1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 29.220.99 C4491-114857-1經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 93 年 9 月 27 日 年月日 (共 17 頁 )可攜式應用二次鋰單電池及電池組第 1 部：二次鋰單電池 Secondary lithium cell and batteries for portable applications -Part 1：Secondary lithium cells 目 錄 節次 頁次 1. 概述 .2 2. 名稱及標示 4 3. 標準型式 6 4. 電性試驗
2、6 5. 安全評估 8 6. 試驗協定和條件式的形式認可 .13 7. 運輸試驗 16 附錄 A 18 引用標準 18 2 CNS 14857-1, C 4491-1 1. 概述 1.1 適用範圍 本標準在說明二次單 顆鋰單電池 (cell)的性能和安全試驗，名稱，標示，尺寸及其他要求。 本標準目的在提供二次鋰單電池的買主一組判定標準，使能判別不同製造商所提供的不同二次鋰單電池的性能和安全。 本標準定義了性能及安全的最低要求水準，及執行試驗和提供給使用者之試驗結果的標準化的方法。因此，使用者將能夠藉由市場上可取得的單電池所宣告之規格證實其功能，從而能夠依使用需求選擇最適當的單電池。 本標準適用
3、範圍包括具化學成分範圍之二次鋰單電池。每個電化學對 (couple)具有一特性電壓範圍，達到時釋放其電氣容量，在放電過程中會呈現特性標稱電壓與放電時之特性最終電壓。二次鋰單電池和電池組的使用者，得向製造商尋求指導。 為避免引起疑義， CNS 14857-2可攜式應用二次鋰單電池及電池組第 2部：二次鋰電池組 (IEC 61960-2)之相關規定，與電動車用電池，均不在本標準適用範圍內。 1.2 參考標準 以下之參考文件包括在本標準中引用之標準構成本標準之規定。針對標註日期之參考標準，後續的修訂與改版就不適用。然而，建議本標準之使用者評估並運用最新版本參考標準之可能性。對於未標註日期的參考標準，
4、應採用其最新版本。 IEC 60050(486) 國際電氣技術詞彙 (IEV) 486 章：二次鋰單電池和電池組。 IEC 60051(所有部分 ) 直接指示方式的類比式電氣測量儀器及其附件。 CNS 3629(IEC 60068-2-6) 環境試驗方法 (電氣、電子 )正弦波振動試驗方法。 CNS 11234(IEC 60068-2-27) 環境試驗方法 (電氣、電子 )衝擊試驗方法。 CNS 13215(IEC 60068-2-32) 環境試驗法 (電氣、電子 )自然落下試驗法。 IEC 60485 數位電子直流電壓表和直流電子類比對數位轉換器。 IEC 61434 含鹼性或其他非酸性電解
5、質之二次單 電池和電池組鹼性二次單電池和電池組內電流的名稱指引標準。 CNS 14857-2(IEC 61960-2) 可攜式應用二次鋰單電池及電池組第 2 部：二次鋰電池組。 1.3 名詞釋義 (definitions) 為了本標準之目的，使用了包括 IEC 60050(486)及以下之名詞定義： 1.3.1 充電 (容量 )恢復 charge(capacity) recovery 單電池或電池組在儲存後，在規定溫度、規定時間內，藉由製造商宣告的方式進行放電及再充電後，電池放電容量佔額定容量的百分比。 1.3.2 充電 (容量 )保持 charge(capacity) retention 3
6、 CNS 14857-1, C 4491-1 單電池或電池組在儲存後，在規定溫度、規定時間內，不須經由再次充放電，電池可立即放電之容量佔額定容量的百分比。 1.3.3 放電深度 (depth of discharge) 在放電過程中使用的放電容量與額定容量的百分比。 1.3.4 充電終止電流 (end-of-charge current) 在製造商所規定的定電壓下對單電池或電池組充電，其充電結束時之電流。 1.3.5 爆炸 (explosion) 單電池或電池組炸破導致外殼呈拋射狀爆裂。 1.3.6 最終電壓，截止電壓 (final voltage,cut-off voltage) 指單電池或
7、電池組在放電結束時，所規定的電壓。 1.3.7 起火 (fire) 指火燄的噴出。 1.3.8 洩漏 (leakage) 指電解質、氣體或其他材料從單電池或電池組中非預期的漏出。洩漏係指當二次鋰單電池或電池組的內部成分損失質量大於初始質量的 x %(如下所定義 )，例如，液態的電解質。 x 是由單電池的質量來限定，而x 值為： 對重量 1g 以下之單電池 0.5% 對重量超過 1g 但未滿 5g 之單電池 0.2% 對重量 5g 以上之單電池 0.1% 1.3.9 最大充電電壓 (maximum charge voltage) 由製造商所建議的 (最大 )充電電壓值，充電時不能超過該值。 1.
