無人機鋰電池技術(shù)規(guī)范討論稿(共16頁)

1、1范圍(fnwi)本標準規(guī)定了無人(w rn)飛行器用可充電鋰離子電池及電池組的術(shù)語和定義、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標志、使用說明、包裝、運輸(ynsh)、貯存。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1無人飛行器無人飛行器(UA：Unmanned Aircraft)，是一架由遙控站管理(包括遠程操縱或自主飛行)的航空器，也稱遙控駕駛航空器(RPA：Remotely Piloted Aircraft)。3.2鋰離子

2、電池含有鋰離子的能夠直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。該裝置包括電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子等，并被設(shè)計成可充電。3.3鋰離子電池組由任意數(shù)量的鋰離子電池組合而成且準備使用的組合體。該組合體包括適當?shù)姆庋b材料、連接器,也可能含有電子控制裝置。3.4額定( dng)容量由制造商標明(biomng)的有效放電容量，用C表示，單位為安培小時(Ah)或毫安小時(mAh)。3.5最大充電(chng din)限值電壓由制造商規(guī)定的在鋰離子電池在操作范圍內(nèi)的最高充電電壓。3.6最大充電電流由制造商規(guī)定的在鋰離子電池操作范圍內(nèi)的最大充電電流。3.7泄氣鋰離子電池組中電池的內(nèi)部壓力增加時，氣體通過預先設(shè)計好的防爆

3、裝置釋放出來。3.8泄漏電解質(zhì)、氣體或其他物質(zhì)從鋰離子電池或電池組中漏出。3.9破裂由于內(nèi)部或外部因素引起的電池組外殼或電池殼體的機械損傷，導致內(nèi)部物質(zhì)暴露或溢出，但沒有噴出；或者導致電池組器件暴露的保護殼體的機械損傷。3.10起火從電池組或電池中發(fā)出可見火焰。3.11爆炸電池或電池組外殼猛烈破裂導致主要成分(chng fn)拋射出來。3.12充電電流In(A)對電池或電池組充電，n小時(xiosh)使電池滿電。充電電流用In表示。如：1小時滿電，為I1(A)。4測試環(huán)境及設(shè)備(shbi)4.1測量裝置準確度的要求電壓測量裝置：不低于0.5級；電流測量裝置：不低于0.5級；溫度測量裝置：0.5

4、；時間測量裝置：0.1%；尺寸測量裝置：0.1%；質(zhì)量測量裝置：0.1%。4.2測試過程中，對充放電裝置、溫控箱等控制儀器的控制精度要求電壓：1%；電流：1%；溫度：2。5試驗要求5.1電性能測試5.1.1I1(A)電池容量測試電池組按6.1.1規(guī)定(gudng)進行試驗，電池容量應符合制造商的規(guī)定。5.1.2-30CI1(A)容量(rngling)測試電池組按6.1.2規(guī)定進行試驗(shyn)，電池容量應符合制造商的規(guī)定。5.1.350CI1(A)容量測試電池組按6.1.3規(guī)定進行試驗，電池容量應符合制造商的規(guī)定。5.1.423C時的快速放電容量測試電池組按6.1.4規(guī)定進行試驗，電池容量應

5、符合制造商的規(guī)定。5.1.5-30C時的快速放電容量測試電池組按6.1.5規(guī)定進行試驗，電池容量應符合制造商的規(guī)定。5.1.650C時的快速放電容量測試電池組按6.1.5規(guī)定進行試驗，電池容量應符合制造商的規(guī)定。5.1.7絕緣和布線電池組按6.1.7規(guī)定進行試驗，內(nèi)部布線和他們的絕緣應足以抵抗預期的最大電壓，電流及溫度要求。布線的排列應確保在連接器間有足夠的爬電距離及電氣間隙，內(nèi)部的連接物理強度應足以應對合理的可見濫用。5.1.8循環(huán)壽命測試電池組按6.1.8規(guī)定進行試驗，記錄循環(huán)充放電次數(shù)。5.2環(huán)境適應性5.2.1海拔高度及低氣壓試驗電池組按6.2.1規(guī)定進行試驗，記錄測試中電池放電容量。

