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锂原电池试验标准

时间:2018-05-17 20:30来源:未知 作者:admin 点击:
本试验标准规定了宁波伟吉电力科技有限公司对锂原电池(时钟电池、停电抄表)的使用条件、电气性能、机械性能及环境性能等方面的技术要求和试验项目,规定了锂原电池的验收试验标准。本试验标准适用于本公司用锂原电池的验收、定期确认、全性能检验。

原电池试验标准

1 范围

电池测试在线推荐】本试验标准规定了宁波伟吉电力科技有限公司对锂原电池(时钟电池、停电抄表)的使用条件、电气性能、机械性能及环境性能等方面的技术要求和试验项目,规定了锂原电池的验收试验标准。

本试验标准适用于本公司用锂原电池的验收、定期确认、全性能检验。

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 2423.1-2008 电工电子产品环境试验  第2部分:试验方法  试验A:低温

GB/T 2423.2-2008  电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温

GB/T2423.3-2006  电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热方法

GB/T 2423.18     电工电子产品环境试验 第2部分:试验 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)

GB/T 2423.28-2005电工电子产品环境试验第2部分:试验方法 试验T:锡焊

GB/T 2423.32-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ta 润湿称量法可焊性

GB/T 2423.60-2008  电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 引出端及整体安装件强度

GB/T 8897.1-2008 原电池 第1部分:总则

GB/T 8897.2-2008 原电池 第2部分:外形尺寸和电性能要求

GB/T 8897.4-2008 原电池 第4部分:锂电池的安全要求

GB/T 10077-2008 锂原电池分类、型号命名及基本特性

GB/T 21966-2008锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求

GB/T 3836.4     爆炸性气体环境用电气设备– 第4部分:本质安全型

UL 1642– 2005 锂电池标准 第四版

GB/T 17215.211-2006 交流电测量设备通用要求、试验和试验条件 第11部分:测量设备

GB/T2828.1  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

3 检验工具

高低温交变湿热试验箱

盐雾试验箱

游标卡尺

电池功能测试仪

振动试验装置

冲击试验装置

万用表

4 技术要求

4.1 包装要求

包装设计应符合产品的性质、特点和储运条件。包装箱应标示有制造厂名称、产品名称、产品型号、出厂日期和包装数量。包装箱外应印刷或贴有“小心轻放”、“怕湿”、“向上”等运输标识。包装箱外印刷或贴的标识不可因运输条件和自然条件而褪色、脱落。包装箱应符合防潮、防尘、防震的要求,包装向内应有装箱清单、产品合格证、附件相关随机文件。

4.2基本要求

4.2.1温度范围

环境温度应符合下表。

序号

电池类型

温度(℃)

1

时钟电池(Li-SOCl2

-55~85

2

停电抄表电池(Li-MnO2)

-20~60

4.2.2湿度范围

空气相对湿度应符合下表。

序号

条件

相对湿度

1

年平均

75

2

30天(这些天以自然方式分布在一年中)

95

3

在其他天偶然出现

85

4.2.3大气压力

63.0kPa~106.0kPa(海拔4000m及以下),特殊订货要求除外。高海拔地区要求满足在海拔4000m~4700m正常工作。

4.3 标识及尺寸

原电池至少应标识制造商名字、商标名或商标、生产日期、型号、标称电压、标称容量、安全认证标识。电池应标识“警告”并有以下或等效的表述:“电池有着火、爆炸和燃烧的危险,不要重新充电、拆卸、挤压、加热超过100℃或焚烧,使用前放在原始包装中。”所标识内容应与详细技术规范书一致。

锂原电池详细技术规范书至少包含标称电压、开路电压、工作温度、标称容量、标称能量、脉冲性能、最大持续放电电流、年均自放电率、尺寸、连接片形式、商标、制造企业识别标识等内容。

4.4电气要求

4.4.1开路电压

开路电压应符合其详细技术规范书的相关技术要求。

4.4.2负载电压

负载电压应符合其详细技术规范书的相关技术要求。

4.4.3脉冲性能

脉冲性能应符合其详细技术规范书的相关技术要求。

4.4.4钝化性能

钝化性能符合其详细技术规范书的相关技术要求

4.4.5标称容量(适用于全性能试验)

标称容量应符合其详细技术规范书的相关技术要求

4.5机械性能要求

电池应进行本试验标准5.6的引出端强度试验、冲击试验、振动试验,试验后电池不泄露、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火,焊片无断裂和可见损伤,质量变化率小于0.1%

4.6锡焊性能

4.6.1可焊性(适用于带金属焊片类型)

电池进行本试验标准5.7.1试验,润湿力应不低于理论润湿力的90%

4.6.2耐焊接热(适用于带金属焊片类型)