8、3.10 新單電池 (new cell) 未曾使用過的單電池，且從製造日期起算未超過 30 天 (針對製造商的試驗而言 )或從收到單電池日 期起算未超過 30 天 (針對使用者的試驗而言 )。 1.3.11 標稱電壓 (nominal voltage) 使用在識別單電池電壓適當之近似電壓值。 備考 1.表 1 所列為二次鋰單電池的標稱電壓。 2.n 個串聯單電池 (cell)的電池組之標稱電壓，應等於單顆單電池標稱電壓的 n 倍。 1.3.12 額定容量 (rated capacity) 由製造商所宣告之 C5Ah(安培小時 )的容量，指一顆單電池或電池組在依第 4 節所規定之充電、儲存和放電
9、後，在 20下，以 0.2ItA 之標準，試驗電流放電至所規定最終電壓，所傳遞之容量。 1.3.13 建議充電電流 (recommended charge current) 由製造商所建議的規定電流，做為定電流充電之依據，可以得到最適性 4 CNS 14857-1, C 4491-1 能和安全條件。 1.3.14 二次鋰電池組 (secondary lithium battery) 包含一個或一個以上之鋰單電池的已可使用單元，它包括 適當的外蓋(housing)和一個端點佈置並可能含有電子控制裝置。 1.3.15 二次鋰單電池 (secondary lithium cell) 單顆二次單電池其
10、電氣容量是來自於鋰的氧化和還原作用 ，因為它們尚未被固定在所佈置的外蓋和端點及電子控制裝置上，尚 未準備提供給消費者使用在應用裝置內。 1.3.16 排氣 (venting) 指以設計預防方式，在單電池或電池組內部壓力升高時釋 放氣體，來防止爆炸。 1.4 參數測量公差 所有管制或量測值、相關規定或實際值的準確度應在下列公差的範圍內： 1. 電壓 1%； 2. 電流 1%； 3. 容量 1%； 4. 溫度 2； 5. 時間 0.1%； 6. 質量 0.1%； 7. 尺寸 0.1%。 這些公差是由量測器具的準確度、所使用的測量方法及所有在試驗程序的其他誤差來源所構成的。 為協助選擇測量儀器，對類
11、比式儀器而言，參見 IEC 60051，數位式儀器則參見 IEC 60485。而儀器使用的細節則須規定在任何報告結果內。 2. 名稱及標示 2.1 電池名稱 2.1.1 圓筒形二次鋰單電池 “圓筒形二次鋰單電池”應由三個字母及隨後的五個數字所定名。 第一個字母應指明單電池所使用 的負極系統。字母“ I”定義有一嵌入式電極 (intercalation electrode) 的鋰離子系統。字母“ L”定義鋰金屬電極系統或鋰合金電極系統。 第二個字母指明正極系統，包括電極活化材料的最大重量的百分比。字母“ C”定義鈷系電極。字母“ N”定義鎳系電極。字母“ M”定義錳系電極。字母“ V”定義釩系電
12、極。 第三個字母被指明單電池的形狀。字母“ R”定義為圓筒形 (round)單電池。 緊接著三個字母後的二個數字，以“ mm”為單位，來指 明單電池的直徑，並無條件進位至下個整數。 5 CNS 14857-1, C 4491-1 其後之三個數字，用“十分之一 mm”為單位來指明單電池的總高度，並無條件進位至下個整數。 當二個尺寸中至少一個為 100mm 以上時，應在二群數字間對直徑和總高度以斜線分隔 ( / )，並依據尺寸來增加數字。 例如： a) 一個單電池名稱為“ ICR18650”應是以鈷系為正極，其直徑大約為18mm，高度大約為 65mm 之圓筒形鋰離子二次單電池。 b) 一個單電池名
13、稱為“ ICR20/1050”應是以鈷系為正極， 其直徑大約為 20mm，高度大約為 105mm 之圓筒形鋰離子二次單電池。 2.1.2 方形二次鋰電池 方形的二次鋰單電池應由三個字母及跟隨六個數字所定名。 第一個字母應指明單電池所使用的負極系統。字母“ I”定義嵌入式電極(intercalation electrode)的鋰離子系統。字母“ L”表示鋰金 屬電極系統或是鋰合金電極系統。 第二個字母指明正極系統。字母“ C”定義鈷系電極。字母“ N”定義鎳系電極。字母“ M”定義錳系電極。電極字母“ V”定義釩系電極。 第三個字母被指明單電池的形狀。字母“ P”定義為方形單電池。 緊接著三個字