6、5.2.2溫度沖擊(chngj)測試電池組按6.2.2規(guī)定進行試驗，測試(csh)結(jié)束后，以1I1(A)倍率進行放電，確認電池容量。測試中，電池(dinch)不應該有鼓包、漏液、破裂、起火、爆炸等現(xiàn)象出現(xiàn)。5.2.3防水試驗電池組按6.2.3規(guī)定進行試驗，完成測試后，以1I1倍率進行放電，確認電池容量。測試中，電池不應該有鼓包、漏液、破裂、起火、爆炸等現(xiàn)象出現(xiàn)。5.2.4鹽霧試驗電池組按6.2.4規(guī)定進行試驗，結(jié)束后常溫恢復2h后檢查鍍層表面。要求：無生銹、剝落現(xiàn)象。5.2.5沖擊測試(工作狀態(tài))電池組按6.2.5規(guī)定進行試驗，測試結(jié)束后，電池應沒有任何物理損壞，如漏液，破裂等。5.2.6振動

7、測試電池組按6.2.6規(guī)定進行試驗，測試結(jié)束后, 電池無漏液、破裂、爆炸、起火等現(xiàn)象出現(xiàn)。5.2.7擠壓(j y)電池組按6.2.7規(guī)定(gudng)進行試驗，電池應不起火不爆炸。5.3電安全性能(xngnng)測試5.3.1過充保護測試電池組按6.3.1規(guī)定進行試驗，測試中，需記錄電池組的截止電壓，充電電流及電池溫度。測試中，電池組不得出現(xiàn)爆炸、起火、冒煙、漏液、破裂等現(xiàn)象。測試中，最大充電電流及截止充電電流需記錄。如電池組在充電狀態(tài)中，出現(xiàn)開路現(xiàn)象，開路現(xiàn)象出現(xiàn)的時間、開路前的充電電流大小及開路后的電池組物理變化均需記錄。5.3.2深度放電電池組按6.3.2，所得到的容量需等于或大于容量1

8、的90%5.3.3保護電路失效后的過充試驗電池組按6.3.3，電池組不得出現(xiàn)爆炸、起火、冒煙、泄露等現(xiàn)象。5.3.4電池組外部短路測試電池組按6.3.4，電池不應起火、爆炸。測試時需記錄電池組表面溫升情況。5.3.5電池外短路測試電池(dinch)組按6.3.5，電池不應起火、爆炸。測試時需記錄電池表面溫升情況。5.3.6抗電強度(qingd)電池組按6.3.6，電池不應出現(xiàn)電弧及絕緣(juyun)擊穿現(xiàn)象。漏電流不得大于5mA。6試驗方法6.1電性能測試6.1.1I1(A)電池容量測試鋰離子電池組完全充滿電后，在溫度為23C2C的環(huán)境中靜置20-24hrs, 然后以1I1(A)電流恒流放電到

9、制造商規(guī)定的截至電壓，記錄放電時間及放電容量。確認其是否滿足制造商宣稱值。6.1.2-30CI1(A)容量測試鋰離子電池組完全充滿電后，在溫度為-30C2C的環(huán)境中靜置20-24hrs, 然后以1I1(A)電流恒流放電到制造商規(guī)定的截至電壓，記錄放電時間及放電容量。確認其是否滿足制造商宣稱值。6.1.350CI1(A)容量測試鋰離子電池組完全充滿電后，在溫度為50C2C的環(huán)境中靜置20-24hrs, 然后以1I1(A)電流恒流放電到制造商規(guī)定的截至電壓，記錄放電時間及放電容量。確認其是否滿足制造商宣稱值。6.1.423C時的快速放電容量(rngling)測試依據(jù)制造商宣稱的充電方式(fngsh

