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有规矩,才成方圆 解读锂电池新国标

时间:2015-8-28 19:45:11来源:本站原创浏览次数:
    锂电池在日常生活中的地位,应该说已经和碗筷差不多了。吃饭离不开碗筷,同样,当你捧着手机傻笑,或者戴个耳机陶醉的时候,是锂电池在背后默默付出。但问题就在于,锂电池和碗筷—直以来都是没有什么国家强制标准的。当然选购碗筷很简单,一般只要干净卫生美观不割嘴就行了。锂电池就不一样了,没有一个强制的标准,就容易成为身边的一颗炸弹。轻则设备损坏,重则人身伤害。2014年12月,千呼万唤始出来《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》(GB 31241-2014)发布。至此,鱼龙混杂的锂电池行业,终将迎来洗牌的时刻。
  身边的隐形炸弹
  你身边的锂电池安全吗?你肯定觉得,咱这是正规厂商的正规产品,那质量必然是有保证的。然而现实却不一定。2013年3月15日,浙江省工商总局通报了流通领域手机的质量监测结果,三星、摩托罗拉、HTC、索尼爱立信、华为、中兴等17个知名品牌纷纷倒下,被列为“不合格产品”。相关人士表示,这次随机抽取的36批次手机商品中,合格的为9批次,不合格的为27批次,合格率仅为25%,总体质量状况不容乐观。
  检测结果显示,27批次不合格手机商品中,有20个批次的手机没有达到“电池热冲击”的标准要求。电池热冲击项目是国家强制性安全性指标《蜂窝电话用离子电池总规范》(GB/T18287-2000)中检验手机锂电池安全性能的重要标准。该项目通过将电池放置在高温试验箱中升至150℃±2℃并保温30分钟,如果电池合格就不会爆炸起火或漏液,反之,则为不合格的产品。
  当然,对以日常生活来说,这个检测条件显得苛刻了点。平时,150℃的高温就算电池扛得住,电子设备可能也废了。但锂电池并不只是遇到高温才出事,以“锂电池爆炸”为关键词搜索新闻,分分钟就能找到—万多条,排除用户非正常手段(例如分解、短路、火烧)造成的爆炸外,多数是由于锂电池自身质量不合格造成的,甚至还有源头上就出事的。2014年11月,东莞市凤岗镇玉泉工业区安科产业园的东莞市今明阳电池科技有限公司发生火灾,造成5人抢救无效死亡,6人受伤住院。火灾原因就是,电池生产出来之后需进行首次充电,而平时首冲环节,电池自燃情况经常发生,所有人都习以为常,灭火器随手一喷就解决。但这一次,是上百个已充电的电池堆放在一起,自燃之后,火势很快就失控了。然而,一个连生产环节都存在诸多隐患的电池产品,还能够让人去放心地使用吗?
  即使是上游合格大厂生产的电池,也不能保证100%安全,要不锂电池怎么会成为航空运输限制物品之一呢。就算是数码界的时尚风向标苹果也不能幸免,近几年iPhone锂电池爆炸的消息频频见诸媒体,不管厂商再怎么辩解再怎么推托责任,事实就是你的锂电池质量还是出了问题。
  锂电池的另一个重要阵地移动电源同样是重灾区。移动电源品牌众多,李鬼与李逵并存,不是每个厂商都有能力生产电芯,最好的办法就是找上游电芯厂商采购。但任何产品也不能保证100%合格,上游厂商们不合格的电芯哪里去了?很多都是被“李鬼”们买去组装移动电源了。这样的山寨货,从根源上就具备炸弹的潜质。
  锂电池行业可以说是乱象丛生,事故频出,很多人对锂电池的关注已经从容量转移到了安全性。业内人士奔走呼吁:是时候规范这个行业了。
  锂电池强制标准出台
  其实对于锂电池,国际国内都有多个标准提出了相关的安全要求,例如联合国的《联合国危险物品运输试验和标准手册》中关于锂电池运输要求(UN38.3)、国内的《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》(GB/T18287-2013)等。但这些规范要么不具备国家强制性(如UN38.3仅对运输领域适用),要么对于锂电池的安全要求并不太全面。
  2014年12月5日,中国国家标准化管理委员会发布第27号公告,批准发布234项国家标准,其中就包含了业内望眼欲穿的《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》(GB 31241-2014)。该标准由工信部指导,中国电子技术标准化研究院联合深圳市比克电池有限公司、飞毛腿(福建)电子有限公司等多家相关企业共同起草完成,将于2015年8月1日正式实施。从标准代号GB可以看出,该标准为国家强制性标准。中国质量认证中心随后将《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全认证规范》依据标准由COC3306-2013修改为GB 31241-2014,同时,并开始使用新版的实施规则和认证依据标准,来受理便携式电子产品用锂离子电池以及电池组安全认证的申请。
  新标准GB 31241规定,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;其他便携式产品如电子导航仪、数码相框、游戏机、电子书等。当然标准强调了,“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电池也可能需要满足该标准的要求。另外标准还提出,“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”。意味着这些领域所使用的锂电子产品的安全性会得到进一步的提高。