14、母的二個數字，以“ mm”為單位，來指明單電池的厚度，並無條件進位至下個整數。 其後之二個數字，以“ mm”為單位，來指明單電池的寬度，並無條件進位至下個整數。 最後之二個數字，以“ mm”為單位，來指明單電池的高度，並無條件進位至下個整數。 當三個尺寸中之至少一個為 100mm 以上時，應在三組數字間對厚度、寬度或高度以斜線分隔 ( / )，且排序越後面，數字越大。當三個尺寸中至少有一個小於 1mm 時，應以字母“ t”加在數字前，該數字是以“十分之一 mm”為單位，並無條件進位至下個整數。 單電池的最大尺寸為高度，其他二個尺寸寬度大於或等於厚度。 例如： a) 一個單電池名稱為“ ICP0
15、83448”應是以鈷系為正極，其厚度大約為8mm、寬度大約為 34mm和高度大約為 48mm 之方形鋰離子二次電池。 b) 一個單電池名稱為“ ICP08/34/150”應是以鈷系為正極，其厚度大約為 8mm、寬度大約為 34mm 和高度大約為 150mm 之方形鋰離子二次單電池。 c) 一個單電池名稱為“ ICPt73448”應是以鈷系為正極，其厚度大約為0.7mm、寬度大約為 34mm 和高度大約為 48mm 之方形鋰離子二次單電池。 2.2 標示 6 CNS 14857-1, C 4491-1 除非買主有其他要求，否則每一單電池須有不易損毀之標示，提供以下資訊： 可再充電的鋰或是鋰離子；
16、 依第 2.1 節規定單電池名稱； 極性； 製造日期 (可採編碼方式表示 )； 供應商或製造商名稱或識別。 3. 標準型式 (standard types) 表 1 所列舉為已標準化之二次鋰單電池。 表 1 標準二次鋰單電池 1 2 3 二次鋰單電池 ICR18650 ICP083448 ICR17670 標稱電壓 (V) 3.6 3.6 3.6 尺寸 (mm) 高度 63.0/65.2 47.2/48.9 65.0/67.3 直徑 17.2/18.8 NA 16.0/17.3 寬度 NA 33.4/34.4 NA 厚度 NA 7.6/8.8 NA 放電終止電壓 (V) 2.50 2.50 2
17、.50 對 (循環壽命 )耐久性的放電終止電壓 (V) 2.75 2.75 2.75 4. 電性試驗 (electrical tests) 除非有其他的規定，否則所 述的所有試驗應在靜止的空氣中進行，對每項電性試驗的最小值要求列於表 5 中，而試驗的樣品數和試驗程序列於表 4 中。 4.1 試驗目的之充電程序 除非有其他的規定，否則應在 20 5的周圍溫度下進行。充電方式由製造商宣告。 充電之前，應先在 20 5下，並以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓。 備考：標準試驗電流的表示： ItA= CnAh/1h Cn：由製造商所宣告額定容量為安培小時 (Ah)及； n：以小時為時
18、間單位，被引用來宣告額定容量。 4.2 放電性能 4.2.1 在 20時之放電性能 (額定容量 ) 本試驗確認單電池之額定容量。 步驟 1：依第 4.1 節之規定充電。 7 CNS 14857-1, C 4491-1 步驟 2：單電池貯存在周圍溫度 20 5下，並維持 1 4 小時。 步驟 3：在周圍溫度 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 4：計算步驟 3 在放電終止電壓時的放電容量。 如所計算的容量 (步驟 3)低於額定容量時，重複步驟 1 4 之試驗。直到所計算的容量大於或等於額定容量，允許重複 5 次。 4.2.2 在 -20時之放電性能
19、 本試驗確認單電池低溫時之容量。 步驟 1：依第 4.1 節之要求充電。 步驟 2：單電池貯存在周圍溫度 -20 2下，並維持 16 24 小時。 步驟 3：在周圍溫度 -20 2下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 4：計算步驟 3 在放電終止電壓時的放電容量。 所計算的放電容量值以額定容量的百分比來表示 (% C5Ah)。 4.2.3 在 20時之高率 (high rate)放電性能 本試驗決定在 1.0ItA 之定電流放電時的單電池容量。如電池未設計以此速率放電時，則不要求試驗。 步驟 1：依第 4.1 節之要求充電。 步驟 2：單電池貯存在周圍溫度