电池进行本试验标准5.7.2试验,试验后锂原电池外观无任何机械损伤,进行电气试验,应符合技术规范书的相关要求。

4.7环境性能要求(适用于全性能试验)

锂原电池进行本试验标准5.8环境试验。试验结束后进行电气试验,应符合其详细技术规范书的相关技术要求。

4.8安全试验(适用于全性能试验)

锂原电池进行本试验标准5.9安全试验,应符合以下技术要求。

序号

试验项目

要求

1

高空模拟

不泄露、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火,质量变化率应小于0.1%

2

自由跌落

3

外部短路

不过热、不破裂、不爆炸、不着火。

4

重物撞击

不爆炸,不着火。

5

挤压

6

非正常充电

7

强制放电

8

热滥用

5 试验方法

5.1一般要求

5.1.1试验条件

除非另有规定,所有试验和测量都应在以下环境条件下进行:

温度:15℃~35℃;

相对湿度:25%~75%

气压:86kPa106kPa

5.2 相关技术文档检查

1)确认规格数量、名称是否与交检单一致;

2)核对厂家是否是合格供应商。

5.3 包装检验

(1)检查包装箱是否于明显位置标示下列内容:制造厂名称、产品名称、产品型号、检验日期和包装数量,标示内容是否褪色、脱落。

(2)检查包装箱是否于明显位置印刷或贴有“小心轻放”、“怕湿”、“向上”等运输标识,标示内容是否褪色、脱落。

(3)检查箱内产品内、外包装是否有变形、破损、受潮或挤压等不良现象。

4)检查包装箱内的文件是否齐全,至少应有装箱清单、产品合格证、附件等相关随机文件。

5.4 外观检查和尺寸检查

目检法检查产品状态、加工质量和表面质量,测量尺寸,符合4.3要求。包括但不限于以下内容:

(1)    标示(文字符号或图样标记)是否与规格书要求相符合;

(2)    标示不可有无法辨视的不良现象(模糊、溢色、残缺、断线)

(3)    应清洁、无污染,无缺损,无机械损伤;

(4)    尺寸应满足其详细技术规范书及公差要求。

5.5电气试验

5.5.1开路电压试验

参照GB/T 8897.15.5方法以及6性能检验的条件,测量电池的开路电压,应满足4.4.1的规定。

5.5.2负载电压试验

参照GB/T 8897.1中5.2.2方法以及6性能检验的条件,依据技术规范书规定的最大持续放电电流对电池进行24小时放电,测量电池的负载电压,应满足4.4.2的规定。

5.5.3脉冲性能试验

时钟电池Li-SOCl2:参照GB/T 8897.15.2.2方法以及6性能检验的条件,以10 μA的基电流对电池开始放电,在放电的过程中每2分钟释放一个100 mA/0.1秒的脉冲电流,对电池进行24小时脉冲放电后,测量电池的负载电压,应满足4.4.3的规定(通常要求电池电压高于3.0V)。

停电抄表电池(Li-MnO2):参照GB/T 8897.15.2.2方法以及6性能检验的条件,以900mA的脉冲电流对电池开始放电,3s开启、27s关闭,对电池进行24小时脉冲放电后,测量电池的负载电压,应满足4.4.3的规定。

5.5.4钝化性能试验(适用于Li-SOCl2电池)

新鲜电池在70℃下存储7天,取出后在常温条件下存放48小时,参照GB/T 8897.15.2.2方法以及6性能检验的条件,以10 mA的电流对电池放电1分钟,测量此时的电池电压应满足4.4.4的规定(通常要求电池电压高于2.9V)。

5.5.5标称容量试验

参照GB/T 8897.15.2.25.35.4方法以及6性能检验的条件,对电池进行长时间放电试验,应满足4.4.5的规定。

5.6机械性能试验

5.6.1引出端强度试验(适用于带金属焊片类型)

参照GB/T 2423.60-2008的方法,进行20NUa1-拉力和Ua2-推力试验试验后,应满足4.5的规定。

5.6.2冲击试验

参照GB/T8897.46.4.4方法,采用“小电池冲击参数”对电池进行冲击试验,应满足4.5的规定。

5.6.3振动试验

参照GB/T8897.46.4.3方法,对电池进行振动试验,应满足4.5的规定。

5.7锡焊性能试验

5.7.1可焊性试验(适用于带金属焊片类型)

参照GB/T2423.32-2008的试验方法,将锂原电池以(5±1mm/s~(20±1mm/s的速度进入235℃±3℃熔融焊料中至规定的深度(为防止电池短路,2个引脚应分别进行),并保持5s±1s,然后取出。

测试润湿力,计算理论润湿力。理论润湿力由以下公式求得:

                        

式中:

g=重力加速度;

r=焊料在试验温度下的密度;

g=焊料的表面张力常数;