  解读锂电池新规
  新颁布的《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全认证规范》国家强制标准GB 31241,综合采纳了多项国内外电池标准(如UL、UN、IEC等)中的成熟安全测试项目,此外还对电池热冲击、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。
 新标准对锂电池的测试达到了无死角覆盖,同时也十分苛刻。我们发现,其中电池组的测试项目中除了包含常规的一般安全要求(安全工作参数、标识要求、警示说明、耐久性)以外,还特别提出了对电池组环境的试验、电池组安全试验、电池组保护电路安全测试要求、系统保护电路安全要求等30多项测试。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—项安全标准。这也使得这项标准初颁布即引发行业的极大关注。那么新标准是否会导致锂电子的研发、生产难度更高?MC记者通过相关检测机构了解到,新标准的技术要求对上游电芯厂商应该没有太大影响,因为测试指标与现行的UL和IEC标准差异不大,产品指标基本都能够满足。但仍需仔细核对标准中的要求,例如5.3节“标识和警示说明”这部分内容对产品有直接影响,你的电池也许质量各方面都合格了,但由于没按要求进行标识,在新标准实施之后可能也会被查处。(文字标识真的很重要,对厂商而言也可以减少一些麻烦。国外有“本电熨斗不宜当做取暖器”之类的弱智说明其实并不弱智,不信参考麦当劳因咖啡烫伤美国老太被起诉的案例)。
  此外,相关检测机构表示,锂电池今后可能会被纳入强制认证的范围,类似电源有单独的3C认证。目前认监委、工信部、质检总局对电池强制认证比较关注,正在研究强制认证的实施过渡期。不过这个强制认证在今年8月1日之前不会推出。
  对于上游正规厂商而言,这是一个利好消息,他们有实力去生产符合新国标要求的电池产品。而李鬼终将现形,从而改变目前劣币驱逐良币的困局。当然前期可能会有点痛苦因为不合格的产品没了销路,下游的山寨厂商被新标准挡在了行业大门之外,所以只能自行销毁,否则也许将面临处罚。但这只是“成长之痛”,从长远看,行业会得到健康发展。
  所以,从锂电池新国标来看,对于企业来说:它对正规的大型锂电生产企业的基本没有太大的影响,因为这些大企业本身就采用了严格的生产工艺;而对于一些小作坊、没有标准化生产设备的小企业来说,锂电池新国标的发布将对其起到严格的限制作用。对于我们消费者而言,锂电池新国标的发布,会大大加强锂电产品的安全性。比如在提高锂电池的封装严密性等方面,就能在一定范围内能够有效地对消费者起到人身和财产安全的保护作用。
  新标准出台前,也有人误认为这对于假货泛滥的移动电源、各自为政的汽车锂离子动力电池也会有规范作用。但工信部锂离子电池安全标准特别工作组的专家已经明确表示,“GB 31241是锂离子电池安全标准,不是移动电源标准,不能看成移动电源标准。”这是因为,移动电源属于有独立功能、可以单独销售和使用的产品,属于一种整机设备。而电池只是整机设备的一个部件或者元件。GB 31241属于元器件标准,而非整机标准。
  根据相关解释,移动电源的安全性评估应使用整机标准GB4943.1-2011或者GB 8898。其中GB 4943.1-2011为《信息技术设备安全第1部分:通用要求》,GB 8898-2011是《音频、视频及类似电子设备安全要求》。两种要求相差不大,具体使用哪个标准要看移动电源给何种设备供电。GB4943.1-2011和GB 8898均要求整机设备的安全关键件满足相应的元器件安全标准要求。锂离子电池是移动电源(属于整机设备)的安全关键件,因此GB 31241发布实施之后,移动电源除了锂离子电池必须满足GB 31241的要求外,其余的安全要求需要用GB 4943.1或者GB 8898来评估。因为移动电源作为一个整机设备,安全性不是只靠一个元器件标准GB 31241就能够覆盖的。
  据透露,在已经下达制定计划的移动电源国家标准《信息技术便携式数字设备用移动电源通用规范》内容中,对于移动电源的安全性将综合考虑整机设备的安全(GB4943.1/GB 8898)和锂离子电池的安全(GB 31241)。
  同样只能“路过”的还有汽车动力电池。此前,坊间有报道认为,动力电池单体电池国家标准已经制定完成,并提交国家标准委。这一消息很快被业内人士否定。目前只是电动汽车用锂离子动力电池国家标准中高功率应用和高能量应用部分的意见稿已完成,并处于公示及意见征求阶段。
  误解,其实是从侧面反映了业界对于移动电源和汽车动力电池国标的迫切需求。
  业内人士观点
  对于锂电池新国标《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全认证规范》的出台,它会带来哪些影响呢?对此MC记者也采访了国内的锂电池生产企业——深圳市迪比科电子科技有限公司的品质总监刘文平先生,来看看业内专业人士是怎样看待这部关于锂离子电池新国标的。
  MC:我们注意到,这个《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全认证规范》新国标并不是单纯地针对移动电源而发布的新国标,而是针对锂离子电池以及电池组的新国标。在您看来,这会不会对移动电源产品产生一些影响?具体有哪些?