20、 20 5下，並維持 1 4 小時。 步驟 3：在周圍溫度 20 5下，以 1.0ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 4：計算步驟 3 在放電終止電壓時的放電容量。 所計算的放電容量值以額定容量的百分比來表示 (% C5 Ah)。 4.3 充電 (容量 )保持及恢復 本試驗決定單電池在長期貯存後，所保持的容量，及再充電時所恢復的容量。 步驟 1：依第 4.1 節之要求充電。 步驟 2：單電池以開路狀態貯存，在周圍溫度 20 5下，維持 28 天。 步驟 3：在周圍溫度 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 4：計算步驟 3
21、 在放電終止電壓時的放電容量。 所計算的充電保持容量值以額定容量的百分比來表示 (% C5Ah)。 步驟 5：依步驟 3 放電，在 24 小時內，再依第 4.1 節之要求充電。 步驟 6：在周圍溫度 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 7：計算步驟 6 在放電終止電壓時的放電容量。 所計算的充電恢復容量值以額定容量的百分比來表示 (% C5Ah)。 4.4 充電 (容量 )貯存後恢復 8 CNS 14857-1, C 4491-1 本試驗單電池在貯存一段時間，充電後再放電，計算其容量恢復情況。 步驟 1：依第 4.1 節之要求充電。 步驟 2：在
22、周圍溫度 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 3：單電池在開路情況，貯存在周圍溫度 40 2下，維持 90 天。 步驟 4：在周圍溫度 20 5下，依製造商所宣告的方式充電。 步驟 5：在周圍溫度 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 6：計算步驟 5 在放電終止電壓時的放電容量。 所計算的充電保持容量值以額定容量的百分比來表示 (% C5Ah)。 如所計算之容量值低於所要求之額定容量百分比時，則重複步驟 4 和 5 直到符合要求，並允許重複做 5 次。 4.5 循環壽命 本試驗決定單電池有效容量用完
23、前可耐受之充 /放電循環的次數。 除非買賣雙方同意，否則應執行以下之耐久性試驗。 步驟 1：依第 4.1 節之要求充電。 步驟 2：在周圍溫度 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的放電終止電壓以下之電壓。 步驟 3：在周圍溫度 20 5下，依製造商所宣告的方式充電。充電與放電或放電與充電間可以儲放 1 小時。 步驟 4：依步驟 2 和步驟 3 連續性的放電及充電，直到放電容量小於額定容量的 60%。 步驟 5：循環次數即重複進行步驟 2 和 3 之次數，直到步驟 2 之放電終止容量 (Ah)小於額定容量的 60%。 5. 安全評估 (safety evaluation) 安全的
24、評估試驗屬於兩個群組： a) 模擬預期使用試驗。 b) 可預知的合理誤用模擬試驗。 每一個試驗群組可再細分為三大項：電性、機械性和環境試驗。試驗程序及要求描述如下： 表 2 係第 5.1 節所述之模擬預期使用試驗的程序之彙整。 表 3 係第 5.2 節所述之可預知的合理誤用模擬試驗程序之彙整。 表 4 為樣品數和試驗的程序。 新品和再循環單電池則定義在表 4 和表 7 內，如下： a) 新單電池：電池如第 1.3.10 節之定義和第 4.1 節之充電程序。 b) 再循環單電池：電池循環依照第 4.5 節為製造商所宣告之循環壽命的 25%。 除非有其他規定，否則所有電池應依第 4.1 節充電，並
