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移动通信手持机锂电池及充电器的安全
信息产业部邮电工业产品质量监视检验中心
移动通信手持机电池的市场空间巨大,但假冒伪劣电池泛滥成灾,用废旧电池芯生产的劣质电池在外观构造上不易被识破,这种电池不但容量缺乏、寿命短,而且对手持机的损害特别大,安全隐患严峻。劣质充电器的线路设计简洁,使用劣质元器件,也没有爱护电路,极易把电池充坏,抗电强度、绝缘性能、插头安全性能等也存在严峻问题,因此有必要对电池、充电器等进展全面检测,尤其是手持机电池的破坏性安全检测。YD1268-2023《移动通信手持机锂电池及充电器的安全要求和试验方法》的公布和实施将对移动通信手持机锂电池及充电器的设计、生产和使用中的安全起到指导性作用,同时对移动通信手持机锂电池及充电器的强制性安全检验供应必要的标准依据及试验方法,以保证产品切实符合安全要求。
该标准属于通信电源标准体系中储能设备移动手机电源产品标准,该系列目前已制定的标准还有YD/T
856-1996《移动通信手持机电源技术要求和试验方法》和YD/T
998-1999《移动通信手持机用锂离子电源及充电器》,本标准规定移动通信手持机锂电池及充电器的安全要求和试验方法,可与上述两项标准协作使用。YD/T
856-1996和YD/T
998-1999是推举性标准,偏重于规定产品的技术指标,而YD1268-2023的全部技术内容为强制性的。YD1268-2023分为两局部,第一局部是《移动通信手持机锂电池的安全要求和试验方法》,规定了移动通信手持机锂电池的安全性能要求,包括正常使用及可能发生误操作时的安全性要求和试验方法,适用于移动通信手持机锂电池(以下简称电池)和锂电池芯(以下简称电池芯),其次局部是《移动通信手持机锂电池充电器的安全要求和试验方法》。为了加深对移动通信手持机锂电池及充电器的安全要求的理解,本文根据标准中安全要求的挨次,将标准要求和试验方法结合起来介绍。
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移动通信手持机锂电池的安全要求和试验方法
一般要求
本标准对电池的电路和构造设计提出了一些建议,盼望生产厂家在电池的设计环节能充分考虑到电池的安全性。
绝缘与配线
,除非电池的电极终端与电池的金属外壳有连通。W
常见的电池外壳都是非金属的,但有的电池也采纳金属外壳,后种状况下电池的电极终端与电池的金属外壳之间的绝缘电阻在500V直流电压下测量应大于5M
手机电池并非电池芯的简洁组合,电池芯之外还有爱护电路和掌握电路,其内部配线及绝缘应充分满意估计的最大电流、电压和温度的要求,配线的排布应保证端子之间有足够的间隙和绝缘穿透距离,内部连接的整体性能应充分满意可能发生误操作时的安全要求。
泄放
泄放的含义即电池或电池芯内部的过高压力在安全阀处释放以防止其裂开或爆炸。标准要求电池或电池芯在内部压力过高到达肯定限值时能以肯定的速率将压力泄放以防止电池的裂开、爆炸和自燃。假如电池的电池芯被封装在外壳内,则该封装的形式和封装的方法在正常操作过程中不应引起电池过热,也不应约束内部压力的泄放。
温度/电流治理
电池充电过程中,电池和充电器内部的电路都会产生热量,若散热不佳导致热量聚*影响电池正常的化学反响过程,造成电池的热失效,因此,电池的设计应能防止电池温度的特别上升。必要时,电池的充电和放电应设定安全限流,防止电流过大而产生过多热量。
终端连接
电池外壳应清楚地标明终端的极性。终端的尺寸大小和外形应能确保承载估计的最大电流。外部终端外表应采纳机械性能良好并耐腐蚀的导电材料。终端应设计成最不行能发生短路的样式。
电池芯装配成电池
电池芯与所装配电池的容量应严密匹配,装配在同一电池里的电池芯应构造一样,化学成分一样,并且是同一厂家生产的。不同厂家生产的电池芯在电解液和电极材料等方面均会有所差异,如此规定的目的是为了保证装配在同一电池中电池芯的全都性,防止落后电池芯造成整个电池技术指标和安全性能的下降。
正常使用时的安全要求
考虑到试验的全都性及各电池试验结果具有可比性,试验所用电池芯或电池的生产日期应在3个月以内,但并不表示电池3个月后安全性能会下降。常态试验在20℃±5℃的环境温度下进展。
连续低倍率充电
A持续充电28天后,应不起火、不爆炸、不漏液。
振动
用完全充电的电池芯或电池进展*、Y、Z三个方向的振动试验,
(),频率变化率1Hz/min,频率范围10Hz到55Hz,来回振动90
min±5min后,电池应不起火、不爆炸、不漏液。
高温性能
完全充电的电池置于70℃±2℃恒温箱中,保持7小时,然后取出置于室温条件下,检查其外观,其外壳应无变形或其变形不会导致电池内部元件暴露出来
温度循环
完全充电的电池或电池芯置于可强制调温的恒温箱中,按以下程序做
-20℃
到
+75℃
的温度循环:
