GB 31241—2022与GB 31241—2014差异浅析

杨自永，张佰勋，李 强

（1.国家无线电监测中心检测中心，北京 100041；2.工业和信息化部机关服务局，北京 100804）

0 引言

2022年9月23日，《国务院办公厅关于深化电子电器行业管理制度改革的意见》（国办发〔2022〕31号）在中国政府网发布，并对CCC认证目录进行了调整。该意见明确将近年来危险系数较高、事故频发的“电子电器产品使用的锂离子电池和电池组、移动电源”纳入强制性认证管理。同时最新修订的GB 31241—2022《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范》[1]也于2022年12月29日发布，将于2024年1月1日正式实施。该标准适用于质量不超过18 kg的便携式电子产品用的锂离子电池和电池组，如便携式办公产品、移动通信产品、便携式音视频产品以及其他便携式电子产品。2014年发布的GB 31241—2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求》[2]作为我国第一部电子产品锂离子电池强制性标准已经运行了近10年。随着技术的进步发展，电子产品的广泛普及以及各种功能融合新产品的推出，标准的修订更新也迫在眉睫。新标准也更加准确、合理、科学，将促进锂离子电池行业的持续健康发展。面对标准的更新和国家CCC目录的调整，相关的锂离子电池、移动电源和整机等生产企业也面临更多的挑战和机遇。

1 差异解析

GB 31241—2022在修订过程中参考借鉴UN 38.3、IEC 62133等标准，对部分条款进行了逻辑调整，对锂离子电池、锂离子电池组和上限充放电温度等定义进行了修改。修改电压测量公差等技术参数，删除常温外部短路等部分技术内容，修改和补充完善了部分试验方法和试验程序。在产品标志说明和安全要求方面也进行了重大改动。与GB 31241—2014相比，整体差异较多。

2 实验条件和一般安全要求

两标准间试验条件和一般安全要求具体差异见表1。

表1 实验条件和一般安全要求差异

GB 31241—2022在试验条件上做出了重大改变，从参数测量公差到温度测量方法上做出修改，在制造商规定的充电程序不可获取时提供了新的方法。同时将静电放电由GB 31241—2014中10.8条移至样品预处理（4.7.4）中，由对部分电池组测试到对所有自身带保护电路的电池组都需要按GB/T 17626.2的规定完成静电放电试验后再进行后续试验。GB 31241—2022同时优化了部分试验项目，调整了相关的试验顺序。GB 31241—2022在电池和电池组安全性上从正常条件和可合理预见的误使用、滥用及故障条件两种条件加以考虑，在产品铭牌上列出相应的标识和警示说明。同时对表面积较小的电池和电池组可以按照表7规定的要求标识即可。对于能放入吞咽量规可更换电池组，在儿童触及过程中可会被儿童误吞产生热灼伤和化学危险，应放置在儿童无法接触的地方，在发生误吞时，应及时就医。

3 电池型式试验

电池型式试验包括电安全试验和环境安全试验，两标准间具体差异见表2。

表2 电池型式试验差异

GB 31241—2022电池电安全试验包括高温外部短路、过充电、强制放电三项，删除了GB 31241—2014中的常温外部短路，同时提高了高温外部短路的试验环境温度。高温外部短路模拟用户使用过程中电池短路的情况，当发生故障时较常温外部短路对用户的危害更大。GB 31241—2014以3CA或3倍推荐充电电流进行过充电试验，不同类型正极材料的过充电电压不同，GB 31241—2022以最大充电电流（Icm）进行试验，充电限制电压（Ucl）与过充电试验电压（Ut）应满足表8的要求。与GB 31241—2014不同，GB 31241—2022规定强制放电应该达到负的充电上限电压（—Uup），但在90 min后不管是否到达要求电压都应终止试验。

在环境安全试验中，GB 31241—2022的低气压、振动和加速度冲击要求与GB 31241—2014一致，补充了按照GB/T 2423相关的具体试验方法。对于电池在环境温度循环变化条件下的耐受能力，在10次高低温循环结束后需要在室温下静置至少6 h，使电池恢复到正常状态进行后续试验。在挤压试验中，GB 31241—2022明确了电池的挤压速度，以及电池压降达到三分之一即可停止试验。同时对于长度大于25 mm的软包装电池，在垂直于电池极耳方向的几何宽面放置半圆柱体后再进行挤压试验，挤压力达到表10中软包装电池宽度对应挤压力后截止。

4 电池组型式试验

电池组型式试验包括电环境全试验和电安全试验，两标准间具体差异见表3。

表3 电池组型式试验差异

GB 31241—2014在低气压、温度循环、振动试验后需要按照4.5进行一次放电充电循环，而GB 31241—2022在试验后则不需要进行放电充电循环。在跌落试验中，GB 31241—2014从电池容量来考虑，GB 31241—2022则根据用户是否可更换进行不同高度的试验，而对于预定使用高度高于1.0 m的便携式电子产品，跌落高度要求相同都为1.5 m。GB 31241—2022在阻燃要求上较GB 31241—2014更为严格，最低要求为V-1级。在材料没有符合国家相关标准的情况下，可以通过附录F使用GB/T 5169.22规定的试验火焰进行随机试验。

5 保护电路要求

对于自身带有保护电路的电池组应当承受第10章[1]的相关试验。对于电池组保护电路中的过流充电保护和过流放电保护，如果电流值为区间值，应以区间值上限代替1.5倍的过流充放电保护电流。电流值越大，工作时产生的热量越大、温升越高，越容易造成保护按电路失效，其要求也越为严格。同时电池组保护电路整体要求考虑，GB 31241—2022删除了耐高压试验。自身不带保护电路由其供电的电子产品或充电器来提供保护电路的电池或电池组应通过第11章[1]的系统保护电路安全要求相关试验。较GB 31241—2014，GB 31241—2022在充放电温度控制上做出更详细的规定，当样品处于不同状态下达到规定温度再进行充放电操作时，电池应当不能进行充放电。同时在一致性要求方面，GB 31241—2022补充完善了单级电池过充保护和单级电池过放保护相关试验方法和要求。

6 结束语

随着2 0 2 2 年7月新版电子产品安全标准G B 4943.1—2022的发布以及2022年12月29日GB 31241—2022便携式电子产品锂电池安全规范的发布，国家将电子电器产品使用电池纳入强制性认证管理，对相关产品提出了更高的安全要求，整机和电池企业也面临着前所未有的挑战，但对于企业来说严格把控电池质量也是一次巨大的机遇。本次标准修订对规范整个锂电池市场起着积极的推动作用。本文通过对GB 31241—2014和GB 31241—2022两个标准间差异的比较，给企业产品合规设计、实验室检测以及即将到来的标准换版提供一些参考。■