25、在充電後 7 天內試驗。 9 CNS 14857-1, C 4491-1 警告： 當進行這些試驗時，電池應個別試驗而且應注意電池在未通過試驗時，可能產生爆炸，排氣，起火等事件，甚至在切斷充電電流也可能會發生。為了這些原因，試驗應在一通風良好之保護箱 (protective chamber)內執行。5.1 模擬預期使用的試驗 表 2 模擬預期使用試驗的計畫 電性 機械 環境 連續充電 衝擊 振動 高溫貯存 熱衝擊 (thermal shock)高空模擬 (低壓 ) 5.1.1 電性試驗 5.1.1.1 連續性充電試驗 本試驗評估單電池在一長期時間連續充電下其耐受的能力。 5.1.1.1.1 試驗
26、程序 依第 4.1 節之要求充電。在周圍溫度 20 5下，保持在所規定的充電終止電壓上持續共 28 天。 5.1.1.1.2 要求 試驗須符合：不洩漏、不排氣、不爆炸和不起火等要求。 5.1.2 機械試驗 5.1.2.1 衝擊試驗 本試驗評估根據 CNS 11234(IEC 60068-2-27)標準，實施的衝擊試驗及加速度試驗所施加的機械衝擊之耐受能力。 5.1.2.1.1 試驗程序 單電池應以緊密穩定的固定在試驗機台上之支撐表面上。每個單電池應符合三次的衝擊，衝擊必須被實施在三個互相垂直的每一個軸向。除非單電池只有兩個對稱軸向，在這狀況下只要試驗兩個方向。 每次試驗應與單電池面向垂直且保持
27、加速的一致性，在周圍溫度 20 5下，在最初的 3ms 內其最小平均加速度為75gn(gn為當地之重力加速度 )，峰值加速度為 125gn 175gn之機械衝擊，波形為半弦波。 5.1.2.1.2 要求 試驗須符合：不洩漏、不排氣、不爆炸和不起火等要求。 5.1.2.2 振動試驗 本試驗評估根據 CNS 3629(IEC 60068-2-6)標準實施的振動試驗所 10 CNS 14857-1, C 4491-1 施加連續機械振動應力之耐受能力。 5.1.2.2.1 試驗程序 在周圍溫度 20 5下，試驗應在振幅為 0.8mm(全振幅為1.6mm)，頻率在遞增率及遞減率為 1Hz0.055Hz/
28、min 下，在10Hz 至 55Hz 之間來回，並且必須作 X， Y， Z 三個軸向。除非僅有二對稱軸向時，則只對二個方向作試驗。 5.1.2.2.2 要求 試驗須符合：不洩漏、不排氣、不爆炸和不起火等要求。 5.1.3 環境試驗 5.1.3.1 高溫貯存試驗 本試驗在高溫環境下對單電池特定貯存可能導致電解液洩漏，本試驗評估單電池高溫貯存的耐受能力。 5.1.3.1.1 試驗程序 在 75 2溫箱 (oven)中放置 48 小時。 5.1.3.1.2 要求 試驗須符合：不洩漏、不排氣、不爆炸和不起火等要求。 5.1.3.2 熱衝擊試驗 本試驗當單電池承受極大且快速溫度變化時，熱衝擊會對單電池硬
29、體造成相當之機械應力，本試驗在評估單電池在高溫及低溫範圍之間變化時耐受熱衝擊的能力。 5.1.3.2.1 試驗程序 單電池被貯存在周圍溫度 75 2下維持 48 小時後，在 5分鐘內移至 -20 2下維持 6 小時，隨後在周圍溫度 205下貯存至少 24 小時。 5.1.3.2.2 要求 試驗須符合：不洩漏、不排氣、不爆炸和不起火等要求。 5.1.3.3 高空模擬 (低壓 )試驗 本試驗評估單電池低壓的耐受能力，低壓時對機械零件造成應力且可能導致電解液洩漏，本試驗模擬在 15240 公尺處之高空。 5.1.3.3.1 試驗程序 單電池放置於周圍溫度 20 5的真空室 (vacuum chamb
30、er)內，並持續抽氣直到壓力小於或等於 11.6kPa，並持續 6 小時。 5.1.3.3.2 要求 試驗須符合：不洩漏、不排氣、不爆炸和不起火等要求。 5.2 可預知的合理誤用模擬試驗 11 CNS 14857-1, C 4491-1 表 3 可預知的合理誤用模擬試驗的計畫 電性 機械 環境 短路 強迫放電 過充電 高率充電 壓碎 自由落下 熱曝露 (thermal exposure) 5.2.1 電性試驗 5.2.1.1 短路試驗 本試驗評估單電池在短路情況的耐受能力。 5.2.1.1.1 試驗程序 單電池應以小於 50m 之外部電阻構成短路狀態，分為二項試驗： 1. 在周圍溫度 20 2
