常規(guī)鋰電池原理及各國(guó)認(rèn)證介紹課件

鋰電池原理及各國(guó)認(rèn)證介紹北測(cè)電池工程部1目錄一常規(guī)型鋰電池原理二鋰電池目標(biāo)市場(chǎng)三各國(guó)電池相關(guān)認(rèn)證介紹2一常規(guī)鋰電池原理鋰離子電池(lithium-ionBattery)采用鋰嵌入碳作負(fù)極，鈷酸鋰、鎳酸鋰或錳酸鋰等氧化物作正極，聚乙烯、聚丙烯膜作隔離層，鋰鹽溶于有機(jī)溶劑作電解質(zhì)的鋰二次電池。鋰鈷等氧化物、碳黑等材料與粘接劑混和制漿，涂覆在集流體鋁箔上，經(jīng)烘干、輥壓制成正極片；石墨等負(fù)極材料涂覆在銅箔上，采用與正極相同的方法制成負(fù)極片；正、負(fù)極片間插入微孔聚丙烯等薄膜作隔離層，卷繞成柱形或矩形，裝入電池殼，經(jīng)焊接引電極、焊蓋，再加入電解質(zhì)溶液，封口。電池有圓柱形、方形、扣式等多種形狀，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。3一常規(guī)鋰電池原理方形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖鋰離子電池的工作電壓達(dá)3.6V（正常電壓范圍為之間），循環(huán)壽命達(dá)500次以上，具有比能量和工作壓高、工作溫度范圍寬、循環(huán)壽命長(zhǎng)、能快速充電、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。

鋰離子電池廣泛用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、攝像機(jī)、醫(yī)療儀器等用電器具。大容量、高功率的動(dòng)力型鋰離子電池有望成為電動(dòng)車(chē)的理想電源。

4一常規(guī)鋰電池原理5一常規(guī)鋰電池原理聚合物鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖聚合物鋰離子電池不僅具有鋰離子電池的優(yōu)良特性，還具有超輕、超薄等特點(diǎn)。電池的電極和電解質(zhì)膜都有聚合物骨架支撐，呈柔性，可以自由切割制成任意形狀，還可制成超薄電池。電池中沒(méi)有游離電解液，消除了液體電解質(zhì)電池的漏液?jiǎn)栴}。

聚合物鋰離子電池可用于鋰離子電池使用的各種場(chǎng)合，如電動(dòng)工具、音像設(shè)備、筆記本電腦、移動(dòng)電話、衛(wèi)星通訊及軍事、航天、航空、航海等。6二鋰電池目標(biāo)市場(chǎng)1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證：CB體系（IEC62133標(biāo)準(zhǔn)）國(guó)際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)IEC62133對(duì)于電池(BatteryPack)與電池芯(BatteryCell)的導(dǎo)入時(shí)程：目前電池芯廠普遍采用的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)UL1642，隨著國(guó)際電工協(xié)會(huì)IECEE決議文ACAG/1398/DSH的決議，將逐步展開(kāi)IEC62133的導(dǎo)入行動(dòng)，不再直接接受UL1642的測(cè)試結(jié)果。換言之，可預(yù)期的將來(lái)，歐規(guī)認(rèn)證單位，如TUV、VDE、Semko、Nemko、Fimko、Demko等，也將跟隨IEC62133的導(dǎo)入，采取相同的認(rèn)證策略。以下是電池的導(dǎo)入行程。2011年5月1日前：可以完全接收UL1642的測(cè)試報(bào)告，不需要額外評(píng)估。2011年5月1日起到2012年5月1日：部分接受UL1642的測(cè)試報(bào)告，需要評(píng)估IEC62133與UL1642的差異。2012年5月1日以后：僅接受符合IEC62133的電池芯9二鋰電池目標(biāo)市場(chǎng)2中國(guó)市場(chǎng)CQC認(rèn)證GB/T18287

環(huán)保要求：

橙色標(biāo)志10二鋰電池目標(biāo)市場(chǎng)3美國(guó)市場(chǎng)UL認(rèn)證：UL1642針對(duì)電芯，UL2054針對(duì)電池包鋰電池運(yùn)輸?shù)陌踩螅║N38.3和1.2米跌落測(cè)試）電池相關(guān)環(huán)保法規(guī)（美國(guó)電池指令）主要測(cè)試鉛和汞的含量。11二鋰電池目標(biāo)市場(chǎng)歐盟市場(chǎng)：電池指令：2006/66/ECPb:40PPM,Cd:20PPM,Hg:5PPM.WEEE指令報(bào)廢的電子電氣設(shè)備指令ROHS

