国内外平衡车用锂离子电池标准比较

秦剑峰，王彩娟*，朱相欢，苏玉秀

(1.中华人民共和国吴江海关，江苏 苏州 215200；2.苏州市吴江区检验检测中心，江苏 苏州 215200)

1 引言

《中国电动平衡车行业发展白皮书(2021年)》显示，中国生产了全球大约90%的电动平衡车，且60%左右的产品都通过出口的方式销售到全球。电动平衡车的发展带动了锂离子电池需求量的增长。白皮书统计数据显示，2020年全球电动平衡车用锂离子电池出货量达到2.45亿只，市场规模达到19亿元。与此同时，电动平衡车用锂离子电池安全事件也时有发生。

锂离子电池出口到美国必须通过美国UL认证。2021-08-25，美国消费品安全委员会(consumer product safety committee，CPSC)对从我国进口的约23.73万个电动平衡/滑板车电池发布召回通报。召回原因是该电动平衡/滑板车用锂离子电池可能过热，存在引发电动平衡/滑板车产品冒烟、起火甚至爆炸的危险。而该电动平衡/滑板车用锂离子电池组已通过UL认证符合UL 2271标准，表明电动平衡/滑板车用锂离子电池安全仍不容忽视。

美国UL实验室陆续发布了车用电池标准，如UL 2271《轻型电动车(LEV)用电池》、UL 2272《平衡车电气系统的调查概述》、UL 2849《电动自行车的电气系统安全》和UL2580《电动汽车电池安全》，成为车用电池UL认证的重要检测依据。其中UL 2272和UL 2271是平衡车安全相关标准。我国为填补平衡车电池标准的空白，更好地指导国内平衡车电池企业的规范化生产，于2021-10-11正式发布GB/T 40559-2021《平衡车用锂离子电池和电池组安全要求》[1]，并将于2022-05-01起实施。为帮助平衡车电池企业及时了解国内外平衡车电池标准的不同要求，本文对UL2271:2018[2]与GB/T 40559-2021的差异进行比较，以期为国内平衡车电池进出口企业提供技术参考，保证平衡车电池进出口贸易的稳定，避免召回事件的再次发生。

2 适用范围和测试项目

UL 2272:2016[3]只适用于平衡车和扭扭车。包括电性能(9个项目)、机械性能(9个项目)和环境性能(3个项目)的测试要求，测试样品为装载了电池的整车或部件。美国CPSC公开信要求平衡车整车外壳(UL746C、UL746B)、充电器(二类电源UL1310、非二类电源UL1012、UL60950-1)、马达(高于60 V直流电压满足UL1004-1，低于60V直流电压可满足UL1004-1或本标准要求)、路及端子(UL2251等)、保护电路(UL991、UL1998等)、电池组(UL2271)都必须满足UL2272中对配件提出的具体标准要求。

UL2271:2018适用于轻型电动车(含电动自行车、电动轮椅、电动平衡车、扭扭车和滑板车)用电池，包括电性能(7个项目)、机械性能(8个项目)和环境性能(4个项目)的测试要求，测试对象是轻型电动车用电池组。

GB/T 40559-2021适用于平衡车用锂离子电池和电池组，也适用于无自平衡功能的电动滑板车等类似产品用的平衡车用锂离子电池和电池组。包括一般安全要求(电池2个项目、电池组系统4个项目)、电安全试验(电池3个项目)、环境安全试验(电池8个项目、电池组系统10个项目)和功能安全试验(电池组系统7个项目)，测试样品分别是电池芯或电池组系统。

UL2272:2016测试整个平衡车的安全性能。UL2271:2018只测试平衡车电池组的安全性。GB/T 40559-2021的高温短路、过充电、强制放电、低气压、温度循环、振动、加速度冲击、跌落、重物冲击/挤压、热滥用和燃烧喷射是针对电池芯的测试项目，其他是针对电池组系统的测试项目。三个标准的测试项目和适用范围各有差异(见表1)。

3 具体要求

朱晓鹏等[4]指出电池是平衡车等智能消费品的能量源，为其运行提供动力，平衡车的电池能量密度较高，失效模式多样，失效后的严酷等级高。电池测试结果表明产品质量问题的累计效应明显，需要企业在各个环节关注产品与标准的符合性，加强质量的把控。

陈耀、叶险[5]通过风险监测抽取电动平衡车29批次进行测试研究，发现部分电动平衡车用锂离子电池存在两个主要问题：电池容量“虚标”，在遇到加速、爬坡或越障等情况下，电池倍率放电性能不足，造成供电不足，突然断电，而易导致骑行者跌落摔伤；电池自身质量、技术水平低劣，未安装保护电路或保护电路可靠性低，电池缺少异常保护，极易引发起火、爆炸等危险。

因此，此次发布的新国标GB/T 40559-2021主要覆盖电池产品的常规测试项目，特别强调电池组系统的安全。相比较而言，GB/T 40559-2021额外设置了电池组系统常规测试项目如低气压、盐雾、阻燃、过流充电、过载和反向充电等要求。而UL2271:2018额外设置了电池组使用性能测试：如翻转、把手负重测试、防水等级测试和应力消除等测试项目。GB/T 40559-2021对电池组系统整体安全性能考核要比UL2271:2018充分，而UL2271:2018对电池组的使用性能考察比GB/T 40559-2021完备。两个标准对电池组的测试要求也有较多差异(见表2)。

4 结论

朱晓鹏等[4]指出规模的急剧膨胀和混乱的竞争格局影响了国内平衡车市场健康有序发展，电动平衡车召回事件和伤人事件时有发生，主要质量问题包括自燃、充电故障等。标准的缺失是制约电动平衡车市场健康有序发展的关键因素，因此GB/T 40559-2021的出台必将成为国内电动平衡车电池市场的重要标准化依据。这个标准是电池产品类标准，在项目设置上更加注重电池组系统本身的安全性。而UL2271:2018是消费类电子产品标准，更加注重考察产品的使用安全，更多地设置了考察产品负重、防水、翻转和耐电压等使用状态下的安全性。

因此，国内平衡车电池及相关企业应关注到新国标与UL标准的差异，在产品设计阶段就应确定不同销售市场的认证要求进行合规性设计，在销售产品之前也要针对不同销售市场进行相应的对标测试，以避免销售的平衡车因电池安全问题被下架、召回或退运。