全充电后,0.2 C5A放电时间不小于4h。

  5测试方法

  5.1测试条件

  除非另有规定,本规范中各项试验应在试验的标准大气条件下进行;

  温度:15℃~35℃;

  相对湿度:45%~75%;

  大气压力:86kPa~106kPa。

  5.2 测量仪表与设备要求

  5.2.1测量电压的仪表准确度应不低于0.5级,内阻应不小于10kΩ/V。

  5.2.2 测量电流的仪表准确度应不低于0.5级.

  5.2.3 测量时间用的仪表准确度不低于±0.l%。

  5.2.4 测量温度的仪表准确度应不低于±0.5℃。

  5.2.5 恒流源的电流恒定可调,在充电或放电过程中,其电流变化应在±1%范围内。

  5.2.6 恒压源电压可调,其电压变化范围为±0.5%。

  5.3 试验方法

  5.3.1外观

  用目测法检查被测电池的外观,并检查电池与蜂窝电话或模拟装置配合情况,应符合4.1的规定

  5.3.2 20℃放电性能

  5.3.2.1 预循环

  在环境试验设备温度20℃±5℃的条件下,以0.2C5A充电,当电池端电压达到充电限制电压后,搁置0.5h~1h,再以0.2C5A电流放电到终止电压。

  5.3.2.2 充电制式

  电池可采用下列制式之一进行充电

  a)在温度20℃±5℃的条件下,以0.2C5A充电,当电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.01C5A,*长充电时间不大于8h,停止充电。此充电制式为检验的仲裁充电制式。

  b)在温度20℃±5℃的条件下,以1C5A充电,当电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.01C5A,*长充电时间不大于8h,停止充电。

  5.3.2.3 0.2C5A放电性能

  电池按5.3.2.2规定充电后搁置0.5h~lh,在20℃±5℃的温度下以 0.2C5A电流放电到终止电压。

  上述试验可以重复循环5次,当有一次循环的电池容量符合4.2.1的规定时,试验即可停止。

  5.3.2.4 1C5A放电性能

  电池按5.3.2.2规定充电后搁置 0.5h~lh,在20℃±5℃的温度下以 IC5A电流放电到终止电压。

  5.3.3高温性能

  电池按5.3.2.2规定充电结束后.将电池放入55℃±2℃的高温箱中恒温2h,然后以1C5A电流放电至终止电压,放电时间应符合4.3的规定。该试验结束后,将电池取出在温度20℃±5℃的条件下搁置2h,然后目测电池外观,应符合4.3的规定。

  5.3.4 低温性能

  电池按5.3.2.2规定充电结束后,将电池放入-20℃±2℃的低温箱中恒温16h~24h,然后以0.2C5A电流放电至终止电压,放电时间应符合4.4的规定。该试验结束后,将电池取出在温度20℃±5℃的条件下搁置2h,然后目测电池外观,应符合4.4的规定。

  对聚合物锂离子电池,电池按5.3.2.2规定充电结束后.将电池放入-10℃±2℃的低温箱中恒温16h~24h,然后以0.2C5A电流放电至终止电压,放电时间应符合4.4的规定。该试验结束后,将电池取出在温度20℃±5℃的条件下搁置2h,然后目测电池外观,应符合4.4的规定。

  5.3.5 荷电保持能力

  电池按5.3.2.2规定充电结束后,在温度20℃±5℃的条件下,将电池开路搁置28d,再以0.2C5A电流进行放电至终止电压,其放电时间应符合4.5的规定。

  5.3.6循环寿命

  5.3.6.1 电池循环寿命试验应在温度20℃±5℃的条件下进行。

  5.3.6.2在温度20℃±5℃的条件下,以1C5A充电,当电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于20mA,停止充电,搁置0.5h~1h,然后以1C5A电流放电至终止电压,放电结束后,搁置0.5h~1h,再进行下一个充放电循环,直至连续两次放电时间小于36min,则认为寿命终止。电池的循环寿命应符合4.6规定。

  5.3.7适应性

  5.3.7.1恒定湿热性能

  电池按5.3.2.2规定充电结束后,将电池放入40℃±2℃,相对湿度为90%~95%的恒温恒湿箱中搁置48h后,将电池取出在温度20℃±5℃的条件下搁置2h,目测电池外观,应符合4.7.1的规定;再以1C5A电流放电至终止电压,放电时间应符合4.7.1的规定。