  刘文平:“《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全认证规范》GB31241-2014”是国内首部对便携电子产品用锂离子电池和电池组的安全项目,不包含性能要求,其不单纯涵盖移动电源,只要属于便携式电子产品内使用的锂离子电池均适用。这个标准强调的是安全标准,锂离子电池作为移动电源的关键零部件,其要求无论是目前正在制订的移动电源国家标准和广东省地方标准均直接采用。该标准的执行将直接推动国内外生产锂离子电池企业符合强制标准要求,规范电池行业安全要求的同时也间接改变目前移动电源中存在的诸多电池安全问题。该国标对目前低端电池及移动电源企业将是致命打击,该标准除规范硬性测试标准要求外还针对电池制造工厂从设计到产品过程均要进行严格的工厂检查才能通过相关认证,势必对不规范工厂直接造成无法通过认证,上游使用群体一旦不认同将直接导致低端电池没有了市场需求最终达到规范市场要求。
  MC:在锂离子电池国标发布之前,贵公司是采用的什么标准?新国标的发布相对于之前的标准会有哪些不同?
刘文平:在国标发布前我司是采用的“IEC62133”和“ULl642”、“UL2054”的综合要求,新国标的发布对国内来讲它是首部锂离子电池安全标准,如果与“lEC62133”标准比较其差异有两点:
  差异一:“IEC62133”规定的宿主设备是便携式设备的共性要求,“GB31241”针对的宿主设备是便携式电子产品,其宿主的要求更为细化:
  差异二:“IEC62133”规定的不同类型的碱性电池(锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池等)的基本共性要求;GB31241标准规定的对象仅仅锂离子电池,在采用“IEC62133”相关要求的基础上进行了补充和完善,增加工厂检查的特殊要求和产品设计过程的特殊要求。
  MC:对于一个电池生产企业来说,这部关于锂离子电池新国标的发布,相比之前来说会对企业电池生产方面带来什么影响?比如在生产、测试、成本方面会不会有所增加?
  刘文平:一个新标准的发布对于电池生产企业来讲它存在两面性的关系。第一,对于走产品质量路线的企业来讲是利好消息,对于生产低端产品的企业来讲是致命打击。满足国家标准安全全项目要求成本会有些增加,但对低端企业就不是一点点,成本上升弧度将相当大,势必导致低价销售优势消失。新国标对于企业的生产成本几乎没什么变化,产品测试环节,从企业生产过程讲变化不大,但测试认证费用将会增加,目前测试单元划分存在理解差异也会导致测试费用高低不一的结果。
  MC:在您看来,这部关于锂离子电池的新国标的发布,会不会对整个行业起到一定的规范和促进作用?
  刘文平:新的锂离子电池和电池组的发布,对电池安全肯定会起到规范促进的作用,但性能和综合技术要求不在此标准范畴内所以除了安全外,其综合技术规范要求需要进行逐步规范逐步促进我国电池行业良性发展。
  写在最后
  一个产业、一个行业要发展,没有标准一定是乱局。锂电池行业之前的乱象正是由于市场没有规矩和不守规矩造成的。《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》(GB 31241-2014)的出台,将极大提高锂离子电池生产制造的安全门槛,规范市场秩序,一些山寨产品及不合格品牌将被洗牌出局。当然,不是说有新标准就万事无忧,一个行业要有出路,除了行业法规标准之外,企业也应该做到自律。
  当然,作为用户来说,我们还需要关心一点,就是新国标的测试费用希望不要太高,毕竟这个测试成本最终还是要落到我们消费者头上的。此外,我们比较关心的移动电源国标什么时候来临呢?据全国信息技术标准化委员会发布的关于召开《信息技术便携式数字设备用移动电源通用规范》国家标准启动会的通知可以看到,该会议在今年年初已经召开,相信移动电源的国标也即将发布。
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