锂离子电池安全性检测规范(比克)

锂离子电池的安全性及相关标准规定锂离子电池安全性及相关标准规定锂离子电池是一种高能量密度、长寿命、无记忆效应、环保等优点的电池，被广泛应用于便携式设备、电动工具、电动汽车等领域，但其安全性问题也备受关注。

本文将介绍锂离子电池的安全性及相关标准规定。

一、锂离子电池的安全性问题1. 热失控当锂离子电池内部温度达到一定程度时，电池的正副电极、电解液等将会燃烧甚至爆炸，造成严重事故。

热失控的主要原因是电池内部产生热量无法及时散发出去，导致电池内部温度升高。

2. 机械失控锂离子电池内部物质的结构很脆弱，在受到机械碰撞、摩擦等外力作用时，可能会发生机械失控。

3. 内短路内短路是锂离子电池内部发生短路的一种情况。

由于正负电极之间隔膜被损坏，电解液中的离子可以直接通过短路通道流动，导致电池损坏或甚至爆炸。

4. 外短路外短路发生在电池的正负接口被短路时，电池可以在极短的时间内输出大量电流，可能会引发电池爆炸。

二、锂离子电池相关标准规定1. UL标准UL标准是美国安全试验实验室（Underwriters Laboratories）制定的电池安全标准，主要用于规范锂离子电池的安全性能。

2. IEC标准国际电工委员会（IEC）制定了IEC 62133标准，用于规范电池的安全性能，其中包括锂离子电池。

3. GB/T标准GB/T是中国标准制定机构国家标准化管理委员会发布的标准。

《锂离子电池安全性要求和测试方法》（GB/T 31241-2014）是规范锂离子电池安全性能的重要标准。

4. UN标准联合国（UN）也制定了一系列标准来规范锂离子电池的安全性能，主要针对电池的包装和运输。

综上所述，锂离子电池的安全性问题备受关注，相关标准规定的制定和实施对于确保锂离子电池的安全性具有关键性作用。

同时，生产、使用锂离子电池时也要严格按照标准规定进行操作，尽可能避免电池对人身和环境造成损害。

未来发展趋势和前景随着科技的不断发展和新能源的广泛应用，锂离子电池的前景越来越广阔。

附录煤矿安全仪器仪表用锂离子电池安全性能检查规范（暂行）1 范围本检查规范规定了煤矿安全仪器仪表用锂离子蓄电池旳术语和定义、安全性能规定、试验措施及检查规则。

本检查规范合用于煤矿安全仪器仪表用锂离子蓄电池（如下简称电池）。

2 规范性引用文献下列文献中旳条款通过本规范旳引用而成为本规范旳条款。

但凡注日期旳引用文献，其随即所有旳修改单（不包括勘误旳内容）或修订版均不合用于本规范，然而，鼓励根据本规范到达协议旳各方研究与否可使用这些文献旳最新版本。

但凡不注日期旳引用文献，其最新版本合用于本规范。

GB/T 2900.11-1988 蓄电池名词术语（eqv IEC 486：1986）ISO/IEC 导则51 安全性部分-原则中包括旳方针3 术语和定义GB/T 2900.11-1988和ISO/IEC导则51中确立旳以及下列术语和定义合用于本原则。

3.1锂离子蓄电池 lithium-ion battery由一种或多种单体锂离子蓄电池及附件组合而成，并且可以作为电源使用旳组合体。

包括外壳、极端，并且也许具有电子保护装置。

3.2充电限制电压 limited charge voltage按制造商规定，电池由恒流充电转入恒压充电时旳电压值。

3.3终止电压 final voltage规定放电终止时电池旳负载端电压，其值由制造商规定。

3.4泄漏 leakage可见旳液体电解质旳漏出。

3.5泄气 venting电池中内部压力增长时，气体通过预先设计好旳防爆装置释放出来。

3.6破裂rupture由于内部或外部原因引起电池壳体旳机械损伤，导致内部物质暴露或溢出，但没有喷出。

3.7起火fire电池或电池组分伴有火焰燃烧。

3.8爆炸explosion电池旳外壳剧烈破裂导致重要成分抛射出来。

3.9参照试验电流reference test current参照试验电流为5h率放电电流。

参照试验电流用安培（A）表达，I5A=C5Ah/5h。

矿灯用锂离子蓄电池安全性能检验规范矿灯用锂离子蓄电池的安全性能检验规范可以参考以下要点：
1. 电池容量和能量密度检验：检验蓄电池的容量是否符合标称值，并检验其能量密度是否合理。