31、時； 2. 在周圍溫度 55 2時，試驗應維持直到電壓降至 0.1V以下或是電路限流裝置啟動，及電池外殼溫度回復到初始周圍溫度的 10以內。 5.2.1.1.2 要求 試驗須符合：不爆炸、不起火及電池的外部溫度不能超過150等要求。 5.2.1.2 強迫放電試驗 本試驗評估強迫深度放電發生時的耐受能力。例如，多個單電池於放電期間，在一系列配置電池包裝中，如有一個低容量或比其他單電池較大的放電深度時。 5.2.1.2.1 試驗程序 單電池應與一個 10V 以上之電源供應裝置及一個電子負載或適當的電阻以串聯方式連接，於 0.2ItA 之定電流下放電，試驗時間應為 12.5 小時 (或 1ItA，試
32、驗時間為 2.5 小時 )，即使放電至 0.0V，也要繼續試驗，此試驗應在周圍溫度 205下試驗。 5.2.1.2.2 要求 試驗須符合：不爆炸和不起火等要求。 5.2.1.3 過充電試驗 本試驗評估僅限制上限電壓之充電器，當充電器故障時，單電池耐受的能力。 5.2.1.3.1 試驗程序 在 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的最終電壓 (final voltage)，再連接到一個 10V 以上之電源供應裝置， 12 CNS 14857-1, C 4491-1 以製造商所建議的電流 Irec充電，充電時間 (h)=2.5C5/Irec。 I rec為所建議的充電定電流，以安培
33、(A)表示。 5.2.1.3.2 要求 試驗須符合：不爆炸和不起火等要求。 5.2.1.4 大電流充電試驗 本試驗評估超量電流流過情況時的耐受能力。 5.2.1.4.1 試驗程序 在 20 5下，以 0.2ItA 之定電流放電至所規定的最終電壓，及以製造商所建議的 3 倍充電電流 Irec為條件，除非內部保護裝置啟動而終止充電，否則此試驗必須充電至所規定的充電終止電流才可結束。 5.2.1.4.2 要求 試驗須符合：不爆炸和不起火等要求。 5.2.2 機械試驗 5.2.2.1 壓碎 (crush test) 本試驗評估單電池遇到如廢棄物處理設備擠壓的情況。 5.2.2.1.1 試驗程序 一完全
34、充電單電池被一壓碎試驗設備以 13kN1kN 的壓力施加於電池的總試驗表面。 該樣品放置在厚度至少 12.7mm 之兩扁平的硬木板塊之間，該擠壓力量是以緩緩遞增的方式，增加至 13kN1kN，並維持 1 分鐘。 對方形或圓筒形而言，其單電池的縱軸應平行對著壓碎器具的平面，而就方形電池而言，也要對其縱軸旋轉 90做壓碎試驗，即包括方形單電池的寬面及窄面兩者。每顆單電池只能對一個方向施加擠壓力一次，即每次試驗必須使用不同的單電池。 對錢幣型和鈕扣型等單電池，則就電池表面與壓碎試驗設備的平面做平行壓擠。 5.2.2.1.2 要求 試驗須符合：不爆炸和不起火等要求。 5.2.2.2 自由落下試驗 本試
35、驗評估係依據 CNS 13215(IEC 60068-2-32)自預定的高度落下衝擊電池封裝 (cell seals)及安全裝置，並且可能導致洩漏，依此評估電池在自由落下試驗中，對機械衝擊的耐受能力。 5.2.2.2.1 試驗程序 為獲得隨意方位的衝擊，自高度為 1m 處，以每面 2 次之次數，落下至一硬木板表面，各樣品應實施 6 次，在周圍溫度 13 CNS 14857-1, C 4491-1 20 5下進行。 5.2.2.2.2 要求 試驗須符合：不爆炸和不起火等要求。 5.2.3 環境試驗 5.2.3.1 熱曝露試驗 本試驗評估曝露於高溫的耐受能力。 5.2.3.1.1 試驗程序 單電池
36、樣品放置在溫箱中，以每分鐘 5 2速率升溫至130 2，並在 130 2下持續 30 分鐘。 5.2.3.1.2 要求 試驗須符合：不爆炸和不起火等要求。 6. 試驗協定和條件式的型式認可 (test protocol and conditions for type approval) 6.1 試驗協定 抽樣數及協定中對於電性試驗、模擬預期使用試驗及合理可預知的誤用模擬試驗的方法，個別規定在第 4 節、第 5.1 節和第 5.2 節內，並且整理在表 4中。 6.2 型式認可的條件 6.2.1 尺寸 單電池的尺寸應不能超過表 1 所列之值。 6.2.2 電性試驗 6.2.2.1 製造商須在第 4
