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锂离子电池出口日本标准解析

2022-01-26 13:04:24·  来源：电动学堂  作者：肖华等  
　
文章来源:通标标准技术服务有限公司深圳分公司1引言可充电锂离子电池在手机､蓝牙耳机等电子产品中使用广泛,由于锂离子的高度化学活泼性,其在使用时可能会发生过
文章来源:通标标准技术服务有限公司深圳分公司
1引言
可充电锂离子电池在手机､蓝牙耳机等电子产品中使用广泛,由于锂离子的高度化学活泼性,其在使用时可能会发生过热甚至起火爆炸的现象,鉴于此,世界各地区或国家制定了各自的市场准入要求｡其中日本市场目前的要求是满足别表第九或J62133(H28)标准,也称作PSE认证,适用范围为能量密度不低于400Wh/L的锂离子电池｡现简要介绍这两个标准,供锂离子电池厂家及利益相关方参考｡
2别表第九
2.1结构要求
结构要求主要有5个方面:绝缘和布线､泄气机制､温度和电流管理､端子连接和电芯组装成电池｡
(1)绝缘和布线｡电池的正极端子与裸露的金属表面之间的绝缘阻抗在施加500VDC的电压时应大于等于5MΩ｡电池的内部导线和绝缘应能够承受预期的最大电流､最大电压和最大温度｡电池的各端子之间应保持合适的电气间隙和爬电距离｡
(2)泄气机制｡电池的外壳和电芯应设计有泄气机制以便当内部压力过大时进行泄压,避免发生起火或爆炸｡电池如果设计有固定电芯的支撑材料,固定电芯的方式以及支撑材料的类型不应对泄气造成阻碍,电池在正常使用时不应出现过热现象｡
(3)温度和电流管理｡电池应设计有温度和电流管理程序,以防止出现异常温升｡该温度和电流管理程序也可以放在电池外部,比如充电器或终端产品中｡
(4)端子连接｡电池表面应有正负极标识或采用防反接端子｡端子连接片应能够承受预期的最大电流,应采用具有良好机械强度､耐腐蚀的导电材料,连接方式应降低短路风险｡
(5)电芯组装成电池｡对于由多个电芯串联组成的电池,电芯应具有相同的容量并避免将正负极接反｡
2.2测试要求
2.2.1充电预处理
测试前部分项目需要对样品进行充电预处理,具体又分为常温充电预处理和高低温充电预处理｡常温充电预处理即按照制造商宣称的充电程序将样品充满电,高低温充电预处理的充电程序如表1所示｡两种充电预处理分别适用的测试项目如表2所示｡

在表1的基础上,如果制造商宣称的上限充电温度高于45℃,则需要在该宣称值的基础上再加5℃作为充电预处理的上限温度;如果制造商宣称的下限充电温度低于10℃,则需要在该宣称值的基础上再减5℃作为充电预处理的下限温度｡如果制造商宣称的上限充电电压高于4.25V,则需要使用制造商宣称的这个更高的值作为充电预处理的充电电压｡
2.2.2测试项目
测试主要从两个方面进行评估:预期使用和合理可预见的滥用｡预期使用包括条款2(1)~2(4)共4个测试项目,合理可预见的滥用包括条款3(1)至3(12)共12个测试项目｡具体测试项目如表2所示｡其中最容易不通过的测试项目有外部短路(电芯)､热滥用､过充和电池过充保护功能｡在我们实验室测试不通过的案例中,曾遇到一些企业声称其样品是可以通过外部短路(电芯)和热滥用测试的｡究其原因发现,部分企业自己在做这两项测试时,采用的是2.2.1中所述的常温充电预处理,而非高低温充电预处理｡过充是一项非常严苛的测试,充电截止条件250%的额定容量或者10V电压对电芯的质量都提出了更高的要求｡电池过充保护功能测试目的在于确保电池在正常充电时,组成该电池的电芯的电压在其承受范围内｡这就要求电池的保护电路首先要有一个不超过电芯上限充电电压的合适的保护电压,然后对电芯的电压进行监测并在监测到电压超过限值后及时切断电路｡
2.3标签要求
在测试通过后,电池本体标签上需要标明额定电压､额定容量､圆形PSE标志以及备案业者名称,其中圆形PSE标志和备案业者名称原则上需要互相邻近｡标签应不易脱落和褪色｡
3 J62133(H28)
J62133(H28)对锂离子电池的相关结构､测试和标签要求同别表第九基本相同,不同之处在于增加了一项电池的过充测试:空电电池在常温下恒流恒压充电,充电电压为5V/电芯,充电电流为2倍的电池容量｡测试需持续至电池表面温度稳定或者回到室温,不能发生起火或爆炸｡
4结论
从独立第三方检测机构的角度阐述了锂离子电池出口到日本市场需要考虑的标准要求,为需要出口锂离子电池到日本的相关从业者提供参考,同时有助于锂离子电池工厂在设计生产阶段即了解成品需要达到的水平,从而制定对应的工艺配方以及产线检测方案,在一定程度上避免工艺固定后反复修改的弊端｡
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