(1)30min内使恒温箱的温度升到75℃±2℃,并在此温度下保持4h;
(2)30min内使恒温箱的温度降到20℃±5℃,并在此温度下保持2h;
(3)30min内使恒温箱的温度降到
-20℃±2℃,并在此温度下保持4h;
(4)30min内使恒温箱的温度升到20℃±5℃,并在此温度下保持2h;
(5)再重复1-4的步骤做4个循环;
(6)第5次循环完成后,电池保存2h再作检查,应符合相关要求。
该试验可以在一个可强制调温的恒温箱中进展,也可以在3个不同温度的恒温箱之间进展。试验后,电池芯或电池应不起火、不爆炸、不漏液。
低压性能
完全充电的电池芯置于温度为20℃±5℃
的真空枯燥箱中,,应不起火、不爆炸、不漏液。
可能发生误操作时的安全要求
外部短路
完全充电的电池或电池芯分别在20℃±5℃和55℃±5℃的环境中放置
2h。然后,用连线短接每个电池芯或电池的正负极终端并确保全部外部电阻小于100mΩ。短接后,保持24h,到电池芯或电池外壳的温度下降到电池芯或电池原始温度+电池芯或电池短路后的最大温升×20%。试验后,电池或电池芯应不起火、不爆炸。
自由跌落
完全充电的电池芯或电池以任意方式从1米高处自由跌落到水泥地面3次后,应不起火、不爆炸。
机械碰撞
在20℃±5℃环境中,完全充电的电池承受*、Y、Z三个方向的碰撞。假如电池只有两个对称轴,只作两个方向的碰撞。在最初3ms内的平均加速度应≥75gn,最高加速度应在125gn
和
175gn之间。碰撞1000次±10次后,电池应不起火、不爆炸、不漏液。
热冲击
完全充电的电池芯,置于一个烘箱中加热。烘箱的温度以(5±2)℃/min的速率上升至130℃±2℃,保持10min,电池芯应不起火、不爆炸。
耐挤压性能
完全充电的电池芯置于两平行平板间,施加挤压力为13kN±1kN,一旦到达最大压力或压力突然下降1/3,即可卸压。对圆形或方形电池芯进展挤压试验时,要使电池芯的纵轴与挤压设备扁平外表保持平行。方形电池芯要沿其纵轴旋转90°,以便电池芯的宽边和窄边都能受到挤压的作用,外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的挤压。试验后,电池芯应不起火、不爆炸。
冲击
完全充电的电池芯置于一个扁平外表上,将一个半径为8mm、质量为10kg的棒垂直置于样品中心的正上方,从600mm
高度处落下作用到样品上。圆柱形或方形电池芯在承受冲击试验时,其纵轴要平行于扁平外表,垂直于棒的纵轴。方形电池芯要沿其纵轴旋转90°,以便电池芯的宽边和窄边都能受到冲击作用。外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的冲击试验。每只样品只能承受一次冲击试验,每次试验只能使用一只样品。试验后,电池芯应不起火、不爆炸。
过充性能
完全放电的电池芯,以≥10V的电压、,应不起火、不爆炸。
强制放电性能
完全放电的电池芯承受1C5A电流强制放电90min后,应不起火、不爆炸。
外部短路试验、自由跌落试验、热冲击试验、耐挤压性能试验、冲击试验、过充性能试验、强制放电性能试验是破坏性试验,电池或电池芯的外壳均可能发生变化,漏液很难避开,但尚未影响安全性,因此标准中对这些试验没有要求不漏液。
安全标
安全标识的作用应引起足够的重视,电池本身应具有安全警示,并且附加适当的警告声明,需检查确认标识的全都性。另外,电池的说明书中应写清适宜的使用指导和推举的充电方法等。
移动通信手持机锂电池充电器的安全要求和试验方法
市场上的电池充电器形色各异,有的使用电源线,有的不使用。直接插入式充电器不使用电源线,电源插头和充电器外壳构成一完整部件,其重量靠墙上插座来承载,市场上常见的“坐充”就是这类充电器。使用电源线的充电器,与电源连接的方式又分两种:可拆卸的和不行拆卸的。可拆卸的电源软线利用适当的电器连接器与充电器连接以供电,不行拆卸的电源软线固定在充电器上或与充电器装配在一起来供电。
市场中有的产品称为充电器,但实际上是适配器,我们有必要区分这两种功能。适配器主要是把沟通市电转换成直流电,依据电池的规格供应相应的电压电流,一般采纳恒压恒流方式,能够隔离主电压和危急电压,对市电波动有肯定耐受力,需要时可安全关断。而充电器的主要功能是把充电电流限制在一个安全水平上,主要采纳恒流方式,能检测充电的完成,依据某种算法终止充电以延长电池寿命,若发觉电池特别可终止充电。这两种功能可分别实现,也可组合在一个物理实体中。GSM手机通常包含充电功能,与手机配套的只需适配器,而CDMA手机往往不包含充电功能,这样削减了手机设计的简单性和工作状态时产生的热量。理解这些概念有助于更有针对性地使用该标准。
充电器的额定输入电压为沟通220
V,频率为50
Hz,为了保证安全性,充电器应能承受市电肯定范围内的波动,标准中要求的电压波动范围是其额定值的85
%~110
%,频率的波动范围是±2
Hz。