2. 充放电性能检验：检验蓄电池的充电速率、放电速率、循环寿命等性能指标。

3. 安全性能检验：检验蓄电池的过充、过放、短路、高温等情况下的安全性能。

4. 环境适应性检验：检验蓄电池在不同温度、湿度、气压等环境条件下的性能表现。

5. 绝缘性能检验：检验蓄电池的绝缘层是否合格，是否存在漏电等安全隐患。

6. 容量保持率检验：检验蓄电池在一定循环次数后的容量保持率，评估蓄电池的使用寿命。

7. 安全认证和符合性检验：检验蓄电池是否符合相关的安全认证标准和规范，如CE认证、UN标准等。

这些检验规范可以根据蓄电池的不同用途和特性进行适当的调整和补充，确保矿灯用锂离子蓄电池的安全性能达到要求，以防止火灾、爆炸等事故的发生。

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方法\\电芯放在不同温度下经受以下循环：①start:25±5℃-->85℃(升温t≤30min )②85±2℃保持4h；85±2℃-->25℃(降温t≤30min)③25±5°C保持2h；25±5°C-->-40℃(降温t≤30min )④-40±2°C保持4h：-40±2°C-->25℃(升温t≤30min )⑤25±5°C保持2h；25±5℃-->85℃(升温t≤30min )返回步骤②，循环10次；循环结束后，在25±5℃放置24h 再检查:循环结束时，测量电池的开路电压(OCV)，并与预测试值进行比较。

@100%SOC(BEV) 或80%SOC(HEV)，最低工作温度应为制造商规定的Tmin或-40℃，最高工作温度应为由制造商规定的Tmax或85℃，电芯放在不同温度下经受480min温度变化：①第0min-->25℃②第60min-->Tmin(降温约1℃/min到-40℃)③第150min-->Tmin(保温90min)④第210min-->25℃(升温约1℃/min到25℃)⑤第300min-->Tmax(升温约0.67℃/min到85℃)⑥第410min-->Tmax(保温90min)⑦第480min-->25℃(降温约0.86℃/min到-25℃)重复以上30次循环同IEC-62660-2中测试方法电芯放在不同温度下经受以下循环：①start：25+5℃-->72±2℃(t≤30min )②保持6h:72±2℃③变换：72℃-->-40±2℃(t≤30min )④保持6h:-40±2℃⑤变换：-40℃-->-72±2℃(t≤30min )重复步骤②，供完成10次，取出在室温（25±5）℃静置24h。