  5.3.7.2 振动

  电池按5.3.2.2规定充电结束后,将电池直接安装或通过夹具安装在振动台的台面上,按下面的振动频率和对应的振幅调整好试验设备,X、Y、Z三个方向上从10Hz~55Hz循环扫频振动30min,扫频频率为1oct/min;

  振动频率:10Hz~30Hz 位移幅值(单振幅):0.38mm

  振动频率:30Hz~55Hz 位移幅值(单振幅):0.19mm

  振动结束后电池外观及电压应符合4.7.2的规定。

  5.3.7.3 碰撞

  电池按5.3.7.2规定试验结束后,将电池平均按X、Y、Z三个互相垂直轴向直接或通过夹具坚固在台面上,按下述要求调整好加速度、脉冲持续时间,进行碰撞试验。

  脉冲峰值加速度 100m/s2

  每分钟碰撞次数 40~80

  脉冲持续时间 16ms

  碰撞次数 1000±10

  碰撞结束后将电池自实验台取下,电池外观及电池电压应符合4.7.3的规定。

  5.3.7.4 自由跌落

  电池按5.3.7.3规定试验结束后,将电池样品有高度(*低点高度)为1000mm的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm~20mm厚的硬木版上,从X、Y、Z正负方向(六个方向)每个方向自由跌落1次。

  自由跌落结束后,将电池以1C5A电流放电至终止电压。然后按5.3.2.4规定进行充放电循环,至放电时间符合4.7.4的规定,即可终止充放电循环,充放电循环次数应不多于3次。

  5.3.8 **保护性能

  5.3.8.1过充电保护

  电池按5.3.2.2规定充电结束后,用恒流恒压源持续给电池加载8h,恒流恒压源电压设定为2倍标称电压,电流设定为2C5A的外接电流,电池应符合4.8.1规定的要求。

  5.3.8.2过放电保护

  电池在温度20℃±5℃的条件下,以0.2C5A放电至终止电压后,外接(30×n)Ω负载放电24h,电池应符合4.8.2规定的要求。

  5.3.8.3 短路保护

  电池按5.3.2.2规定充电之后,将正负极用0.1Ω电阻器短路1h,电池应符合4.8.3规定的要求。

  将正负极断开,电池以1C5A电流瞬间充电5s后用电压表测量电池电压,应符合4.8.3规定的要求。

  注:以上**性能试验应在有保护措施的条件下进行。

  5.3.9 电池**要求

  所用的锂离子单体电池若已通过**认证或能提供制造厂进行下述四项**试验的报告,则不进行本条规定的试验。

  下述试验应在有强制排风条件及防爆措施的装置内进行。在试验前所有电池都要按5.3.2.2规定充电,并搁置24h后,再进行以下试验。

  5.3.9.1 重物冲击

  电池放置于冲击台上,将10kg重物自1m高度自由落下,冲击已固定在夹具中的电池(电池的面积*大的面应与台面垂直),电池允许发生变形,但应符合4.9.1的要求。

  5.3.9.2热冲击

  电池放置于热箱中,温度以(5℃±2℃)/min的速率升到150℃±2℃并保持30min,电池应符合4.9.2的要求。

  5.3.9.3过充电

  本项试验应在拆除电池外保护线路后进行。

  将接有热电偶的电池置于通风橱中,连接正负极于一恒流恒压电源,调节电流至3C5A、电压为n×10V,然后对电池以3C5A充电,直到电池电压为n×10V,电流将到接近0A。试验过程中监视电池温度变化,当电池温度下降到比峰值低约10℃,结束试验,电池应符合4.9.3的要求。

  5.3.9.4短路

  本项试验应在拆除电池外保护线路后进行。

  将接有热电偶的电池置于通风橱中,短路其正负极(线路总电阻不大于50mΩ)。试验过程中监视电池温度变化,当电池温度下降到比峰值低约10℃,结束试验,电池应符合4.9.4的要求。

  5.3.10 贮存

  进行贮存试验的电池应选自生产日期到试验日期不足3个月的电池,电池贮存前应按5.3.2.2规定的制式给电池充入40%~50%的容量,然后在温度20℃±5℃,相对湿度45%~85%的中贮存。贮存期满后,电池按5.3.2.2进行充放电,放电时间应符合4.10规定。

  6 质量评定程序

  6.1 检验分类

  本规范规定的检验分为:

  a)鉴定检验;

  b)质量一致性检验。

  6.2 鉴定检验

  鉴定检验一般在产品设计定型和生产定型时进行,但在产品的主要设计、工艺、元器件及材料有重大改变,影响产品的重要性能,使原来的鉴定结论不再有效时,也应进行鉴定检验。

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