GB 31241—2022与GB 31241—2014差异浅析.pdf

151数字通信世界2023.08DCWIndustry Observation产业观察0 引言2022年9月23日，国务院办公厅关于深化电子电器行业管理制度改革的意见（国办发 2022 31号）在中国政府网发布，并对CCC认证目录进行了调整。该意见明确将近年来危险系数较高、事故频发的“电子电器产品使用的锂离子电池和电池组、移动电源”纳入强制性认证管理。同时最新修订的GB 312412022便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范1也于2022年12月29日发布，将于2024年1月1日正式实施。该标准适用于质量不超过18 kg的便携式电子产品用的锂离子电池和电池组，如便携式办公产品、移动通信产品、便携式音视频产品以及其他便携式电子产品。2014年发布的GB 312412014 便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求2作为我国第一部电子产品锂离子电池强制性标准已经运行了近10年。随着技术的进步发展，电子产品的广泛普及以及各种功能融合新产品的推出，标准的修订更新也迫在眉睫。新标准也更加准确、合理、科学，将促进锂离子电池行业的持续健康发展。面对标准的更新和国家CCC目录的调整，相关的锂离子电池、移动电源和整机等生产企业也面临更多的挑战和机遇。1 差异解析GB 312412022在修订过程中参考借鉴UN 38.3、IEC 62133等标准，对部分条款进行了逻辑调整，对锂离子电池、锂离子电池组和上限充放电温度等定义进行了修改。修改电压测量公差等技术参数，删除常温外部短路等部分技术内容，修改和补充完善了部分试验方法和试验程序。在产品标志说明和安全要求方面也进行了重大改动。与GB 312412014相比，整体差异较多。2 实验条件和一般安全要求两标准间试验条件和一般安全要求具体差异见表1。GB 312412022与GB 312412014差异浅析杨自永1，张佰勋1，李 强2（1.国家无线电监测中心检测中心，北京 100041；2.工业和信息化部机关服务局，北京 100804）摘要：GB 31241-2022 便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范 已经发布，文章通过对GB 31241-2014和GB 31241-2022之间安全技术规范差异的解析，为生产锂离子电池和整机等相关的企业在产品设计、测试和合规性认证过程中提供一些参考。关键词：便携式设备；锂离子电池；GB 31241；差异要求doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.08.049中图分类号：TM 912 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2023）08-0151-03Analysis of differences between GB 31241-2022 and GB 31241-2014YANG Ziyong1,ZHANG Baixun1,LI Qiang2(1.The State Radio_monitoring_center Testing Center,Beijing 100041,China;2.Department Service Bureau of the Ministry of Industry and Information Technology,Beijing 100804,China)Abstract:GB 31241-2022 lithium ion cells and batteries used in portable electrnoic equipments-safety technical specification has been released.Through the analysis of the differences in safety technical specifications between GB 31241-2014 and GB 31241-2022,It provides some reference for the related lithium ion battery and product enterprises in the process of product design,testing and compliance certification.Key words:portable equipment;lithium ion battery;GB 31241;differential requirement作者简介：杨自永（1995-），男，汉族，云南人，初级工程师，本科，研究方向为通信技术。张佰勋（1992-），男，回族，河南人，初级工程师，本科，研究方向为通信技术。通信作者：李 强（1976-），男，汉族，北京人，高级工程师，本科，研究方向为计算机技术、互联网应用。152DIGITCW2023.08DIGITCW产业 观察Industry Observation表1 实验条件和一般安全要求差异类别 试验 内容 差异描述GB 312412014 GB 312412022试验条件参 数 测 量 公 差（4.3）电 压 测 量 公 差（4.3a）：1%电压测量公差（4.3a）：0.2%温 度 测 量 方 法（4.4）热电偶法测量样品几何中心或侧边接触点及其他位置热电偶法，选取温度最不利点作为试验判定依据充电程序（4.5.1）按照制造商规定的方法在制造商规定的方法不可获取时，以0.2ItA充电，达到充电限制电压（Ucl）时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.02ItA，停止充电。