三元正极材料动力锂离子电池的 安全性保障-”失效-保护”系统Fail-Safe System for NMC Cathode Power Li-Ion Battery比克电池 BAK Battery Inc. 毛焕宇 Huanyu Mao, Ph.D.2013/04/08内容提要• • • • • 现实的需要---用三元材料 三元材料与磷酸铁锂的比较 三元材料电芯的安全性问题 Fail – Safe Safe概念的提出 如何才能达成Fail - SafeChina National Requirements for Automotive Batteries• 2015年，动力电池模块比能量达到150瓦时/公斤以上– By 2015, power battery energy density to be above 150 wh/kg at module level• 成本降低至2元/瓦时 2 /– Reduce the cost to 2 RMB/wh (US$317/kwh)“China New Energy Automotive Industrial Develop Plan” Proposed by China MIIT and Passed on April 18, 2012 by State Council《节能与新能源汽车产业发展规 划》, 国务院于2012年04月18日讨论通过高能量密度和低成本High energy density and low cost成本与能量密度的关系 Cost Reduction and Energy Density需要 Need 2000 pcs原材料 Material 10Wh/cell电池生产流程 Process 电池生产流程制造成本几乎完全相同 Process cost almost the same 原材料 Material20kwh Pack20Wh/cellCell cost reduction by 50% 台车电芯成本下降约一半 电芯成本下降约 每台车电芯成本下降约一半需要Need 需要 1000 pcs原材料成本 基本相同 Similar material cost提升电池能量密度能够大幅度降低单位成本Cost can be substantially reduced by increase energy density提高电芯能量密度的途径采用的方法高能密度的正极材料 高能密度的负极材料重量能量密度变化如负极不变，增长极限为3倍 如正极不变，增长极限为1.6倍副作用安全、倍率、循环 倍率、循环高能密度的正极和负极材料如正负极材料的比能量密度各增长一倍（压实 很多问题 密度不变），电芯能量密度为原来的215% 正负极材料的比能量密度同时增加的 倍数即电芯能量密度增加的倍数，几乎无极限较薄的隔膜 更薄更轻的外壳 更薄的铜、铝箔可以增加5% 可以到8%，有限 极限为13%安全 可靠性，漏液 电极生产强度限制以上估算是基于现有的某种Li(NMC)O2/Gr 系统作出，可能不适合其他电化学系统正极材料能量密度计算材料实际比能量密度 = 比容量 X 电压 X 压实密度 X 活性物质含量 LiCoO2: 148 mAh/g x 3.8V x 4.1 g/cc x 98% =2.260Wh/cc (18650 容量2.6Ah, 约205Wh/kg) Li(NMC)O2：160 mAh/g x 3.7V x 3.55 g/cc x 97% =2.038Wh/cc (18650 容量2.2Ah, 约176Wh/kg) LiMn2O4: 120 mAh/g x 3.9V x 2.9 g/cc x 95% =1.289 Wh/cc (18650 容量1.5Ah, 约120Wh/kg) LiFePO4: 140 mAh/g x 3.3V x 2.3 g/cc x 90% =0.956 Wh/cc (18650 容量1.3Ah, 约100Wh/kg)首次充放电效率也是一个重要因素，但是可以通过调整N/P比来改善正极原材料性能对比110% 100%占 90% 比80%%70% 60% 50% 克容量 Specific capacity 电压 Volt LiCoO2 Li(NMC)O2 LiMn2O4 LiFePO4 压实密度 活性物质含量 Compressed density Active mart.%实际压实密度与晶体密度的关系5.3 LiCoO2, 5.05; 4.1 5.1 4.9 晶体计算密度 （g/c.c.) Li(NMC), 4.77; 3.5 4.7 4.5 4.3 4.1 3.9 3.7 3.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 实际压实密度 （g/c.c.) LiFePO4, 3.6; 2.3 LiMn2O4; 4.18; 2.9原材料选择要满足模块150wh/kg 要满足模块150wh/kg• 磷酸铁锂(电芯能量密度120wh/kg)将很难被 采用 • 其他正极材料如锰酸锂以及混合材料的循环性 能和能量密度都达不到要求 • 新型材料如富锰富锂有诸多带根本性的性能问 题未解决，尚未产业化，应用经验不足 • 要在2015年前完成任务，三元材料及其衍生 化合物是较现实的选择 • 负极将适量采用微粒分散型硅碳复合材料，可 以提高负极能量密度两种正极材料的比较Comparison of 2 typical cathode materialAdvantages High safety Good Cell cycle life Disadvantages •Low energy density (120Wh/kg) •Poor low T performance •Difficult to control and detect self-discharge cells •Lower yieldLiFePO4Li(NMC)O2•High energy density(~180Wh/kg) •Good Cell cycle life •Good low T performance ~80% •Easy to detect and control selfdischarge cells •Higher yield •Easy on SOC indicationPoor cell safetyMain battery location Auxiliary Power Unit (APU) battery location起火和烟雾，电池内部碳化变黑、 重量减轻5公斤 on the right side Cells on the left side Cells8 76 54 32 1Substantial thermal damageModerate thermal damage13事故调查196 mm(including terminal)75 Ah50 mmCell specs 75 Ah/3.7V 2.72kg132 mm结论：电池内短路!!! 结论：电池内短路!!!Conclusion: Internal Short Circuit!!!Hole15CT 扫描图千万不要小看电池的能量美式MK II 手雷填装57g TNT 用电池能量单位来算只有一个三 元材料的18Ah3.7V的放电能量汤浅电池包的放电能量相当于32个手雷电池包无 失效-保护 系统 Battery Pack without Fail-Safe system Safe system一种安全性模型 (无失效-保护)A Safety ModelPossibility of Internal Short Circuit 内短路可能性Internal Short Circuit occurs 内短路发生重物 weight 重物 weight火种 kindling stone火种 kindling stone重物 weight 爆炸 explosion电池包具备 失效-保护 系统 Battery Pack with Fail-Safe system Safe system一种安全性模型(有失效-保护) A Safety ModelPossibility of Internal Short Circuit 内短路可能 性Fail-Safe System “失效-保护”系统Internal Short Circuit occurs 内短路发生Fail-Safe System works “失效-保护”系统 发挥作用重物 weight 重物 weight重物 weight火种 kindling stone火种 kindling stone火种 kindling stone三元材料的电池包都必须具备 “失效-保护”系统All Battery packs must equip with “Fail-Safe” systemWhat cause a safety incident 什么原因引起电池安全事故？ • Bad connections in a battery pack • Electrolyte leaking to cause “second-fire” • with excess heat around the cells • Cell internal short Internal short • Other extreme conditions电池内部短路是最常见而最 难以完全杜绝的现象， 难以完全杜绝的现象，特别 是在中国大多数生产厂家。