F=润湿力,mN

V=浸渍部位的体积,mm3

P=浸渍部位的周长,mm

注:只有当液面附近电池引脚的横截面在长度方向上不变时,本公式才适用。公式中的常数仅适用于本部分规定的条件,该常数取决于合金类型、温度和焊剂。

5.7.2耐焊接热试验(适用于带金属焊片类型)

参照GB/T2423.285.4的方法,将电池的引脚(为防止电池短路,2个引脚应分别进行)浸渍于260℃±5℃的焊槽中,持续5s±1s。试验后在常温下恢复24h,进行电气试验,应满足4.6.2的规定。

5.8环境试验

5.8.1热冲击试验

参照GB/T8897.46.4.2方法进行试验,应满足4.7的规定。

5.8.2高温高湿试验

参照GB/T 2423.3-2008中规定的方法,进行85℃高温、85%RH湿度96h的高温高湿试验。试验结束后在常温下静置4h,进行电气试验,应满足4.7的规定。

5.8.3盐雾试验

参照GB/T2423.18的方法,将电池放入盐雾试验箱内,在35℃条件下喷盐雾2h;喷雾结束后将电池在40℃±2℃,95%RH±3%RH条件下贮存22h。共进行3个循环,要求盐雾沉降量为1.0ml/h2.0ml/h。试验结束后在常温下静置4h,进行电气试验,应满足4.7的规定。

5.9安全试验

鉴于安全试验专业型较强,要求供应商提供第三方的测试报告。

5.9.1高度模拟试验

参照GB/T8897.46.4.1方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.2外部短路试验

参照GB/T8897.46.5.1方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.3重物撞击试验

参照GB/T8897.46.5.2方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.4挤压试验

参照GB/T8897.46.5.3方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.5强制放电试验

参照GB/T8897.46.5.4方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.6非正常充电试验

参照GB/T8897.46.5.5方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.7自由跌落试验

参照GB/T8897.46.5.6方法进行试验,应满足4.8的规定。

5.9.8热滥用试验

参照GB/T8897.46.5.7方法进行试验,应满足4.8的规定。

6.检验规则

6.1出厂检验

由制造单位对所生产的每个产品按照本试验标准提供的试验方法进行出厂检验,检验合格后出具质量合格证明,检验项目参照附录。

6.2抽样检验

按照GB/T2828.1《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》规定抽样方法进行抽样检验。依据本试验标准试验项目分为AB两类,A类为否决项,B类为非否决项。样品出现任一项A类不合格,即判定该批不合格,出现B类不合格经整改后试验通过,判定该批合格。

6.3定期确认试验

依据《关键物料定期确认检验制度》进行定期确认抽样,按照本试验标准规定的试验项目、试验要求和试验方法进行检测,以确定产品的特性与本试验标准规定的符合性。

定期确认试验中,样品中任意一只、任意一项不合格,即判定该产品不合格,通知制造单位进行质量确认和整改。

6.4全性能试验

按照本试验标准规定的试验项目、试验要求和试验方法进行检测,以确定产品的特性与本试验标准规定的符合性。

全性能试验适用于制造单位的送样检验。全性能试验中,样品中任意一只、任意一项不合格,即判定该产品不合格。

7 存贮

包装完好的产品应放在温度为0℃~40℃、相对湿度RH70%、大气压力为86kPa106kPa、通风和无腐蚀性气体的仓库中贮存。


 

附录A:参考尺寸

A.1 时钟电池(14250

A.2 停电抄表电池(CR123A

A.3 停电抄表电池(CR-P2

附录B:试验项目

 

序号

试验项目

全性能试验

定期确认试验

抽样检验

1

外观尺寸检查

A

A

B

2

开路电压试验

A

A

A

3

负载电压试验

A

A

A

4

钝化性能试验

A

A

A

5

脉冲性能试验

A

A

A

6

标称容量试验

A

A

-

7

引出端强度试验

A

A

B

8

冲击试验

A

A

-

9

振动试验

A

A

-

10

可焊性试验

A

A

B

11

耐焊接热试验

A

A

B

12

热冲击试验

A

A

-

13

高温高湿试验

A

A

-

14

盐雾试验

A

A

-

15

安全试验(委托第三方)

A

A

-

 

 

 

 

 

 

 


 

附录E:典型失效模式

 

序号

失效模式

失效机理

1

爆炸

电应力(EOS)、环境应力、机械应力、电池工艺缺陷、加工工艺;

2

容量不足

电应力(EOS)、环境应力、机械应力、电池工艺缺陷、加工工艺;

3

严重钝化

电应力(EOS)、环境应力、机械应力、电池工艺缺陷、加工工艺;

4

焊片断裂

机械应力、电池工艺缺陷、加工工艺;

 

                   ____________________________________

 

 

 


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