DB37 T 1943-2011 锂离子二次电池单体通用技术条件.pdf

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1、ICS 29.220.10 K 84 DB37 山东省地方标准 DB37/T 19432011 锂离子二次电池单体通用技术条件 lithium secondary cell general technical specifications 2011-10-12 发布 2011-11-01 实施 山东省质量技术监督局 发布 DB37/T 19432011 I 目 次 前言 . . III 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语、定 义和符号 . . 1 4 分类 . . 2 4.1 材料分类 . . 2 4.2 制作形式 . . 3 4.3 外观形式 . . 3 4.4

2、外壳材质 . . 3 4.5 电池型号 . . 3 5 要求 . . 3 5.1 外观 . . 4 5.2 极性 . . 4 5.3 外形尺寸 . . 4 5.4 额定容量 . . 4 5.5 -20放电容量 . . 4 5.6 55放电容量 . . 4 5.7 倍率放电容量 . . 4 5.8 常温与 高温荷电保持与容量恢复能力 . 4 5.9 储存 . . 4 5.10 循环寿命 . . 4 5.11 安全性 . . 4 6 试验方法 . . 5 6.1 试验条件 . . 5 6.2 试验方法 . . 5 7 检验规则 . . 9 7.1 组批 . . 9 7.2 出厂检验 . . 9 7

3、.3 型式检验 . . 9 8 标志、包 装、运输、贮存 . . 10 8.1 标志 . . 10 8.2 包装 . . 10 8.3 运输 . . 10 8.4 贮存 . . 11 DB37/T 19432011 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由山东省质量技术监督局提出并归口。 本标准主要起草单位：海特电子集团有限公司。 本标准参加起草单位：山东神工海特电子有限公司、枣庄市标准化协会、山东省锂电池产品质量监 督检验中心（筹）。 本标准主要起草人：崔旭轩、李文康、张敬捧、陈鑫、颜景运、张忠林。 DB37/T 19432011 1 锂离子二次电池单体通用

4、技术条件 1 范围 本标准规定了电动车用磷酸铁锂锂电池模块的术语和定义、符号、分类及结构命名、技术要求、试 验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电动车用磷酸铁锂锂电池模块（以下简称电池模块）。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T 28292002 周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过

5、程稳定性的检查） GB/T 2900.41 电工术语 原电池和蓄电池 GB/T 10077 锂原电池分类、型号命名及基本特性 GB 19521.112005 锂电池组危险货物危险特性检验安全规范 3 术语和定义 GB/T 2900.41、G B/T 10077界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 锂离子二次电池单体 以钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂或磷酸铁锂为正极，以石墨、钛酸锂等为负极，采用溶解有锂盐的 有机电解质为电解液的二次电池单体。 3.2 能量型电池 以高能量密度为特点，主要用于高能量输出的电池。 3.3 功率型电池 以高功率密度为特点，主要用于瞬间高功率输出、输入的电池。 3

6、.4 额定容量 DB37/T 19432011 2 在设计和制造电池时，规定电池在一定放电条件下放出的最低限度的电量值。 3.5 放电终止电压 电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为终止电压。 3.6 充电终止电压 按规定充电时，由恒流充电转为恒压充电时的电压值。 3.7 充电终止电流 在指定恒压充电时，电池终止充电时的电流值。 3.8 爆炸 电池外壳破裂，内部有固体物质从电池中冲出，并发出声音。 3.9 起火 电池伴有火星或火焰产生。 4 符号 下列符号适用于本文件。 C2：2 h率额定容量（mAh）。 I2：2 h率充电或放电电流，其数值等于C 2/2（mA）。 I5：5

7、h率充电或放电电流，其数值等于C 2/5（mA）。 5 分类 5.1 材料分类 锂离子二次电池单体按电池正极材料体系的不同可分为：磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂以及钴酸 锂锂离子二次电池单体。不同体系电池的电压特性符合表1规定。 DB37/T 19432011 3 表1 不同体系电池电压特性参数 电池正极材料体系 电池标称电压 （V） 电池充电终止电压 （V） 能量型电池在温度15 时的放电终止电压 （V） 能量型电池在温度15 时或功率型电池在任何 温度时的放电终止电压 （V） 磷酸铁锂 3.2 3.65 2.5 2.0 镍钴锰酸锂、锰酸锂、 钴酸锂 3.6 4.2 2.75 2.5 注：表中