1.0范围SCOPE本规范规定了锂离子电池定义、要求、测验方法、测试频次和数量；本规范适用于公司所有的锂离子电池。

This criterion describes the definition, requirement, test method, test frequency and amount.This criterion only applies to Li-ion battery produced by B&K.2.0变更记录CHANG RECORD3.0引用标准REFERANCE下列是本文引用的标准。

执行本规范时，所示版本均应该为有效版本。

使用本规范的各部门应注意下列引用标准是否是最新版本。

There are the references in this document. The edition of references is valid edition. All of the department using this criterion should notice the edition of the references.GB/T2828-1987逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB/T2829-1987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/T2900.11-1988蓄电池名词术语GB/T18287-2000蜂窝电话用锂离子电池总规范4.0 定义DEFINITION4.1充电限制电压--电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值.Limited charge voltage—the voltage of constant current switches to constant voltage when battery is charged.4.2标称容量—指电池在环境温度为25±2℃的条件下,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).Rated capacity—under 25±5℃,65±5%RH,i t means the capacity value of being charge by 5h ratio to cut-off voltage. The capacity value can be expressed with code C5. The unit is Ah or mAh.5.0测试条件和要求TEST CONDITIONS and REQUIREMENT5.1测试条件Testing conditions除非测试项目另有规定,本规范中各项测试应在以下条件下进行.All of the testing is done on the conditions hereinafter, unless there is other requirement.温度:25℃±2℃; 相对湿度:45%±20%;大气压力:86kPa—106kPaTemperature: 25℃±2℃;Related humidity: 45%±20%;Atmospheric pressure: 86kPa—106kPa5.2测量仪表与设备要求Requirement of the testing equipment and meter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.The precision of meter used to measure voltage is no less than degree 0.5, and equipment used to measure internal resistance is no less than 10kΩ/V.测量电流的仪表准确度应不低于0.5级. 测量时间用的仪表准确度不低于±0.1%.The precision of meter used to measure current is no less than degree 0.5, and the precision of meter used to measure time is no less than degree ±0.1%.测量温度的仪表准确度应不低于±0.5℃. 恒压源电压可调,其电压变化范围为±0.5%.The precision of meter used to measure temperature is no less than degree ±0.5℃. The constant voltage source can be adjust with range of voltage change is ±0.5%.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.The constant current source can be adjust with range of current change is ±1% during charge or discharge.6.0测试方法TEST METHOD6.1外观Appearance电池表面应清洁；无划伤、破裂、污迹、锈蚀、变形、漏液等缺陷。

矿灯用锂离子蓄电池安全性能检验规范文1.引言本文档旨在规范矿灯使用的锂离子蓄电池的安全性能检验方法和要求。

矿灯用锂离子蓄电池的安全性能检验是确保产品在使用过程中安全可靠的重要环节。

通过科学合理的检验方法和严格的检验要求，可以提高锂离子蓄电池的安全性能，减少事故风险。

2.检验对象锂离子蓄电池是矿灯的核心部件之一，因此需要对其进行安全性能检验。

主要检验对象包括锂离子电池单体、电池组、电池管理系统以及相关附件。

3.检验方法3.1 锂离子电池单体的安全性能检验方法3.1.1 外观检验对锂离子电池单体外观进行检验，包括检查电极片的表面是否平整，是否有明显凹陷、膨胀、瘪陷等缺陷。