37、.2.1 節所規定之條件下，宣告其單電池特性上的額定容量。對最小標準與滿足電性的要求則列於表 5 中。而數值以額定容量的百分比表示。 6.2.2.2 為了符合標準的要求，所有樣品須滿足表 5 中之性能的規定。 6.2.2.3 若試驗結果未能符合第 6.2.2.2 節之條件，且在任一試驗中，不超過一個樣品未達表 5 之要求，則試驗可重複執行。 6.2.2.4 除重複試驗之外，製造商可以選擇降低所宣告的電池容量，以符合第 6.2.2.2 節之條件。 6.2.3 模擬預期使用試驗 單電池應符合第 5.1 節中所規定每個試驗要求。 6.2.4 合理可預知的誤用模擬試驗 單電池應符合第 5.2 節中所規
38、定每個試驗要求。 6.2.5 條件式的型式認可 在完成第 4.4 節內所規定的充電 (容量 )儲存後恢復試驗，和第 4.5 節所規定之循環壽命的試驗之前，如果達到以下 a)及 b)兩點規定，則視為條件式的型式認可： a) 在完成循環壽命試驗要求的 20%時，其放電容量仍有 85%的額定容量。 b) 須完成所規定於第 4 節、第 5.1 節和第 5.2 節中所有其他試驗要求。 14 CNS 14857-1, C 4491-1 表 4 樣品數和試驗程序電性試驗 30 顆單電池 20之放電性能 (額定容量 ) (第 4.2.1 節 ) 25 顆單電池 預期使用及合理可預知的誤用模擬試驗 105 顆圓
39、筒形單電池及 115 顆方形單電池 新單電池 (第 5 節 ) 50 顆 (圓筒形 ) 55 顆 (方 形 ) 自由落下試驗 (第 5.2.2.2節 ) 5 顆單電池 -20之放電性能 (第 4.2.2節 ) 5 顆單電池 連續充電試驗 (第 5.1.1.1節 ) 5 顆單電池 熱衝擊試驗 (第 5.1.3.2 節 )5 顆單電池 20之高率放電性能 (第4.2.3 節 ) 5 顆單電池 充電 (容量 )保持及恢復 (第4.3 節 ) 5 顆單電池 衝擊試驗 (第 5.1.2.1 節 ) 5 顆單電池 振動試驗 (第 5.1.2.2 節 ) 5 顆單電池 充電 (容量 ) 貯存後恢復(第 4.
40、4 節 ) 5 顆單電池 高溫貯存試驗 (第 5.1.3.1節 ) 5 顆單電池 短路試驗 (55及 20 ) (第 5.2.1.1 節 ) 10 顆單電池強迫放電試驗 (第 5.2.1.2節 ) 5 顆單電池 過充電試驗 (第 5.2.1.3 節 )5 顆單電池 振動試驗 (第 5.1.2.2 節 ) 5 顆單電池 高率充電試驗 (第 5.2.1.4節 ) 5 顆單電池 壓碎試驗 (第 5.2.2.1 節 ) 5 顆單電池 (圓筒形 ) 10 顆單電池 (方 形 ) 熱曝露試驗 (第 5.2.3.1 節 )5 顆單電池 連續充電試驗 (第 5.1.1.1節 ) 5 顆單電池 再循環單電池 (
41、第 5 節 ) 50 顆 (圓筒形 ) 55 顆 (方 形 ) 衝擊試驗 (第 5.1.2.1 節 ) 5 顆單電池 自由落下試驗 (第 5.2.2.2節 ) 5 顆單電池 高溫貯存試驗 (第 5.1.3.1節 ) 5 顆單電池 熱衝擊試驗 (第 5.1.3.2 節 )5 顆單電池 短路試驗 (55及 20 ) (第 5.2.1.1 節 ) 10 顆單電池強迫放電試驗 (第 5.2.1.2節 ) 5 顆單電池 過充電試驗 (第 5.2.1.3 節 )5 顆單電池 高率充電試驗 (第 5.2.1.4節 ) 5 顆單電池 壓碎試驗 (第 5.2.2.1 節 ) 5 顆電池 (圓筒形 ) 10 顆單
42、電池 (方 形 ) 熱曝露試驗 (第 5.2.3.1 節 )5 顆單電池 循環壽命 (第 4.5 節 ) 5 顆單電池 15 CNS 14857-1, C 4491-1 表 5 對標準二次鋰單電池型式的最低要求 參數 參考節次 允收標準 性能要求 (以額定容量的百分比表示 ) 4 20 5時之容量 (額定容量 ) 4.2.1 100%C5Ah -20 2時之容量 4.2.2 30%C5Ah 20之大電流放電容量 4.2.3 70%C5Ah 充電 (容量 )保持 4.3 70%C5Ah 充電 (容量 )恢復 4.3 85%C5Ah 充電 (容量 ) 貯存後恢復 4.4 50%C5Ah 循環壽命