8、电池未注明能量型还是功率型的均表示两种类型的电池均可，未注明温度范围的表示所有温度均可。 5.2 制作形式 电池制作分为卷绕和叠片两种形式。 5.3 外观形式 电池外观形式分为圆柱形和方形两种。 5.4 外壳材质 电池按照外壳材质可分为钢壳、铝壳、塑壳、铝塑膜等电池。 5.5 电池型号 电池型号标识如图1。 示例1： IFR18650E1400mAh3.2V，为磷酸铁锂正极材料的、圆柱形、直径 18 mm、高度 65 mm、上限高度公差 0、 容量 1400 mAh、额定电压 3.2 V 的能量型电池。 示例2： ITP063048P800mAh3.6V，为镍钴锰酸锂正极材料的、方形、厚度 6

9、 mm、宽度 30 mm、高度 48 mm、容量 800 mAh、额定电压 3.6 V 的功率型电池。 图1 6 要求 电池的额定电压（单位：V） 电池的额定容量（单位：mAh） 电池的类型： “E”能量型； “P”功率型 电池的尺寸（单位：mm） ：圆柱形-依次为直径、高度、上线高度公差； 方 形-依次为厚度、宽度、高度。 电池形状： “R”圆柱形； “P”方形 电池正极材料： “F”磷酸铁锂； “M”锰酸锂； “C”钴酸锂； “T”镍钴锰酸锂。 电池种类： “I”锂离子电池。 DB37/T 19432011 4 6.1 外观 按6.2.1检验时，电池外表应清洁，无明显划痕及机械损伤，无漏液

10、现象，标志、标识应清晰。 6.2 极性 按6.2.2检验时，电池端子极性标识应正确、清晰。 6.3 外形尺寸 按6.2.3检验时，电池外形尺寸的极限公差范围为其型号标识中标注尺寸的1 %。 6.4 额定容量 按6.2.5检验时，电池额定容量不得低于电池的标称容量。 6.5 20 放电容量 按6.2.6检验时，磷酸铁锂电池容量应不低于额 定值的60 %，镍钴锰酸锂、锰酸锂、钴酸锂电池应 不低于额定值的70 %。 6.6 55 放电容量 按6.2.7检验时，电池放电容量应不低于额定值的90 %。 6.7 倍率放电容量 6.7.1 对于能量型电池按 6.2.8.1 检验时，容量应不低于额定值的 85

11、 %。 6.7.2 对于功率型电池按 6.2.8.2 检验时，容量应不低于额定值的 85 %。 6.8 常温与高温荷电保持与容量恢复能力 按6.2.9检验时，电池常温及高温荷电保持率应不低于额定值的90%，容量恢复能力应不低于额定值 的90 %。 6.9 储存 按6.2.10检验时，电池容量恢复能力应不低于额定值的90 %。 6.10 循环寿命 6.10.1 适用于性能跟踪或出厂检验 按6.2.11.1检验时，能量型电池其100次的容量保持率应不低于：95 %（磷酸铁锂）、88 %（镍钴 锰酸锂、锰酸锂或钴酸锂），功率型电池其50次的容量保持率应不低于90 %，第50次容量应不低于额定 值的8

12、0 %。 6.10.2 适用于型式检验 按6.2.11.2检验时，能量型电池循环寿命应不 少于：2000次（磷酸铁锂）、800次（镍钴锰酸锂、 锰酸锂或钴酸锂），功率型电池循环寿命应不少于500次。 6.11 安全性 电池应满足以下条件： DB37/T 19432011 5 a) 电池按 6.2.12.1 进行过放电试验时，应不爆炸、不起火、不漏液； b) 电池按 6.2.12.2 进行过充电试验时，应不爆炸、不起火、不冒烟； c) 电池按 6.2.12.3 进行短路试验时，应不爆炸、不起火、不冒烟； d) 电池按 6.2.12.4 进行跌落试验时，应不爆炸、不起火、不漏液； e) 电池按 6