3.1.2 电性能检验测量锂离子电池单体的电压、容量、内阻等电性能指标，确保其符合设计要求。

3.1.3 高低温性能检验将锂离子电池单体置于高温（55℃）和低温（-20℃）环境中，在规定时间内观察其表现，确保其在极端温度环境下的安全性能。

3.1.4 过充和过放性能检验对锂离子电池单体进行过充和过放试验，观察试验过程中的电压变化和温度变化，确保其在过充和过放状态下的安全性能。

3.2 电池组的安全性能检验方法3.2.1 外观检验对电池组外观进行检验，包括检查电池组的封装是否完好，是否有明显裂缝、变形等缺陷。

3.2.2 电性能检验测量电池组的总电压、容量、内阻等电性能指标，确保其符合设计要求。

3.2.3 充放电性能检验对电池组进行充放电试验，观察试验过程中的电压变化和温度变化，确保其在充放电状态下的安全性能。

3.2.4 短路保护性能检验对电池组进行短路试验，观察短路过程中的电压变化和温度变化，确保其具有有效的短路保护性能。

3.3 电池管理系统的安全性能检验方法3.3.1 电池状态监测检验电池管理系统对电池状态进行准确监测和报警的能力，包括电压、温度、SOC等状态参数。

3.3.2 充放电控制检验电池管理系统对充放电过程进行准确控制和保护的能力，确保电池工作在安全的电压范围内。

锂离子电芯规格书SpecificationForLithium-ion Rechargeable Cell电芯型号: H18650CQCell Type : H18650CQContents 目录1Preface 前言2Definition 定义2.1Standard charge method 标准充电方式2.2Standard discharge method 标准放电方式2.3Rate discharge method 倍率放电方式2.4Nominal capacity 标称容量3Cell type and dimension 电芯型号及尺寸3.1Description and type 电芯说明及型号3.2Cell dimension电芯尺寸4Cell characteristics 电芯特性5Technical requirements 技术要求5.1Cell usage conditions 电芯使用环境5.2Cell testing conditions 电芯实验环境5.3Requirement of the testing equipment测量仪表要求5.4 Electrochemical characteristics 电化学特性5.5 Environmental characteristics and safety characteristics 环境适应性能与安全性能6Package picture 包装图片7Shipment 出货8Warranty 质量保证9Storage and shipment requirement 存储及运输要求10Warning and cautions in handling the lithium-ion cell 电芯使用时警告事项及注意事项11The restriction of the use of hazardous substances 有害物质控制要求12Contact information 联系方式13Version history 修订履历1Preface 前言This specification describes the type, dimension, performance, technical characteristics, warnings and cautions of the lithium-ion rechargeable cell. The specification only applies to H18650CQ fresh cells supplied by Shenzhen BAK Power Battery Co., Ltd and Zhengzhou BAK Battery Co., Ltd.本标准描述了圆柱型锂离子电芯的型号、尺寸、特性、技术要求及注意事项。

锂离子电池规格书SpecificationForLithium-ion Rechargeable Battery电芯型号: N18650CNPCell Type : N18650CNPDocument No P/PR03/PB-D-N18650CNP revised date 2018-5-3 Version A/01 Pages 13 Approved Checked Designed李艳斌邱沫马奇会Contents 目录1Preface前言2Definition定义2.1Standard charge method 标准充电方式2.2Standard discharge method 标准放电方式2.3Nominal capacity 标称容量3Cell type and dimension电芯型号及尺寸3.1Description and type 电芯说明及型号3.2Cell dimension电芯尺寸4Battery characteristics电池特性5Technical requirements技术要求5.1Battery usage conditions 电池使用环境5.2Battery testing conditions 电池实验环境5.3Requirement of the testing equipment 测量仪表要求5.4Electrochemical characteristics 电化学特性5.5Environmental characteristics 环境适应性能5.6Safety characteristics 安全性能6Package picture包装图片7Shipment出货8Warranty质量保证9Storage and shipment requirement存储及运输要求10Warning and cautions in handling the lithium-ion battery电池使用时警告事项及注意事项11The restriction of the use of hazardous substances有害物质控制要求12Contact information联系方式13Version history修订履历1Preface前言This specification describes the type, dimension, performance, technical characteristics, warnings and cautions of the lithium-ion rechargeable battery. The specification only applies to N18650CNP fresh batterys supplied by Shenzhen BAK Power Battery Co., Ltd.本标准描述了圆柱型锂离子电池的型号、尺寸、特性、技术要求及注意事项。