43、4.5 400次循環 預期使用的試驗的要求 5.1 列於本文 可預知的合理誤 用模擬試驗的要求 5.2 列於本文 7. 運輸試驗 (非使用狀態 ) 運輸試驗為第 5.1 節中電性、機械性和環境試驗的子項目。這些試驗也可以是試驗協定中的獨立實施項目。 當執行完成模擬預期使用試 驗計畫和可預知的合理誤用模擬試驗計畫時，可擷取衝擊試驗 (第 5.1.2.1 節 )、振動試驗 (第 5.1.2.2 節 )、熱衝擊試驗 (第 5.1.3.2 節 )、高空模擬試驗 (第 5.1.3.3 節 )和短路試驗 (第 5.2.1.1 節 )的結果來符合表 7 中之要求。 運輸試驗是用來評估電池在 裝載貨運期間，遭
44、遇到機械性和環境條件的耐受能力。 表 6 係第 7.1 節所述之運輸試驗規劃之彙整。在第一次裝運之前單電池應 (shall)通過表 6 所列的試驗。 表 6 運輸試驗 環境性 機械性 電氣性 熱衝擊試驗 高空模擬 (低壓 )試驗 衝擊試驗 振動試驗 短路試驗 7.1 運輸試驗 7.1.1 機械試驗 7.1.1.1 衝擊試驗 16 CNS 14857-1, C 4491-1 依據第 5.1.2.1 節之內容實施。 7.1.1.2 振動試驗 依據第 5.1.2.2 節之內容實施。 7.1.2 環境試驗 7.1.2.1 熱衝擊試驗 依據第 5.1.3.2 節之內容實施。 7.1.2.2 高空模擬 (
45、低壓 )試驗 依據第 5.1.3.3 節之內容實施。 單電池應符合第 5.1 節中每項試驗所規定的要求。 7.1.3 電性試驗 7.1.3.1 短路試驗 依據第 5.2.1.1 節之內容實施。 單電池應符合第 5.2.1.1.2 節中每項試驗所規定的要求。 7.2 試驗協定 表 7 所列為實施運輸試驗時試驗的樣品數及試驗程序。 表 7 試驗流程圖 衝擊試驗 (第 5.1.2.1 節 ) 5 顆單電池 新單電池 20 顆單電池 再循環單電池 20 顆單電池 振動試驗 (第 5.1.2.2 節 ) 5 顆單電池 熱衝擊試驗 (第 5.1.3.2 節 ) 5 顆單電池 高空模擬試驗 (第 5.1.3
46、.3節 ) 5 顆單電池 短路試驗 (第 5.2.1.1 節 ) 5 顆單電池 + 5 顆單電池 高空模擬試驗 (第 5.1.3.3 節 ) 5 顆單電池 熱衝擊試驗 (第 5.1.3.2 節 ) 5 顆單電池 振動試驗 (第 5.1.2.2 節 ) 5 顆單電池 衝擊試驗 (第 5.1.2.1 節 ) 5 顆單電池 短路試驗 (第 5.2.1.1 節 ) 5 顆單電池 + 5 顆單電池 運輸評估試驗 40 顆單電池 17 CNS 14857-1, C 4491-1 附錄 A (參考性 ) 其他運輸要求 單電池須依據 IATA 或 IMO 等危險貨物規則包裝。另外，有關二次鋰單電池國際運輸的規
47、範，也包含在聯合國危險物品運輸專家委員會的推薦中。 因為運輸條例經常會變 更，對二次鋰單電池的運送而言須考慮最新版本的規範，如下列所述： a) 空運 二次鋰電池的空運相關規則是被規定在國 際民用飛行組織 (ICAO,International Civil Aviation Organization)的技術通告，而危險貨物規定 (GDR,Dangerous Goods Regulation)則由國際空運協會 (IATA,International Air Transport Association)所規定。 b) 海運 二次鋰單電池的海運相關規則是被規定在國際航海組織 (IMO,Internat
48、ional Maritime Organization) 中的國際航海危險貨物 (IMDG,International Maritime Dangerous Goods)的代碼內。 c) 內陸運輸 以二次鋰單電池而言，並無 內陸運輸等相關的國際規則，也許可對當地做特別的規定。 引用標準： IEC 60086-4 Primary batteries-Part 4： Safety standard of lithium batteries ISO / IEC Guide 51 Safety aspects-Guidelines for their inclusion in standards 相對應國際標準： IEC 61960-1: 2000-11 Secondary lithium cell and batteries for portable applications - Part 1: Secondary lithium cells
