锂电池第一部强制性标准GB31241精编版
电池短路自动循环测试装置的设计
作者简介:钱柳健(1987-)，男，工程师，本科，从事安规检测工作。
电池短路自动循环测试装置的设计Design of Automatic Cycle Test Device for Battery Short Circuit钱柳健(江苏省电子信息产品质量监督检验研究院(江苏省信息安全测评中心),江苏无锡214073)Qian Liu-jian (Jiangsu Electronic Information Product Quality Supervision and Inspection Institute(Jiangsu Information Security Evaluation Center),Jiangsu Wuxi 214073)摘要：电池短路自动循环测试装置，包括PLC 控制器、电源模块、处理器以及与处理器通讯连接的参数设置模块、短路模块、测压模块、充电控制模块以及显示屏；短路模块通过循环控制模块与处理器通讯连接，测压模块通过A/D 转换模块与处理器通讯连接。
关键词：电池；短路；循环中图分类号:TM910文献标识码：A文章编号：1003-0107(2021)04-0019-03Abstract:Battery short circuit automatic cycle test device,including PLC controller,power supply module,pro-cessor,and parameter setting module,short circuit module,voltage measurement module,charging control module and display screen connected to the processor;the short circuit module is processed through the cycle control module communication connection,the voltage measurement module communicates with the processor through the A/D conversion module.Key words:Battery;short circuit;cycle CLC number:TM910Document code:AArticle ID ：1003-0107(2021)04-0019-030引言随着消费类电子产品市场的持续火热，便携式产品在人们生活中越来越广泛地被使用因而带动了锂离子电池市场发展迅猛，不仅其应用范围和数量不断扩大，单只电池的能量也越来越高。
GB31241电芯燃烧试验机
GB31241电芯燃烧试验机
电芯燃烧试验机依据GB31241、UL1642、UL2054、UL2580等相关标准设计制造，用于测试电池的耐燃烧性能。
通过将电芯放置在标准钢丝网上，并与火焰顶部保持一定的距离。
点燃燃烧器对电芯进行灼烧，直至电芯爆炸或达到燃烧截止条件。
在试验结束后结合试验区周围变化情况评判电芯的耐燃烧性能。
技术参数：
1、设备控制工作电源：单相AC 220V /5A/50HZ
2、样品规格：最大尺寸：长300mm*高230mm*厚85mm;最小尺寸：长120mm*高60mm*厚12mm;
3、样品最大重量：不超过20kg;
4、常用火焰温度：590℃，700℃，800℃，900℃;
5、燃烧时间：1-99H59 分59 秒，H/M/S 显示可设;
6、温度采样速率：1S,5S,30S,1MIN 等可设置;
7、温度测量方式：K 型热电偶测温;
8、安全保护1：设备配有可燃气体报警装置，在燃气泄漏至一定浓度时，可及时发出报警并切断供气回路;(可燃气体报警器使用寿命一般为2-3 年，待到使用年限，请及时更换)
安全保护2：设备配有燃烧控制器，在燃烧过程中，火焰熄灭，可及时关断燃气电磁阀;
安全保护3：设备配有漏电保护装置，可保护设备漏电或者过载时，及时关断设备电源;
9、超温报警：试验过程中，火焰温度或者试品温度超过预设温度范围，设备会发出报警指示;
