适用于工业设备和便携式设备中锂离子蓄电池和电池组的IEC标准异同点浅析

杨旭 杨雪蛟

（上海市质量监督检验技术研究院）

适用于工业设备和便携式设备中锂离子蓄电池和电池组的IEC标准异同点浅析

杨旭 杨雪蛟

（上海市质量监督检验技术研究院）

标 准 解 读

从安全和性能两大角度将便携式设备用的锂离子蓄电池及电池组产品所适用的标准：IEC 62133和IEC 61960与工业设备用锂离子蓄电池及电池组产品适用的标准：IEC 62619（草案）和IEC 62620从试验目的和试验方法的角度进行异同点比较。工业设备用锂离子蓄电池及电池组相关标准的出台为该行业的健康有序发展奠定了基础。

便携式电子设备 工业设备 锂离子蓄电池及电池组 异同点

1 相关背景和进展

锂离子电池的制造业，随着技术的不断发展，电池包的体积不断扩大，能量密度和安全性能逐步完善和提升，所应用的领域也在不断拓宽，从手机﹑平板电脑等便携式设备，扩展到不间断电源﹑应急电源﹑高尔夫球车﹑铁路等工业设备中，已经逐步取代了传统的铅酸蓄电池。

目前，工业设备用锂蓄电池和蓄电池组涉及到安全和性能两个方面的检测，分别对应于国际标准草案IEC 62619 Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes—Safety requirements for secondary lithium cells and batteries，for use in industrial applications（已经进入到CDV阶段）和新出台的国际标准IEC 62620 Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes— Secondary lithium cells and batteries for use in industrial applications。依据IEC的设想，锂蓄电池的树形体系如图1所示[1]。

图1 锂蓄电池标准体系图

2 安全标准的内容和差异比较（IEC 62133和IEC 62619）

表1 便携式和工业用锂离子电池安全标准的比较

续表 1

表1列出了便携式和工业用锂离子电池安全标准的比较情况。

通过表1，可以清晰地看出，对于两个标准都有的电池和电池包类检测项目：（1）强制外部短路测试；（2）冲击测试；（3）跌落测试；（4）热滥用测试；（5）过充电测试；（6）强制放电测试；（7）强制内部短路测试 。工业设备标准的检测条件，大部分更为严格，并且对于样品的种类有着更为详细的划分。同时，对于大型电池组，IEC 62619新增的蔓延测试考核了在一节电池异常状态下，整个电池组对于单体电池的监测和内部阻燃，隔热材料的耐火等级。新增的过压充电，过流充电和过热控制，考核在各种误用和滥用情况之下，系统的保护电路是否能够动作，终止异常充电的进行。

表2 便携式和工业用锂离子电池标识比较

3 性能标准的内容和差异比较（IEC 61960和IEC 62620）

3.1 性能标准对于样品标识的比较

表2列出了便携式和工业用锂离子电池标识的比较。

从表2可以看出，对于便携式和工业用电池和电池组，产品铭牌至少包含下列信息：（1）产品名称；（2）型号；（3）极性（电池和电池组的制造商达成协议可以不标识）；（4）生产日期（可以是编码）；（5）制造商的名称或者商标。但是，额定容量﹑额定电压﹑注意事项﹑推荐充电方法等信息，工业设备标准的要求更加细致。需注意对于工业产品用锂电池，产品的型号和生产的可追溯性（生产日期或编码）一定要标在电池和电池组的表面。其他信息（放置说明和推荐充电条件）可以标注在最小外包装或者操作手册上。

3.2 性能标准对于测试项目的要求

表3 便携式和工业用锂离子电池性能标准的比较

续表 3

表3列出了便携式和工业用锂离子电池性能标准的比较情况。

表3清晰地罗列出了两个标准对于电池和电池组的电性能测试，大多数测试项目相同。但是由于工业设备用电池和电池组规格差异较大，因此按照使用时的放电状态，将样品细分为4类，即：极低倍率下长时间放电﹑低倍率下较长时间放电﹑中等倍率下放电和大倍率下放电。对于不同样品的试验条件和合格的判定条件有所区别。通过一系列的电化学性能的测试，我们能够更好地判断电池组产品的充放电能力和内部的电池性能的一致性。

4 新标准和提案的意义

在能源日益紧张和稀缺的大背景之下，新能源电池特别是锂离子电池应用的领域和生产技术也迅速提高。随着科技的发展，电池产品的能量密度和功率密度日益增加。制定科学﹑合理的锂离子电池体系的考核标准尤为重要。新出台的工业用锂离子电池和电池组标准和提案也为行业发展带来了一定的影响。

（1）近些年工业用储能锂离子电池产品涉及到诸多领域，很多产品的容量等电化学性能由于缺少统一的标准，涉及虚标﹑标识不规范等情况屡有发生。因此，统一﹑明晰的考核标准的制定，为工业领域的锂离子电池产品的规范奠定了基础。

（2）工业用储能锂离子电池由于使用需要，其能量密度很高，一旦电芯质量不好，或保护电路板的设计有缺陷，会对于产品的安全性能产生重大隐患，统一的安全性能考核标准的制定与出台，为减少安全事故﹑提升产品质量起到十分重要的作用。

[1]何鹏林. 锂离子电池国际标准制修订动态[J]. 安全与电磁兼容，2015（2）：21-23.

Analysis of similarities and differences of IEC standards for lithium ion cells and batteries used in industrial equipments and portable equipments

Yang Xu, Yang Xuejiao
( Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research )

In order to compare the safety and performance of lithium ion cells and batteries which are used in portable equipments and industrial equipments, we compare the main similarities and differences of IEC standards IEC 62133 and IEC 61960 with IEC 62619 and IEC 62620 in test objectives and specific operations. The introduction of the relevant standards of the lithium ion cells and battery packs for industrial equipments laid the foundation for the healthy and orderly development of the industry.

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