锂离子扣式电池测试总规范参考文件.docx
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锂离子扣式电池测试总规范参考文件
文件名称：
锂离子扣式电池测试总规范
制定：
___________日期：
___________
审核：
___________日期：
___________
批准：
___________日期：
___________
会签部门
签名/日期
会签部门
签名/日期
总工程师
质量管理部
检测中心
WI/QQMD
目次
1范围
…………………………………………………………………………………………………
3
2规范性引用文件
………………………………………………………………………………………
3
3术语和定义
…………………………………………………………………………………………
3
3.1可充电锂离子扣式电池
…………………………………………………………………………
3
3.2充电限制电压
………………………………………………………………………………………
3
3.3额定容量
………………………………………………………………………………………
3
3.4放电截止电压
………………………………………………………………………………………
3
3.5中值电压
………………………………………………………………………………………
3
3.6放电平台
…………………………………………………………………………………………
3
3.7泄气和漏液
…………………………………………………………………………………………
3
3.8燃烧
…………………………………………………………………………………………
3
3.9爆炸
…………………………………………………………………………………………
4
3.10Ic
…………………………………………………………………………………………
4
4测试条件
…………………………………………………………………………………………
4
4.1标准测试条件
………………………………………………………………………………………
5
4.2参数测量公差
……………………………………………………………………………………
5
4.3完全充电
……………………………………………………………………………………………
5
4.4标准放电
……………………………………………………………………………………………
5
4.5搁置时间
……………………………………………………………………………………………
5
5电性能测试方法及要求
………………………………………………………………………………
5
5.1初始性能测试
………………………………………………………………………………………
5
5.2倍率放电性能
………………………………………………………………………………………
5
5.3不同温度放电性能
……………………………………………………………………………
6
5.4循环性能
……………………………………………………………………………………………
6
5.5荷电保持能力
………………………………………………………………………………………
6
5.6贮存性能
………………………………………………………………………………………
6
6安全性评价
………………………………………………………………………………………
6
6.1电气试验
………………………………………………………………………………………
7
6.1.1短路
………………………………………………………………………………………………
7
6.1.2过充电
……………………………………………………………………………………………
7
6.1.3强制放电
…………………………………………………………………………………………
7
6.2机械试验
………………………………………………………………………………………
7
6.2.1挤压
………………………………………………………………………………………………
7
6.2.2重物冲击
………………………………………………………………………………………
7
6.2.3冲击
………………………………………………………………………………………………
8
6.2.4振动
………………………………………………………………………………………………
8
6.2.5自由跌落
…………………………………………………………………………………………
8
6.3环境试验
………………………………………………………………………………………
8
6.3.1热冲击
………………………………………………………………………………………
8
6.3.2温度循环
…………………………………………………………………………………………
8
6.3.3模拟海拔高度
……………………………………………………………………………………
8
6.3.485℃高温试验
……………………………………………………………………………………
8
6.3.5恒定湿热性能
……………………………………………………………………………………
8
7质量评定程序
………………………………………………………………………………………
9
7.1检验分类
………………………………………………………………………………………
9
7.2鉴定检验
………………………………………………………………………………………
9