10、试验数据可通过U 盘导出。
我国首部锂离子电池安全强制性国家标准发布
我国首部锂离子电池安全强制性国家标准发布作者：暂无来源：《中国质量技术监督》 2015年第3期——《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》解读文/菁菁随着消费类电子产品市场的持续火热，锂离子电池市场发展迅猛，不仅其应用范围和数量不断扩大，单只电池的能量也越来越高。
近日，我国首部锂离子电池安全强制性国标《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》（GB31241-2014）正式发布，将于2015年8月1日实施。
该标准的出台有利于提高锂离子电池安全质量水平，规范锂离子电池行业市场行为，优化锂电池产品的材料、工艺、设计和管理，并对以锂离子电池为关键部件的移动电源等相关产品的安全性提高有着重要的意义。
适用范围广泛根据《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》（GB31241-2014），凡是符合“不超过18kg的预定可由使用人员经常携带的移动式电子产品”使用的锂离子电池和电池组，均需要执行标准给出的强制性要求。
标准适用的便携式电子产品包括但不限于便携式办公产品如笔记本电脑、PDA等，移动通信产品如手机、无绳电话、蓝牙耳机、对讲机等，便携式音视频产品如便携式电视机、便携式DVD播放器、MP3/MP4播放器、摄像机、照相机、录音笔等，以及其他便携式产品如电子导航器、数码相框、游戏机、电子书等等。
按照标准原文，“上述所列举的便携式电子产品并未包括所有的产品，因此未列出的产品并不一定不在本标准的范围内”，也就是说，未来的可穿戴式电子产品使用的锂离子电池和电池组也可能需要满足该标准的要求。
同时，对于在车辆、船舶、飞机上等特定场合使用，以及对于医疗、采矿、海底作业等特殊领域使用的便携式电子产品用锂离子电池或电池组可能会有附加要求。
测试项目完备新标准除了综合采纳多项国内外电池标准（如UL、UN、IEC等）中的成熟安全测试项目外，还对热滥用、外部短路、跌落、过充电等测试项目进行了修改完善，并补充了保护电路、标识耐久性等要求，特别是针对电池组的保护电路也提出了相应的安全要求和具体试验方法，应该说这是目前国内外对于便携式锂离子电池最为全面的一项安全标准，这也使得这项标准颁布之初即引发行业的极大关注。
锂电池在火灾中的危险性与防控
建立完善的电池回收体系，对废旧锂电池进行安全处理，以减少火灾 风险。
05
锂电池火灾防控的法律法规与标 准
国际法律法规与标准
国际电工委员会（IEC）标准
针对锂电池的安全性制定了多项标准，包括《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》（ IEC 62133）、《动力用锂离子电池安全要求》（IEC 62660）等。
财产损失
火灾可造成设备、建筑等 财产损失。
环境破坏
燃烧产生的有毒物质可能 对环境造成长期影响。
锂电池火灾的案例分析
案例一
某电动汽车在充电时发生锂电池 火灾，造成车辆严重损毁和附近 建筑物的部分损坏。
案例二
某航空公司航班因锂电池故障引 发火灾，导致飞机紧急降落，所 幸无人员伤亡。
03
锂电池火灾防控的措施
联合国《关于危险货物运输的建议书》
规定锂电池在运输过程中需要满足一定的安全要求，包括包装、标记、警示等。
中国法律法规与标准
《中华人民共和国消防法》
明确规定锂电池等危险品应当符合国家消防技术标准，并按照规定进行消防安全检查。
《锂电池安全要求》（GB 31241）
规定了锂电池的电性能、机械性能、热性能等方面的安全要求。
02
锂电池火灾的危险性
锂电池火灾的特点
01
02
03
快速蔓延
锂电池火灾一旦发生，火 势蔓延迅速，可在短时间 内燃烧整个电池组。
高温与高压
锂电池燃烧时产生高温和 高压，对周围环境和人员 构成威胁。
爆炸风险
锂电池在过充、短路等情 况下可能发生爆炸。
锂电池火灾的危害
人员伤亡
锂电池火灾可能导致人员 烧伤、吸入有毒烟雾等伤 害。
GB31241-2014便携式电子产品用锂电池和电池组安全要求课件
