钜大LARGE | 点击量：53次 | 2024年11月09日
锂离子电池IEC标准简介
导言
国际电工委员会（IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构。IEC负责有关电工、电子领域的国际标准化工作，IEC的宗旨是促进电工标准的国际统一，电气、电子工程领域中标准化及有关方面的国际合作，增进国际间的相互了解。为实现这一目的，出版包括国际标准在内的各种出版物，并希望各国家委员会在其本国条件许可的情况下，使用这些国际标准。IEC的工作领域包括了电力、电子、电信和原子能方面的电工技术。IEC的最高权力机构是理事会。
IEC标准，是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织制定的标准，目前，关于锂离子电池领域的IEC标准主要有：IEC 61960、IEC 61959、IEC 62133、IEC 62660、IEC 60086、IEC 62321等。下面对这些标准进行分别介绍。
锂离子电池IEC标准简介
IEC 61960:2011，《含碱性或其它非酸性电解液的单体电池（电芯）和电池组:便携式锂电池（电芯）或电池组》。标准适用范围包括动力锂二次电池、移动通信产品用锂二次电池，和便携式产品用锂二次电池。标准规定了适用范围内锂二次电池的性能测试，标识，标记，尺寸和其他要求,是目前为数不多的针对锂电池电芯产品电性能指标参数（容量、循环、内阻等）进行规范的国际标准。它能很好地衡量二次锂电芯电池产品在不同环境温度下的放电容量指标，同时能够有效的评估其循环寿命和长期存储后的容量保持及容量衰减。主要测试项目为电芯和电池组的容量测试、循环寿命测试等。
IEC 61959:2004，《含碱性或其它非酸性电解液的单体电池和电池组：便携式密封锂二次单体或电池组的机械试验》。标准对适用范围内的锂离子二次电芯和电池组进行了振动和自由跌落测试，模拟了各种工况环境下，锂离子电池受到外界冲击的各种机械试验。
IEC 62660:2022是该IEC标准的最新版，《电动道路车辆用二次锂离子电池》是IEC体系中，首部针对动力锂电池的安全标准，电动道路车辆的锂离子电池适用于该IEC标准。其内容包括性能测试，可靠性测试和滥用测试，和安全要求等。
IEC 60086-4:2019是欧盟推出的针对不可充电锂电芯和电池安全标准。主要测试项目包括海拔模拟测试、温度循环测试、振动测试、机械冲击测试、外部短路测试、重锤冲击测试、挤压测试、强制放电测试、异常充电测试、自由跌落测试、热滥用测试、非正确安装测试、过放电测试等。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
IEC 62321:2021是IEC发布的电子电器中有害物质的测试标准。ROHS指令是由欧盟立法制定的一项强制性标准准入，它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。电池产品进入欧洲产品需要有ROHS认证，其进行ROHS认证所用的标准，就是IEC 62321:2021。电池产品中某些物质的测定，必须满足标准的限值要求。
IEC62133标准介绍
IEC 62133:2017，此标准主要是针对含碱性或非酸性电解液的单体电池和电池组和便携式密封单体电池及电池组的安全要求（含锂电池、镍氢电池、镍镉电池等类型）。IEC 62133:2017测试条款部分分成了两大板块：镍电池体系和锂电池体系，IEC 62133-1:2017为镍电池体系，IEC 62133-2:2017为锂电池体系。与国标GB 31241-2022相对比，国标GB 31241-2022只针对便携式锂离子电池和电池组提出了安全要求，并没有针对镍系电池的提出要求，GB 31241-2022更有针对性且要求更加广泛且具体。另外一方面，IEC62133-2:2017与GB 31241-2022相对比，IEC62133-2:2017中没有电池组保护电路及系统保护电路的测试条款。总体而言，GB 31241-2022与IEC62133-2:2017相比，测试要求更多，且更全面。国外企业如果获得IEC62133-2:2017的证书，再进行GB 31241-2022测试的时候，仅可以认可IEC62133-2:2017中的部分测试结果，振动、冲击和热滥用等项目可以直接用IEC62133-2:2017的测试结果，但其它方面的测试结果，需要重新进行。
根据新版IEC 62133:2017要求，锂电池应按照IEC 62281的要求通过相关测试，其测试项目和UN38.3测试项目是一样的。UN38.3是联合国航空协会针对锂离子电池运输过程中提出的运输要求。因此，如果制造商可提供证明符合UN运输要求的文件，运输测试可不需测试，直接判定运输测试合格。
IEC 62133:2017标准主要包含以下项目的测试：
电芯（cell）：持续低速率充电、振动、温度循环、外部短路、内部短路、自由跌落、冲击（碰撞）、热误用（热冲击）、挤压、低气压、过充电、强制放电、高倍率充电保护功能（锂体系）、标示及包装、运输测试、不正确安装（镍体系）。
电池（Battery）：振动、高温下外壳应力、温度循环、外部短路、内部短路、自由跌落、冲击（碰撞）、标示及包装、运输测试、过充电（镍体系）。
在这些测试及验证项目中，大部分均是常见的常规测试项目，但仍有部分项目值得留意及关注：
(1)挤压：此项目测试对象是电芯，虽是常见常规项目，但由于其明确要求对于方形电芯需要挤压长、短轴向，即电芯的长宽两个平面。根据测试经验，聚合物软包装电芯在挤压宽度轴时（侧面），时有燃烧或爆炸等不合格现象出现。故对于聚合物软包装电芯而言，建议须对此项目重点关注。
(2)持续低速率充电。此项目测试对象是电芯。标准规定将已经满充电的电芯按照制造商规定的充电方式持续充电28天。此项目在其它安全标准中并不常见，鉴于电池制造商规定的充电方式基本都是恒流恒压充电，这就要求制造商在规定及限制充电电流乃至满充电时的截止电压要全面考虑，必要时须在电芯的设计时考虑耐持续充电能力。IEC 62133:2017的高风险项目：热滥用测试、挤压测试、55度短路测试、强制内部短路测试等。
如果企业获得IEC62133:2012的证书，想将证书转换为IEC62133:2017版本，我们应关注：
1、新版IEC62133:2017标准把锂系电池和镍系电池拆分成2个标准，即镍系电池对应的是IEC 62133-1:2017，锂系电池对应的是IEC 62133-2:2017；
2、将锂系纽扣电池纳入到了新版IEC 62133-2:2017标准中；
3、电池预处理：旧版：电芯及电池需要分别在高温和低温条件下进行充电预处理：新版：只需电芯按制造商宣称充电方法进行充电预处理；
4、外部短路测试：旧版：电芯外部短路测试是在20±5°C环境下进行，电池外部短路测试是在55±5°C环境下进行；新版：电芯外部短路测试是在55±5°C环境下进行，电池外部短路测试是在20±5°C环境下进行；
5、热冲击测试：旧版：小电芯在130±2°C烤箱内保持10分钟，大电芯保持30分钟；
新版：电芯在130±2°C烤箱保持30分钟；
6、挤压测试：旧版：测试压力是13±1 KN,测试截止条件有：大压力达到；电压下降1/3；发生10%的形变；新版：测试压力是13 KN ± 0.78 KN,测试截止条件有：大压力达到；电压下降1/3。
以上是IEC体系下，针对锂离子电池和电池组的主要测试方法和测试标准。IEC体系下还有大量的测试方法和标准，由于受篇幅的限制，本文没有涉及，本文仅是抛砖引玉，仅供相关人员参考。
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