13、.2.12.5 进行热滥用试验时，应不爆炸、不起火、不冒烟； f) 电池按 6.2.12.6 进行挤压试验时，应不爆炸、不起火； g) 电池按 6.2.12.7 进行针刺试验时，应不爆炸、不起火。 7 试验方法 7.1 试验条件 7.1.1 环境条件 除另有规定外，试验应在常温、常压、相对湿度为25 %85 %的环境中进行。 7.1.2 测量仪器、仪表精度等级 7.1.2.1 电压测量装置 精度等级0.5级，内阻1 k/ V。 7.1.2.2 电流测量装置 精度等级0.5级。 7.1.2.3 温度测量装置 具有适当的量程，其分度值1 ，标准允许误差不大于0.5 。 7.1.2.4 计时器 按时

14、、分、秒分度，精度为1s。 7.1.2.5 测量尺寸的量具 分度值不大于0.1 mm。 7.2 试验方法 7.2.1 外观 在良好的光线条件下，用目测法检查电池的外观。 7.2.2 极性 用电压表检测电池极性。 7.2.3 外形尺寸 用测量尺寸的量具测量电池的外形尺寸。 7.2.4 电池充电 DB37/T 19432011 6 电池以I 2（mA）电流放电到表1中规定的放电终止电压，静置10 min，然后以I 2（mA）电流恒流充电 至表1中规定的充电终止电压时转恒压充电， 至充电电流降至0.01C 2（mA） 时停止充电， 充电后静置10 min。 7.2.5 额定容量 7.2.5.1 电池

15、按 6.2.4 方法充电。 7.2.5.2 电池以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.5.3 用I 2（mA）的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计）。 7.2.5.4 如果计算值低于规定值，则可以重复 6.2.5.16.2.5.3 步骤直至大于或等于规定值，允许 3 次。 7.2.6 20 放电容量 7.2.6.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.6.2 电池在-20 2 下储存 12 h。 7.2.6.3 电池在-20 2 下以 I 5（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.6.4 用I 5（mA）电流值和放电时间的

16、乘积计算容量（以 mAh 计），并表达为额定容量的百分数。 7.2.7 55放电容量 7.2.7.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.7.2 电池在 55 2 下储存 5 h。 7.2.7.3 电池在 55 2 下以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.7.4 用I 2（mA）电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），并表达为额定容量的百分数。 7.2.8 倍率放电容量 7.2.8.1 能量型电池 7.2.8.1.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.8.1.2 电池以 3C 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.

17、8.1.3 用 6.2.8.1.2 的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），并表达为额定容量的百 分数。 7.2.8.2 功率型电池 7.2.8.2.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.8.2.2 电池以设计标称倍率电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.8.2.3 用 6.2.8.2.2 的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），并表达为额定容量的百 分数。 7.2.9 常温、高温荷电保持能力及容量恢复能力 7.2.9.1 常温荷电保持与容量恢复能力 7.2.9.1.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.9.1.2 电池在常温下储存 28 天

18、。 7.2.9.1.3 电池以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.9.1.4 用 6.2.9.1.3 的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），荷电保持能力可以表达 为额定容量的百分数。 DB37/T 19432011 7 7.2.9.1.5 电池再按 6.2.4 方法充电。 7.2.9.1.6 电池以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.9.1.7 用 6.2.9.1.6 的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），容量恢复能力可以表达 为额定容量的百分数。可重复 6.2.9.1.56.2.9.1.6 三次。

19、 7.2.9.2 高温荷电保持与容量恢复能力 7.2.9.2.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.9.2.2 电池在 55 2 下储存 7 天。 7.2.9.2.3 电池在常温下恢复 5 h 后，以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.9.2.4 用 6.2.9.2.3 的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），荷电保持能力可以表达 为额定容量的百分数。 7.2.9.2.5 电池再按 6.2.4 方法充电。 7.2.9.2.6 电池以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.9.2.7 用 6.2.9.2.6 的电流

20、值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），容量恢复能力可以表达 为额定容量的百分数。可重复 6.2.9.2.56.2.9.2.6 三次。 7.2.10 储存 7.2.10.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.10.2 电池在常温下储存 90 天。 7.2.10.3 电池以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.10.4 电池再按 6.2.4 方法充电。 7.2.10.5 电池以 I 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.10.6 用 6.2.10.5 的电流值和放电时间的乘积计算容量（以 mAh 计），容量恢复能力可以表达为