中 含有锂离子的能够直接将化学能转化为电能的装置 检 。该装置包括电极、隔膜、电解质、容器和端子等 集 ，并被设计成可充电。
团 南
• 锂离子电池组 lithium ion battery ；
方 由任意数量的锂离子电池组合而成且准备使用的组
电 合体。该组合体包括适当的封装材料、连接器,也可
子 能含有电子控制装置。
品
性标识。
测
对于电池，额定容量、额定充电压和正负极性必须在本体上标明，
试
其余标识允许在包装或说明书上标明，但若制造商和用户达成协议，
（ 深
用于组合电池组的组成电池可以不进行标识
圳
）
有
限
公
司
GB31241一般安全要求
中 检 集 团 南 方 电 子 产 品 测 试 （ 深 圳 ） 有 限 公 司
测
试
（
深
圳
）
有
限
公Hale Waihona Puke 司过充电中 检 集
• 将电池按照规定的试验方法放完电后，先用3CA及制造商推荐充电电 流的3倍中较大值恒流充电至下表的试验电压，然后用该试验电压恒 压充电。
中
检
集
团
南
方
电
子
产
品
测
试
（
深
圳
）
有 限 公
• 对于非用户更换型电池，应将其安装在电子产品中作为整体样品进行本标准第8章的测试 ；对于非用户更换型电池组，可以将其置于电子产品中作为整体样品进行进行本标准第8 章的测试。
司
电池组保护电路安全要求。
中 检 集 团 南 方 电 子 产 • 适用于自身带有保护电路的用户可更换型电池组。 品 测 试 （ 深 圳 ） 有 限 公 司
应急物流等物流国家标准正式发布
般安 全要求 （ 安全工作参数 、 标识要求 、 警示说明 、
耐久性 ） ， 还对 电池组环境试验 、电池组 电安全试验 、 电池组 保护 电路安全测 试要求 、系统保 护 电路安 全 要求等 ３ ０多项测试 。
家标 准公告 ，并 在强 制性 国家标准公 开专栏公 布 了 标准全文 。该标准将于 ２ ０ １ ５年 ８月 １日 起 实施 。
离 子 电 池安 全 水 平 ，更 好 地 保 护 消费 者 人 身健 康 安 全 ，近 日，国家 标准委 发布 《 便 携式 电子产 品用锂
离子 电池和 电池组安全要求 》（ Ｇ Ｂ ３ １ ２ ４ １ －２ ０ １ ４）国
据测试指 标 ，电池组 的测 试项 目中除 了包 含常规 的
要 原料 、添加少 量胶黏 剂 ，并通 过模压 成型工 艺制
年 ７月 １日正式 实施 。标准名称如下 ： Ｇ Ｂ ／ Ｔ ３ Ｏ ６ ７ ２ —
２ ０ １ ４《模 压 平 托 盘 植 物 纤 维 类 》 、Ｇ Ｂ ／ Ｔ ３ Ｏ ６ ７ ３ —
成的能 四向进又载荷 的单 面使 用的模 压平托盘 。《自
决 定 了鞋 穿着 时 的稳 固性 和舒 适 性 ，特 别是 对 中 、
了Ｇ Ｂ ２ ８ ０ １ １ －２ ０ １ １《 鞋类钢勾心 》强制性 国家标 准 ，
规 定 了钢 勾 心 的 长 度 、刚 度 、硬 度 、弯 曲 性 能 、耐
疲劳性等重要指 标。《 鞋类钢勾心 》于 ２ ０ １ １ 年发布 ， 对制鞋行业 的发展起到 了积极作用 。 本次 标准修 改便 于各鞋类 生产 企业 、检测机构
该标 准主要 针对锂 离子 电池芯 、电池组规 定 了
该标 准 的出台对 于锂 离子 电池产 品 自身 ，以及
锂电池燃烧测试标准
锂电池燃烧测试标准
锂电池燃烧测试的标准可以根据不同的应用领域和国家/地区要求而有所不同，以下是一些常见的锂电池燃烧测试标准：
1. UL 1642: 美国标准，涵盖锂电池的电性能、结构和瞬态温度评估，以及外部和内部短路、撞击和振动测试等。
2. IEC 62133: 国际标准，涵盖锂电池的电性能、结构、机械和电气安全性等方面的测试要求。
3. UN/DOT 38.3: 联合国运输测试，主要用于锂电池在运输过程中的安全性评估，包括燃烧、撞击、振动等测试。
4. GB/T 31241: 中国国家标准，用于锂离子电池材料和电池系统的可燃性和燃烧性能测试。
5. GB/T 18287: 中国国家标准，用于移动电话锂离子电池的安全性能评估，包括燃烧测试。
这些标准通常包括锂电池在正常使用、异常使用和事故情况下的燃烧测试要求，以确保锂电池在遇到异常情况时能够安全地使用。
测试通常会涉及电池内部或外部短路、过充、过放、高温等情况下的燃烧表现和性能评估。