7.2.1抽样方案
………………………………………………………………………………………
10
7.2.2判定规则
………………………………………………………………………………………
10
7.3质量一致性检验
…………………………………………………………………………………
10
7.3.1逐批检验
…………………………………………………………………………………………
10
7.3.2周期检验
…………………………………………………………………………………………
10
8标志、包装、运输、贮存
…………………………………………………………………………
11
8.1标志
………………………………………………………………………………………………
11
8.2包装
………………………………………………………………………………………………
11
8.3运输
………………………………………………………………………………………………
11
8.4贮存
………………………………………………………………………………………………
11
WI/QQMD0007
锂离子扣式电池总规范
1范围
本规范规定了锂离子扣式电池各项性能的测试方法、要求及质量评定程序。
本规范仅在公司内部使用，对外标准以产品规格书为准。
2规范性引用文件
下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成本规范的条文。
UL1642StandardforLithiumBatteries
EN60086-4SAFETYSTANDARDFORLITHIUMBATTERIES
EN62133-2003SecondaryCellsandBatteriescontainingAlkalineorotherNon-AcidElectrolytes
QB/T2389-98锂-二氧化锰扣式电池
ANSI18.3M-1991LithiumPrimaryBatteries-Specifications
IEC61960-2003Secondarylithiumcellsandbatteriesforportableapplications
UL2054Commercialandhouseholdbatteries
GB/T2828.1-2003计数抽样检验程序
GB/T2829-2002周期检查计数抽样程序及抽样表
GB/T8897（行标要求）
GB/T191-2000包装储运图示标志
GB/T12463-1990危险货物包装通用技术条件
3术语和定义
3.1扣式锂离子电池Coin/ButtonLithium-ionBattery（CLiB/BLiB）
采用两个圆片状金属卡扣结构通过密封绝缘垫圈机械挤压形成的含锂可充电的有机化学电源体系。
3.2充电限制电压LimitedChargeVoltage
按公司规定，电池由恒流充电转恒压充电时的电压值。
3.3额定容量RatedCapacity
指电池在环境温度为23±5℃时，以0.2C放电至放电截止电压时所应提供的电量或时间，单位mAh/小时。
3.4放电截止电压Cut-offVoltage
电池终止放电时的电压3.0V。
3.5中值电压MidpointVoltage
指电池在环境温度为23±5℃时，按规定0.2C放电容量的50%所对应的电压。
3.6放电平台：
标准放电时，3.6V以上的放电容量占总放电容量的比值。
3.7泄气和漏液：
电池中的电解液以液体或蒸气的形式从设计的孔道或密封处逸出，导致明显可观测性（5倍放大镜可清楚看到）或失重符合下面标准：
电池质量
最大质量损失%
不超过1g
0.5
超过1g不超过5g
0.2
超过5g
0.1
3.8燃烧
电池的某一物质达到燃点并发生火星或耀眼的亮点或者有可观测的气体色度变化。
（判定以电池的表观完整性或不燃物质的完整性为准。
）
3.9爆炸
电池的组成物被喷出，电池、电池壳被撕破或分裂成两片或多片的状态判断以电池的完整性为准。
3.10Ic（客户推荐充电电流）
每种型号对于充电安全考虑提供给客户的使用充电电流。
4测试条件
4.1标准测试条件
测试电池必须是TCL金能电池有限公司出厂的不超过一个月的新电。
除非另有规定，本规范规定的测试条件为：
大气压力86~106kPa，温度23±5℃，相对湿度45%~75%。
4.2参数测量公差
相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应在表1公差范围内：
表1参数测量公差规定
项目名称
电压
电流
温度
时间
重量
测量公差
±0.5％
±1％
±2℃
±0.1％
±0.1％
上述公差包含了所有测量仪器的准确度、所采用的测试方法以及所有其它测试过程中引入的误差。
4.3完全充电FullCharge
对于可充电池，在环境温度23±5℃的条件下，以规格书标准充电，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规定电流值时停止，使用0.01C（优先）或和电流设备精度的值2倍（设备允许）。
4.4标准放电StandardDischarge
在环境温度23±5℃的条件下，放电至放电截止电压时所应提供的电量，单位mAh/小时。
4.5搁置时间RestTime
除非另有规定，电池充放电时间间隔为10min。
5电性能测试方法及要求
5.1初始性能测试