21、额定容量的百分数。可重复 6.2.10.46.2.10.5 三次。 7.2.11 循环寿命 7.2.11.1 适用于性能跟踪或出厂检验 7.2.11.1.1 能量型 7.2.11.1.1.1 电池按 6.2.4 方法充电，其中的电流改为 1C 2（mA）。 7.2.11.1.1.2 电池以 1C 2 （mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.11.1.1.3 重复 6.2.11.1.1.16.2.11.1.1.2 步骤 100 次。 7.2.11.1.1.4 计算第 100 次的容量保持率（第 100 次的放电容量/前 5 周内最高放电容量）。 7.2.11.1.2 功率型

22、 7.2.11.1.2.1 电池按 6.2.4 方法充电，其中的电流改为 3C 2（mA）。 7.2.11.1.2.2 电池以 10C 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.11.1.2.3 重复 6.2.11.1.2.16.2.11.1.2.2 步骤 50 次。 7.2.11.1.2.4 计算第 50 次的容量保持率（第 50 次的放电容量/前 5 周内最高放电容量）。 7.2.11.2 适用于型式检验 7.2.11.2.1 能量型 DB37/T 19432011 8 7.2.11.2.1.1 电池按 6.2.4 方法充电，其中的电流改为 1 C 2（mA）。 7.

23、2.11.2.1.2 电池以 1 C 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.11.2.1.3 电池按 6.2.4 方法充电，其中的电流改为 1 C 2（mA）。 7.2.11.2.1.4 电池按 6.2.11.2.1.26.2 .11.2.1.3 步骤连续重复， 直到电池容量小于额定容量的 80 %（磷酸铁锂）/70 %(镍钴锰酸锂、锰酸锂、钴酸锂)终止试验。 7.2.11.2.1.5 在规定条件下重复的次数为循环寿命数。 7.2.11.2.2 功率型 7.2.11.2.2.1 电池按 6.2.4 方法充电，其中的电流改为 3 C 2（mA）。 7.2.11.2.2.

24、2 电池以 10 C 2（mA）电流放电，直到表 1 中规定的放电终止电压。 7.2.11.2.2.3 电池按 6.2.4 方法充电，其中的电流改为 3 C 2（mA）。 7.2.11.2.2.4 电池按 6.2.11.2.2.26.2 .11.2.2.3 步骤连续重复，直到电池容量小于额定容量的 70 %终止试验。 7.2.11.2.2.5 在规定条件下重复的次数为循环寿命数。 7.2.12 安全性 7.2.12.1 过放电 7.2.12.1.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.12.1.2 电池以 I 2（mA）电流放电，直至电池电压接近 0 V。 7.2.12.2 过充电 7.2

25、.12.2.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.12.2.2 可按两种充电方式进行试验： a) 以2I 2（mA）电流充电，至电池电压达到 5 V 或充电时间达到 90 min（其中一个条件优先达到 即停止试验）； b) 以6I 2（mA）电流充电， 至电池电压达到 l0 V 时转恒压充电直至电流接近 0 A 即停止试验。 7.2.12.3 短路 7.2.12.3.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.12.3.2 将电池经外部短路 l0 min，外部线路电阻应小于 5 m。 7.2.12.4 跌落 7.2.12.4.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.12.4.2 电池

26、从 1.5 m 高度处自由跌落到平整的水泥地面上，每个方向 1 次。 7.2.12.5 热滥用 7.2.12.5.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.12.5.2 将电池置于自动烘箱中，温度以 5 2 /min 的速率由室温升至 150 2 ，电池 在 150 2 条件下保持 30 min。 7.2.12.6 挤压 7.2.12.6.1 电池按 6.2.4 方法充电。 DB37/T 19432011 9 7.2.12.6.2 按下列条件进行试验： a) 挤压方向： 垂直于电池极板或电池纵心轴方向施压； b) 挤压头面积：不小于 20 cm 2 ； c) 挤压程度： 直至电池壳体破裂或内