REACH法規(guī)REACH是歐盟法規(guī)《化學(xué)品的注冊(cè)、評(píng)估、授權(quán)和限制》2007年6月1日起實(shí)施的化學(xué)品監(jiān)管體系EMC檢測(cè)（貼CE標(biāo)識(shí)）運(yùn)輸途中的安全要求UN38.3EN6228112二鋰電池目標(biāo)市場(chǎng)日本市場(chǎng)PSE認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)JIS8712和J8714執(zhí)行日期：2008年11月20日13各國(guó)電池認(rèn)證介紹1.UN38.3確保航空運(yùn)輸安全，并滿足客戶對(duì)含鋰電池貨物的運(yùn)輸需求，根據(jù)國(guó)際航協(xié)《危險(xiǎn)物品規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定，制定出可充電型鋰電池操作規(guī)范，即UN38.3（UNDOT）的測(cè)試。根據(jù)民航規(guī)章要求，航空公司和機(jī)場(chǎng)貨物收運(yùn)部門(mén)應(yīng)對(duì)鋰電池進(jìn)行運(yùn)輸文件審查，最重要的是每種型號(hào)的鋰電池UN38.3安全檢測(cè)報(bào)告。該報(bào)告可由民航指定的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，也可由具備檢測(cè)能力的電池生產(chǎn)廠家提供。如不能提供此項(xiàng)檢測(cè)報(bào)告，民航將禁止鋰電池進(jìn)行航空運(yùn)輸.UN38.3是指在聯(lián)合國(guó)針對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸專(zhuān)門(mén)制定的《聯(lián)合國(guó)危險(xiǎn)物品運(yùn)輸試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》的第3部分38.3款，即要求鋰電池運(yùn)輸前，必須要通過(guò)高度模擬、高低溫循環(huán)、振動(dòng)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、55℃外短路、擠壓或撞擊試驗(yàn)、過(guò)充電試驗(yàn)、強(qiáng)制放電試驗(yàn)，才能保證鋰電池運(yùn)輸安全。如果鋰電池與設(shè)備沒(méi)有安裝在一起，則還須通過(guò)1.2米自由跌落試驗(yàn)。

14各國(guó)電池認(rèn)證介紹UN38.3適用產(chǎn)品范圍：1.各種動(dòng)力鋰二次電池（如動(dòng)力車(chē)用電池、電動(dòng)道路車(chē)車(chē)用電池、電動(dòng)工具用電池、混合動(dòng)力車(chē)用電池等）2.各種手機(jī)電池（如鋰離子電池、鋰聚合物電池等）3.各種小型二次電池（如筆記本電腦電池、數(shù)碼相機(jī)電池、攝像機(jī)電池、各種圓柱型電池、無(wú)線通訊電池、便攜式DVD電池、CD和MP3播放器電池等）4.各種一次電池（如鋰錳電池等）15各國(guó)電池認(rèn)證介紹UN38.3測(cè)試項(xiàng)目：T.1高度模擬試驗(yàn)在壓力≤11.6kPa，溫度20±5℃的條件下。T.2熱測(cè)試在75±2℃和-40±2℃的條件下進(jìn)行高低溫沖擊試驗(yàn)，在極限溫度中存放時(shí)間≥6h，高低溫轉(zhuǎn)換時(shí)間≤30min，沖擊10次，室溫（20±5℃）存放24h。注：第六次修訂版本將“75±2℃”更改為“72±2℃”，第六次修訂版于2013年1月生效。T.3振動(dòng)試驗(yàn)15min內(nèi)從7Hz至200Hz完成一次往復(fù)對(duì)數(shù)掃頻正弦振動(dòng)，3h內(nèi)完成三維方向12次振動(dòng)；對(duì)數(shù)掃頻為：從7赫茲開(kāi)始保持1gn的最大加速度直到頻率達(dá)到18赫茲。然后將振幅保持在0.8毫米（總偏移1.6毫米）并增加頻率直到最大加速度達(dá)到8gn（頻率約為50赫茲）。將最大加速度保持在8gn直到頻率增加到200赫茲。1617各國(guó)電池認(rèn)證介紹2CE/CB,EN/IEC62133標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了含堿性或非酸性電解液的便攜式密封二次電池單體和電池（組）（不同于鈕扣型電池），在預(yù)定用途和可預(yù)見(jiàn)濫用情況下的安全性能的要求和測(cè)試方法。18測(cè)試項(xiàng)目/testitems：Continuouslow-ratecharging

Vibration

Mouldedcasestressathighambienttemperature

Temperaturecycling

Externalshortcircuit

Freefall

Mechanicalshock(crashhazard)

Thermalabuse

Crushingofcells

Lowpressure

Overc