电池在23±5℃条件下以0.2CmA恒流放电至3V，完全充电后，搁置2小时，目测电池的外观，测量电池的尺寸、开路电压及内阻，测试结束后，进行3次0.2CmA循环（放电；完全充电、放电；完全充电、放电；50％充电或完全充电），测试第3周放电容量、中值电压，具体要求见表2。
表2初始性能测试要求
测试项目
充电
放电
要求
5.1.1目测外观
5.1.2测量电池尺寸（mm）
5.1.3测量开路电压（V）
5.1.4测量电池内阻（mΩ）
0.2CmA
无明显划伤，凹痕，污点，破裂，漏液，变形
尺寸满足电池工艺文件或规格书要求
电压满足电池工艺文件或规格书要求
内阻满足工艺文件或规格书要求
5.1.50.5CmA循环
0.5CmA
0.5CmA
3周放电容量≥标称容量，此容量定为初始容量（Cini）,中值电压≥3.65V放电平台≥60%。
注：
如果第3周放电容量异常，明显于前后差异1%，则取2-4周容量平均值作为3周放电容量。
5.2倍率放电性能
电池在环境温度23±5℃的条件下依次进行0.2CmA、0.5CmA、1.0CmA放电，具体要求见表3。
表3倍率放电性能测试要求
测试项目
充电
放电
要求
5.2.10.2CmA放电容量
0.5CmA
0.2CmA
容量=100%
5.2.20.5CmA放电容量
0.5CmA
容量≥95%0.2CmA容量
5.2.31.0CmA放电容量
1.0CmA
容量≥90%0.2CmA容量
5.3不同温度放电性能
电池在环境温度23±5℃的条件下完全充电，然后在30分钟内冷却或加热到测试温度。
放电前电池在此温度下保持3小时，做完一个温度实验后，电池在23±5℃的条件下放置2小时然后进行充电，具体要求见表4。
表4不同温度放电性能测试要求
测试项目
充电
放电
温度
要求
5.3.160℃放电
0.5CmA
0.2CmA
60℃
容量≥95%23℃容量
5.3.245℃放电
45℃
容量≥98%（使用环境）
5.3.323℃放电
23℃
容量=100%
5.3.40℃放电
0℃
容量≥80%23℃容量
5.3.4-20℃放电
-20℃
容量≥40%23℃容量
5.4循环性能
电池在环境温度23±5℃的条件下完全充电后，搁置10min，放电至3.0V，搁置10min，重复上述步骤进行循环，直至电池放电容量连续两次≤70%3周放电容量，具体要求见表5。
表5循环性能测试要求
测试项目
充电
放电
要求
5.4.1循环性能
0.5CmA
0.5CmA
50周循环容降≤4%，100周<8%，总循环次数≥400次，80%，500周70%
5.5荷电保持能力
测试方法及要求见表6。
表6荷电保持能力测试方法及要求
测试项目及方法
充电
放电
温度
要求
5.5.1完全充电后贮存30天，测试放电容量
0.5CmA
0.2CmA
23℃
容量保持≥90%Cini
5.5.2循环3次，测试恢复容量
容量恢复≥95%Cini
5.5.3完全充电后贮存90天，测试放电容量
容量保持≥75%Cini
5.5.4循环3次，测试恢复容量
容量恢复≥85%Cini
5.5.5完全充电后贮存7天，测试放电容量
0.5CmA
0.2CmA
60℃
容量保持≥65%Cini
5.5.6循环3次，测试恢复容量，测量厚度
容量恢复≥80%Cini
厚度增加满足规格书要求
注：
90天不做强制要求；恢复容量为3周循环最大放电容量，下同
5.6贮存性能
测试方法及要求见表7。
表7贮存性能测试要求
测试项目及方法
充电
放电
温度
要求
5.6.1给电池充入约50%的容量，然后开路搁置365天，循环3次，测试恢复容量。
1）
0.5CmA
0.2CmA
23℃
容量恢复≥80%Cini
1）该项不作为强制检测项目
6安全性评价
进行鉴定检验时需要对新电池进行试验。
6.1电气试验
测试方法及要求见表8。
表8电气试验测试方法及要求
检验项目
测试方法
要求
6.1.1短路
实验分别在23±5℃和60±2℃，电池标准充电后,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0.1Ω的铜导线），试验过程中监视电池温度变化，当电池温度下降接近室温高10度或24小时，结束实验。
UL1642-10
不爆炸、不起火，电池外部温度不应超过150℃。
表8（续）电气试验测试方法及要求
检验项目
测试方法
要求
6.1.2过充电（CC-CV）
标准充电后,将接有热电偶的电池置于通风橱过充桶中，以0.5CmA恒流放电至3V,然后以3IcmA充电至4.8V,再以截止电压为（4.8V）对电池进行48小时的恒压充电.实验过程中监视电池温度变化.UL1642-11
不爆炸、不起火
6.1.3强制放电
将电池与不低于10V的电源和电子负载或条件相当的电阻串联，以1CmA恒流放电。
试验在室温的环境温度下持续6h。
即使电池电压达到-10V后，试验应继续进行。
EN62133-2003:
4.3.10
不爆炸、不起火
6.1.4持续充电
电池标准充电后，充满电的电池接恒压源规定的电压进行续充，充电时间大于28天，取下常温放置7天，然后检测电池的电压并进行观察。
EN62133-2003:
4.2.1
电池漏液，电池的膨胀小于10%，电压大于4.0V
6.1.5滥充电
将接有热电偶的电池置于通风橱过充桶中，以0.5CmA恒流放电至3V,然后以2IcmA充电至10V,再以截止电压为（10V）对电池进行24小时的充电.UL2054-11
不爆炸、不起火
6.2机械试验
测试方法及要求见表9。
表9机械试验测试方法及要求
检验项目
测试方法
要求
6.2.1挤压