27、部短路（电池电压变为 0 V）。 7.2.12.7 针刺 7.2.12.7.1 电池按 6.2.4 方法充电。 7.2.12.7.2 用 3 mm5 mm 的耐高温钢针、以 l0 mm/s40 mm/s 的速度，从垂直于电池极板或电池 纵心轴的方向贯穿（钢针停留在电池中）。 8 检验规则 8.1 组批 每一班次产品为一批。 8.2 出厂检验 8.2.1 每一批产品出厂前应在该批产品中按照 GB/T 2828.1 规定抽样进行出厂检验。 8.2.2 出厂检验的项目、技术要求和试验方法、检查水平(IL)和合格质量水平(AQL)符合表 2 的规定。 表2 出厂检验的项目、技术要求和试验方法、检查水平

28、和合格质量水平 序号 检验项目 技术要求 试验方法 检查水平 IL 合格质量水平 AQL 1 外观、极性 5.1、5.2 6.2.1、6.2.2 I 1.0 2 外形尺寸 5.3 6.2.3 I 1.0 3 额定容量 5.4 6.2.5 I 1.0 4 循环寿命 5.10.1 6.2.11.1 I 1.0 8.2.3 在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，则判定该批产品为不合格。 8.3 型式检验 8.3.1 有下列情况之一必须进行型式检验， 通过型式检验， 才可进行批量生产， 型式检验按照 GB/T 2829 2002 中 5.7 条规定抽样。 a) 新产品投产和老产品转产； b) 停产

29、半年以上恢复生产时； c) 本次出厂检验结果与上一次型式检验有较大差异时； d) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品质量及性能时； e) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。 8.3.2 批量生产的产品在贮存后检验周期每六个月一次。 8.3.3 型式检验的项目、 技术要求、 试验方法、 不合格质量水平(RQL)、 判别水平(DL)和判定组数(Ac,Re) 应符合表 3 的规定。 表3 型式检验项目、技术要求、试验方法、不合格质量水平、判别水平和判定组数 序号 检验项目 技术要求 试验方法 DL RQL Ac Re 1 外观、极性 5.1、5.2 6.2.1、6.2.2

30、 I 20 0 1 DB37/T 19432011 10 表 3 型式检验项目、技术要求、试验方法、不合格质量水平、判别水平和判定组数（ 续 ） 序号 检验项目 技术要求 试验方法 DL RQL Ac Re 2 外形尺寸 5.3 6.2.3 I 20 0 1 3 额定容量 5.4 6.2.5 I 20 0 1 4 -20 放电容量 5.5 6.2.6 I 20 0 1 5 55 放电容量 5.6 6.2.7 I 20 0 1 6 倍率放电容量 5.7 6.2.8 I 20 0 1 7 常温、高温荷电保持能力及容量恢复能力 5.8 6.2.9 I 20 0 1 8 储存 5.9 6.2.10 I

31、 20 0 1 9 循环寿命 5.10.2 6.2.11.2 I 20 0 1 10 安全性 5.11 6.2.12 I 20 0 1 8.3.4 判定规则 在型式检验中，若有不合格时，可加一倍重试一次；若仍有一项不合格时，应判定为不合格 9 标志、包装、运输、贮存 9.1 标志 9.1.1 电池产品明显位置上应有下列标志： a) 制造厂名； b) 产品型号； c) 制造日期； d) 商标。 9.1.2 包装箱外壁应有下列标志： a) 产品名称、型号规格、数量； b) 制造厂名、厂址、邮编、电话等； c) 产品标准编号； d) 每箱的净重和毛重； e) 标明防火防潮、不准倒置、易碎轻放等标志。

32、 9.2 包装 9.2.1 电池的包装应符合 GB/T 191 及其防潮防振的要求。 9.2.2 包装箱内应装入随同产品提供的文件： a) 装箱单（指多只包装）； b) 产品合格证； c) 产品使用说明书。 9.3 运输 9.3.1 所运输的电池应符合 GB 19521.112005 中第 4 条要求。 9.3.2 电池在装卸、运输过程中不得受剧烈机械冲撞、暴晒、雨淋，不得倒置，应轻搬轻放，严防摔 掷、翻滚和重压。 DB37/T 19432011 11 9.4 贮存 9.4.1 电池应储存在温度为10 40 ，干燥、清洁及通风良好、无腐蚀环境的仓库内。 9.4.2 电池应不受阳光直射，远离火源、距离热源大于 2 m 以上。 9.4.3 电池不得倒置及卧放，并避免机械冲击或重压。 _