充电前应按照4.5.2完成放电，并静置10 min样 品 预 处 理（4.7.4）按照4.5进行两次充放电循环，充放电程序间静置10 min除按照4.5充放电外，还需按照GB/T 17626.2进行静电放电试验，第8章样品不做静电放电预处理一般安全要求一般安全性的考虑（5.1）a）正常条件；b）合理可预见误用a）正常条件；b）可合理预见的误使用、滥用及故障条件安 全 工 作 参 数（5.2）/增加下限充放电温度和可允许的最高电池表面温度标识和警示说明（5.3）/增加以下内容：a）额定能量、标称电压、生产厂、生产日期或批号b）能放入吞咽量规可更换电池组的警示说明GB 312412022在试验条件上做出了重大改变，从参数测量公差到温度测量方法上做出修改，在制造商规定的充电程序不可获取时提供了新的方法。同时将静电放电由GB 312412014中10.8条移至样品预处理（4.7.4）中，由对部分电池组测试到对所有自身带保护电路的电池组都需要按GB/T 17626.2的规定完成静电放电试验后再进行后续试验。GB 312412022同时优化了部分试验项目，调整了相关的试验顺序。GB 312412022在电池和电池组安全性上从正常条件和可合理预见的误使用、滥用及故障条件两种条件加以考虑，在产品铭牌上列出相应的标识和警示说明。同时对表面积较小的电池和电池组可以按照表7规定的要求标识即可。对于能放入吞咽量规可更换电池组，在儿童触及过程中可会被儿童误吞产生热灼伤和化学危险，应放置在儿童无法接触的地方，在发生误吞时，应及时就医。3 电池型式试验电池型式试验包括电安全试验和环境安全试验，两标准间具体差异见表2。GB 312412022电池电安全试验包括高温外部短路、过充电、强制放电三项，删除了GB 312412014中的常温外部短路，同时提高了高温外部短路的试验环境温度。高温外部短路模拟用户使用过程中电池短路的情况，当发生故障时较常温外部短路对用户的危害更大。GB 312412014以3CA或3倍推荐充电电流进行过充电试验，不同类型正极材料的过充电电压不同，GB 312412022以最大充电电流（Icm）进行试验，充电限制电压（Ucl）与过充电试验电压（Ut）应满足表8的要求。与GB 312412014不同，GB 312412022规定强制放电应该达到负的充电上限电压（Uup），但在90 min后不管是否到达要求电压都应终止试验。在环境安全试验中，GB 312412022的低气压、振动和加速度冲击要求与GB 312412014一致，补充了按照GB/T 2423相关的具体试验方法。对于电池在环境温度循环变化条件下的耐受能力，在10次高低温循环结束后需要在室温下静置至少6 h，使电池恢复到正常状态进行后续试验。在挤压试验中，GB 312412022明确了电池的挤压速度，以及电池压降达到三分之一即可停止试验。同时对于长度大于25 mm的软包装电池，在垂直于电池极耳方向的几何宽面放置半圆柱体后再进行挤压试验，挤压力达到表10中软包装电池宽度对应挤压力后截止。表2 电池型式试验差异类别 试验 内容 差异描述 GB 312412014 GB 312412022电安全试验高温外部短路（6.1）试验环境温度555，试验过程中最高温度不超过150试验环境温度574过充电（6.2）按照4.5.2放电程序放完电后，以3CA或3倍推荐充电电流中较大者恒流充电至过充电试验电压，再以该电压值恒压充电按照4.5.2放电程序放完电后，以最大充电电流（Icm）恒流充电至过充电试验电压，再以该电压值恒压充电 强制 放电（6.3）按照4.5.2放电程序放完电后，1CA电流反向充电90 min按照4.5.2放电程序放完电后，1ItA电流反向充电至负的充电上限电压（Uup），反向充电90 min，90 min内，电压达到负的充电上限电压（Uup），减小电流保持该电压继续反向充电，90 min后终止试验如果90 min内，电压未达到负的充电上限电压（Uup），则90 min后终止试验环境安全试验低气压（7.1）/具体试验方法可按照GB/T 2423.21中的相关条款。温 度 循环（7.2）/温度循环结束后室温205下至少保存6 h 振动（7.3）/具体试验方法可按照GB/T 2423.10中的相关条款加速度 冲击（7.4）/具体试验方法可按照GB/T 2423.5中的相关条款 挤压（7.6）挤压力为13.0 kN0.78 kN，压力达到最大值即停止挤压试验挤压力为13.0 kN0.78 kN，挤压速度为0.1 mm/s。压力达到最大值或电池电压下降三分之一，即停止挤压试验153数字通信世界2023.08DCWIndustry Observation产业观察4 电池组型式试验电池组型式试验包括电环境全试验和电安全试验，两标准间具体差异见表3。表3 电池组型式试验差异类别 试验 内容 差异描述GB 312412014GB 312412022环境安全试验低气压（8.1）方 法 同 电 池 型 式 试 验（7.1），试验后按照4.5进行一次放电充电循环方法同电池型式试验（7.1）温度循环（8.2）方 法 同 电 池 型 式 试 验（7.2），试验后按照4.5进行一次放电充电循环方法同电池型式试验（7.2）振动（8.3）方 法 同 电 池 型 式 试 验（7.3），试验后按照4.5进行一次放电充电循环方法同电池型式试验（7.3）跌落（8.5）1000 mAh以上，跌落高度为1.0 m，1000 mAh及以下，跌落高度为1.5 m非用户更换型，跌落高度为1.0 m，用户可更换型，跌落高度为1.5 m阻燃要求（8.9）a）用户可更换型电池组外壳不低于V-1级，非用户可更换型电池组外壳不低于V-2级b）PCB板不低于V-1级c）绝缘材料不低于V-1级a）电池组外壳应该是防火防护外壳，且不低于V-1级或通过附录F试验b）PCB不低于V-1级或通过附录F试验c）其他封装材料不低于V-1级或通过附录F试验电安全试验过压充电（9.2）按照4.5.1充电程序充满电后，以最大充电电流（Icm）恒流充电至n6.0 V或可承受的最高电压（取较高值），以该电压恒压充电。没有保护电路或移除保护电路的电池组充电1 h按照4.5.1充电程序充满电后，以最大充电电流（Icm）恒流充电至规定的试验电压或者可能承受的最高电压（取较高值），以该电压进行恒压充电。当n