关于锂电池标准GB31241-2014测试要求
关于锂电池标准GB31241-2014测试要求
2015年8月1日起，锂电池新国标GB31241-2014强制实施，相关要求统一如下：
1）已经单独依据GB31241检测合格并获得CQC自愿认证证书的锂电池，在整机进行CCC认证时，不再针对锂电池本身附加任何测试。
如果整机电路有涉及锂电池的部分需要进行考核（例如保护电路），可根据整机认证标准GB4943.1或GB8898进行测试。
具体测试与否及适用GB4943.1或GB8898的哪些项目，由检测实验室根据整机产品具体情况分析而定；
2）对于其他检测机构签发的GB31241自愿认证证书，在证书查询状态正常、检测报告测试项目完整、报告中电池照片与整机样品所用电池一致的情况下，认可要求同上一条。
3）对于未获得任何认证的锂电池，整机进行CCC认证时，仍然按照整机标准GB4943.1或GB8898进行随机测试。
4）根据GB31241-2014标准，锂电池铭牌标识应符合5.3.1条款要求。
5）由于目前上传的CCC报告中的锂电池都是整机厂在标准实施之前采购的，为了不影响整机产品正常拿证和上市，暂给予6个月的过渡期，过渡期之后，CCC申证企业应提供符合国标要求的锂电池铭牌。
说明：强制性标准实施之后，采购符合强制性标准要求的零部件是整机厂的法律义务，这里的过渡期仅仅是对是否退回CCC检测报告的管
理，与其他无关。
6） 2015年8月1日起，所有报告的关键元器件清单中，锂电池一栏除包含名称、型号、制造商、生产企业外，其控制参数为：“容量、充电限制电压（注意，不是额定电压）”。
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国内颁布第一部有关锂离子电池安全性的强制性标准
中国做为全世界锂离子电池的第一生产国同时也是最大消费国之一，但却一直没有专门的强制性国家标准。
无论是GB/T 18287-2013还是CIAPS0001-2014 《USB接口类移动电源》，这些都属于国家推荐标准或行业标准，对锂离子电池的制成并没强制性的约束。
近日国家标准化委员会颁布了GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》，该电池检测认证标准是国内第一部关于锂离子电池安全性的强制性标准，并定于2015.8.1.起正式实施。
（图1：截自国家标准化管理委员会2014年第27号中国国家标准公告）
GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》主要是针对不超过18kg 的预定可由使用人员经常携带的移动式电子产品，主要示例如下：
（图2: 截自《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》（报批稿））
与GB/T 18287-2013等标准相比，GB31241-2014更关注锂离子电池的安全性，除了GB/T18287要求的外部短路、过充、过放、低气压、温度循环、振动等测试项目外，还借签了IEC62133、UL1642及UL2054等国外标准的要求，增加了挤压测试、燃烧喷射、洗涤及阻燃测试等。
与已有的GB/T 18287甚至IEC62133:2012相比，新国标在测试要求上更加严苛。
具体测试项目如下：
电池容量测试低气压过压充电保护常温外部短路温度循环过流充电保护高温外部短路振动欠压放电保护过充电加速度冲击过载保护
强制放电跌落短路保护低气压应力消除耐高压
温度循环高温充电电压控制振动洗涤充电电流控制加速度冲击阻燃要求放电电压控制跌落过压充电放电电流控制挤压过流充电充放电温度控制重物冲击欠压充电
热滥用过载短路
燃烧喷射反向充电
静态放电
目前，中国质量认证中心（CQC）新能源处已经开始受理GB31241-2014标准（CQC3306）的CQC认证。
微测检测一直以来关注锂离子电池的产品检测及认证。
在锂离子电池检测方面，拥有跌落、冲击、短路等相关测试项目设备的电池实验室，已获得CNAS 相关电池。
同时也与CQC、TUV莱茵、BV等国内外认证机构及实验室保持着良好的合作关系，可以为广大锂电池企业提供完善的一站式检测认证服务。