电池放在两平板间使用挤压机进行挤压，挤压机液力压头缓慢加压，使挤压作用力逐步达到13kN。
一旦达到压力即可卸压。
电池要使其纵轴平行于挤压装置的平面进行侧面挤压。
每个样品电池只要在一个方向上承受压力。
每次试验要使用不同的样品。
UL1642-12
不爆炸、不起火
6.2.2穿刺试验
完全充电后，电池水平放置，以直径约3到5mm，的钢钉在电池中央部位沿与电池面垂直的方向穿过电池，并放置6h以上。
不爆炸、不起火
6.2.3重物冲击
完全充电后，试验样品电池水平放置于一平板上。
一根直径15.8mm的圆棒穿过电池中心。
一个9.1公斤重的重物从610±25mm高度跌落到样品上。
电池纵轴与平板表面平行，与15.8mm圆棒纵轴方向垂直，圆棒曲面穿过电池中心。
每个样品电池只要在一个方向上承受压力。
每次试验要使用不同的样品。
UL1642-13
不爆炸、不起火
6.2.4振动
完全充电后，将电池安装在振动台上,振动频率在10~55Hz间以1Hz/min的速度变化,往复振动不小于90min，振幅1.6mm。
UL1642-15。
然后将电池以0.2CmA电流恒流放电至3V，然后进行3次循环。
UL1642-15
电池外观无漏液、冒烟或爆炸。
电池电压≥4.0V
容量保持率≥90%Cini
6.2.5自由跌落
完全充电后，在23±5℃的环境温度下，将电池6次从1.0m高度的位置自由跌落到橡木板或水泥板上,电池在最大面上承受垂直于电池轴平面方向的跌落。
EN62133-2003:
4.3.3
不泄气、不爆炸、不起火。
电池重量变化≤0.1%
表9（续）机械试验测试方法及要求
检验项目
测试方法
要求
6.2.6冲击1）
完全充电后，电池采用刚性固定的方法（该方法能支撑电池所有的固定表面）在三个相互垂直的方向上承受三次等值的冲击。
对只有两个对称轴的电池只试验两个方向。
每次冲击应在与电池表面垂直的方向上按下述方法进行：
在最初的3ms内，最小平均加速度为75gn（gn为当地重力加速度），峰值加速度应在123gn和175gn之间，波形为正弦波，试验环境温度为20℃±5℃。
将电池以1.0CmA电流恒流放电至3V，然后进行3次循环。
UL1642-14A
电池外观无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸。
电池重量变化≤0.1%
电池电压≥4.0V
冲击不作为强制项目,如有需要，该项试验可委外进行。
振动和自由跌落仅限于新工艺或新型号的开发时检验。
6.3环境试验
测试方法及要求见表10。
表10环境试验测试方法及要求
检验项目
测试方法
要求
6.3.1热冲击
完全充电后，将电池放于热箱中，温度以（5±2℃）/min的速率升至150±2℃并保温30minUL1642-18A
不起火、不爆炸
6.3.2温度循环
完全充电后，将箱体升到75度在30分内然后维持4小时，降温到20度在30分维持两小时，降温到负40度在30分维持4小时，升温到20度在30分内
然后再循环九次，10周循环后，储存后放置7天检测UL1642-18B
不泄漏、不泄气、不爆炸、不起火。
电池重量变化≤0.1%
6.3.3模拟海拔高度
完全充电后，在23±5℃的环境温度下，将电池放置在真空箱内，逐渐抽真空至气压小于或等于11.6Kpa（控制在-0.9atm），并在气压下保存6h。
UL1642-18C
不泄漏、不泄气、不爆炸、不起火。
电池重量变化≤0.1%
6.3.485℃高温试验
完全充电后，电池在85℃烘箱中放置4小时，然后将电池以0.2CmA电流恒流放电至3V，然后循环3次。
不泄漏、不泄气、不爆炸、不起火。
电池重量变化≤0.1%，容量恢复率≥90%，电池厚度增加不超过5%
6.3.5恒定湿热性能
完全充电后，将电池放入45±2℃，相对湿度为85%~95%（测试不产生露结最高条件）的恒温恒湿箱中搁置14天，取出电池在环境温度23±5℃条件下，搁置2h，若外观无明显变化则以0.2C放电至3V。
放电容量≥70%Cini
湿热实验、模拟海拔仅限包装材料和极耳材料或工艺设计存在重大变更时进行测试
温度循环不做强制要求。
7质量评定程序
7.1检验分类
本规范规定的检验分为：
（1）鉴定检验；
（2）例行检验。
7.2鉴定检验
鉴定检验适用于试鉴定，当产品的主要设计（如电池型号、电池结构、技术配方等）、工艺及原材料（如正极、负极、电解液、隔膜、铜箔、铝箔、包装膜、粘结剂等）发生重大改变，影响产品的重要性能，使原来的鉴定结论失效后，需进行鉴定检验。
样品数量见下表11。
7.2.1抽样方案
鉴定检验的样品是使用与正常生产相同的材料、设备和工艺生产并随机抽取的，鉴定检验项目、顺序、分组及样品数量见表11。
7.2.2判定规则
当所有检验项目均满足规定时，则判为鉴定检验合格。
鉴定合格与不合格项均作为中试评审的依据。
7.3例行检验
7.3.1逐批检验
7.3.1.1供检验的样品在交验的产品中随机抽取，采用GB/T2828-2003的正常检验一次抽样方案，检验项目、要求、检查水平（IL）及合格质量水平（AQL-acceptqualitylevel）按表12、表13规定。
7.3.1.2逐批检验后，按GB/T2828-2003中9.3规定对产品批进行处置。
7.3.2周期检验
7.3.2.1周期检验适用于公司交付客户产品的性能鉴定，周期检验的样品是使用与正常生产相同的材料、设备和工艺生产并随机抽
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