10、)對電池組進行充電，將電池放在23C2C的環(huán)境下20hrs-24hrs, 然后以10I1(A)的倍率(或制造商宣稱的最大放電倍率，取高值)進行放電，直至電池組電壓將至制造商宣稱電壓。6.1.5-30C時的快速放電容量(rngling)測試依據(jù)制造商宣稱的充電方式對電池組進行充電，將電池放在-30C2C的環(huán)境下20hrs-24hrs, 然后以10I1(A)的倍率(或制造商宣稱的最大放電倍率，取高值)進行放電，直至電池組電壓將至制造商宣稱電壓。6.1.650C時的快速放電容量測試依據(jù)制造商宣稱的充電方式對電池組進行充電，將電池放在50C2C的環(huán)境下20hrs-24hrs, 然后以10I1(A)的倍

11、率(或制造商宣稱的最大放電倍率，取高值)進行放電，直至電池組電壓將至制造商宣稱電壓。6.1.7絕緣和布線正極端子與電池(組)外露(wi l)金屬表面間的絕緣電阻在直流250V電壓下，絕緣電阻值不小于10M佟?內(nèi)部布線和他們的絕緣應足以抵抗預期的最大電壓，電流及溫度要求。布線的排列應確保在連接器間有足夠(zgu)的爬電距離及電氣間隙，內(nèi)部的連接物理強度應足以應對合理的可見濫用。6.1.8循環(huán)(xnhun)壽命測試以制造商推薦倍率進行充電至電池組截止電壓，以10C(或制造商宣稱的最大放電倍率)放電至截止電壓。循環(huán)上述步驟，至電池容量為初始容量的80%時，停止試驗。記錄循環(huán)充放電次數(shù)。6.2環(huán)境適應

12、性6.2.1海拔高度及低氣壓試驗測試前電池組需依據(jù)制造商推薦充電倍率使電池滿電，測試中遵循以下測試流程a)在15分鐘內(nèi)使氣壓降至海拔11000m高度氣壓；b)依據(jù)1I1(A)倍率進行放電直至電池組截止電壓，并監(jiān)控電池組溫度。c)在15分鐘內(nèi)使氣壓恢復正常狀態(tài)記錄測試中電池放電容量。6.2.2溫度沖擊測試依據(jù)制造商推薦充電倍率使電池滿電，然后依據(jù)下列(xili)測試步驟進行試驗a) 將電池(dinch)放在85C2C環(huán)境內(nèi)4hrsb) 在5mins內(nèi)，將環(huán)境溫度降低(jingd)至-55C2C.c) 電池保持在該環(huán)境內(nèi)4hrsd) 在5mins內(nèi)，將環(huán)境溫度升至85C2Ce) 將電池保持在該環(huán)境

13、內(nèi)4hrs測試結(jié)束后，以1I1(A)倍率進行放電，確認電池容量。測試中，電池不應該有鼓包、漏液、破裂、起火、爆炸等現(xiàn)象出現(xiàn)。6.2.3防水試驗依據(jù)制造商推薦充電倍率使電池滿電，完成GB4208-2008 IPX6的相關(guān)試驗，完成測試后，以1It倍率進行放電，確認電池容量。測試中，電池不應該有鼓包、漏液、破裂、起火、爆炸等現(xiàn)象出現(xiàn)。6.2.4鹽霧試驗對于電池組，以25，5%Nacl溶液，PH值6.5-7.2，連續(xù)噴霧24小時。結(jié)束后常溫恢復2h后檢查鍍層表面。要求：無生銹、剝落現(xiàn)象。6.2.5沖擊測試(工作狀態(tài))依據(jù)制造商推薦充電倍率使電池滿電。依據(jù)下表中的相關(guān)參數(shù)對電池施加沖擊測試，在試驗過充

14、中，電池以0.5 I1(A)的速率進行放電。測試結(jié)束(jish)后，檢查電池，確認是否有電氣及機械失效。測試結(jié)束后，電池應沒有任何物理損壞(snhui)，如漏液，破裂等。6.2.6振動(zhndng)測試依據(jù)制造商推薦充放電倍率對電池組進行充電，將電池充滿。后依據(jù)下列要求進行振動測試。a)設(shè)備不工作，對設(shè)備進行頻率從10Hz到2000Hz，掃描速率不超過1Oct/min，加速度0.5g-pk的正弦掃頻。記錄設(shè)備上選定位置的加速度響應曲線，確定共振頻率和放大系數(shù)；b)使設(shè)備工作，施加C類曲線的試驗量級和APSD譜形，每軸向持續(xù)1h；c)重復a的正弦掃描，記錄任何共振頻率的變化(如果有)。試驗完成

15、后進行目視檢查和產(chǎn)品的功能檢查。測試過程中，環(huán)境溫度為25C5C。測試結(jié)束后, 電池無漏液、破裂、爆炸、起火等現(xiàn)象出現(xiàn)。6.2.7擠壓依據(jù)(yj)制造商推薦的充電電流進行充電，將電池置于兩個平面內(nèi)，垂直于極板方向進行擠壓，兩平板間施加13.0kN0.78 kN的及壓力。一旦(ydn)壓力達到最大值即可停止擠壓試驗，試驗過程中電池不能發(fā)生外部短路。圓柱型電池擠壓時使其縱軸向與兩平板平行，方形電池和軟包電池只對電池的寬面進行擠壓試驗。試驗中電池放置方式參照圖示。一個樣品(yngpn)只做一次擠壓測試。6.3電安全性能測試6.3.1過充保護測試依據(jù)制造商推薦的充電電流進行充電。在滿電后，采用1.5倍

16、正常充電壓，8I1(A)的充電電流對電池組進行充電直到電池失效。充電源需保持連接狀態(tài)，直到充電電壓及電流穩(wěn)定至少1小時后，結(jié)束試驗。測試中，需記錄電池組的截止電壓，充電電流及電池溫度。測試中，電池組不得出現(xiàn)爆炸、起火、冒煙、漏液、破裂等現(xiàn)象。測試中，最大充電電流及截止充電電流需記錄。如電池組在充電狀態(tài)中，出現(xiàn)開路現(xiàn)象，開路現(xiàn)象出現(xiàn)的時間、開路前的充電電流大小(dxio)及開路后的電池組物理變化均需記錄。6.3.2深度(shnd)放電該測試是用來確定(qudng)電池深度放電后的恢復能力測試方法：電池按制造商相關(guān)要求進行充電a)采用1I1(A)放電速率決定電池容量(容量1)b)使用1 ? ?10

17、%的電阻短接電池正、負極。將電池保持在25C 5C的環(huán)境中2周c)取下電阻后，使電池處于放電狀態(tài)并維持2 周d)依據(jù)制造商要求對電池充電e)采用1It放電速率測試電池容量由步驟e 所得到的容量需等于或大于容量1的90%6.3.3保護電路失效后的過充試驗測試前，去除電池組保護電路。依據(jù)制造商推薦的充電電流進行充電。在滿電后，采用1.5倍正常充電壓，8I1(A)的充電電流對電池組進行充電直到電池失效。充電(chng din)源需保持連接狀態(tài)，直到充電電壓及電流穩(wěn)定至少1小時后，結(jié)束(jish)試驗。測試中，需記錄(jl)電池組的截止電壓，充電電流及電池溫度。測試結(jié)束后，觀察試驗3小時。上述過程中，

18、電池組不得出現(xiàn)爆炸、起火、冒煙、泄露等現(xiàn)象。6.3.4電池組外部短路測試使用0.2It的充電倍率將電池組充滿電后，將電池組放在23C2C中，將輸出正負極用80m儔20m俚繾杵鞫搪?0.5h，將正負極斷開，并觀察3hrs, 電池不應起火、爆炸。測試時需記錄電池組表面溫升情況。6.3.5電池外短路測試使用0.2It的充電倍率將電池充滿電后，將電池組放在23C2C中，將輸出正負極用80m儔20m俚繾杵鞫搪?0.5h，將正負極斷開，并觀察3hrs, 電池不應起火、爆炸。測試時需記錄電池表面溫升情況。6.3.6抗電強度在正極端子與負極端子間施加50Hz, 1500V交流電或2121V直流電1 分鐘，不得出現(xiàn)電弧及絕緣擊穿現(xiàn)象。漏電流不得大于5mA。7樣品數(shù)量及測試順序測試所需樣品(yngpn)數(shù)量