GB 43854—2024《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》解读及分析

摘要：GB 43854—2024《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》的出台，有利于推动电动自行车行业健康有序发展。本文阐述了该标准制定的背景及意义，详细分析了单体电池、电池组的安全要求和试验目的，总结该标准提出的一些创新性要求，同时也分析了该标准的实施对行业发展和环境保护带来的影响。

关键词：电动自行车；锂离子蓄电池；安全；标准；解读

中图分类号：TM912文献标志码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.012

基金项目：广东省科学院支撑产业集群高质量发展基础能力提升（先进制造方向）项目（2023GDASZH-2023030601-01）。

0引言

随着城市化进程的不断加速以及人们对便捷出行需求的日益增长，电动自行车已成为消费者生活中不可或缺的交通工具。锂离子蓄电池是电动自行车的核心部件之一，其性能和安全性直接关系到使用者的生命财产安全，以及电动自行车行业的健康发展[1]。为了进一步提升电动自行车锂离子蓄电池的质量安全水平，国家标准委发布了GB 43854—2024《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》，并于2024年11月1日正式实施。本文将探讨该标准实施的重要意义、主要内容以及对电动自行车行业及环境的影响。

1GB 43854—2024制定的背景与意义

近年来，我国电动自行车产销量增长迅猛。在电动自行车所使用的蓄电池中，锂离子蓄电池因其能量密度高、重量轻、寿命长等优点，逐渐成为市场的主流选择[2]。然而，随着锂离子蓄电池在电动自行车领域的广泛应用，一些安全问题也逐渐暴露出来，如电池起火、爆炸等事故时有发生，给消费者的生命财产安全带来了严重威胁。因此，制定一套科学、严谨的电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范迫在眉睫，于是GB 43854—2024标准应运而生。

首先，该标准的出台有助于保障消费者的人身健康与生命财产安全。GB 43854—2024对电动自行车用锂离子蓄电池的安全性能提出了明确的要求和严格的测试标准，能够有效地筛选出安全性能不达标的产品，降低电池在使用过程中发生安全事故的风险，为消费者提供更加可靠的出行保障。其次，该标准的出台有助于规范电动自行车行业的发展，将促使电动自行车及锂离子蓄电池生产企业加强产品质量管理，提高产品的安全性，推动行业的健康有序发展。同时，也有助于淘汰一些不具备生产资质和技术能力的企业，优化行业结构。最后，该标准的出台有助于提升我国电动自行车产业的国际竞争力。随着全球对电动自行车的需求不断增加，我国电动自行车产业面临着广阔的国际市场。GB 43854—2024的实施将提高我国电动自行车用锂离子蓄电池的安全性能和质量水平，增强我国电动自行车产品在国际市场上的竞争力。

2标准主要内容解析

2.1适用范围

GB 43854—2024明确指出，其仅适用于符合GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》中规定的电动自行车用锂离子蓄电池单体电池和电池组，并规定了上述产品对象的电气安全、机械安全和环境安全等要求及试验方法。此标准不适用电动滑板车、电动平衡车、电动摩托车等使用的锂离子蓄电池。

2.2单体电池的安全要求

在单体电池方面，标准主要规定了6项安全要求。1）标志。单体电池应标明生产厂、型号、额定容量、标称电压、充电限制电压、生产日期、极性等信息，以便消费者了解电池的基本情况和使用时的注意事项，同时也便于后期溯源。2）过充电。要求过充至1.5倍单体电池充电限制电压或充电总时间达到一个半小时，单体电池不起火、不爆炸。本项目旨在考察充满电的电池在长时间过充情况下的安全可靠性，主要模拟实际使用中在安全保护电路失效的情况下电池发生过充电的情况。过充电可能导致内部隔膜损坏及电解液分解，会产生大量气体及热量，可能出现热失控现象，有起火、爆炸的风险。3）过放电。在一定的过放电条件下，单体电池应能保持安全状态，应不发生起火、爆炸等危险情况。本项目旨在考察当电池电压低于放电截止电压后持续放电的安全性。过度放电不仅会加速电池老化，也会在其内部产生多余的气体和热量，造成电池膨胀或漏液，甚至起火爆炸。4）外部短路。单体电池在外部短路的情况下，应能保持良好的稳定性，避免电池过热引发安全事故。由于操作不当或其他原因导致外部短路发生时，大电流会在电池内部短时间内积累大量的热，从而引发热失控。5）热滥用。此项目旨在评估电池在高温环境下的安全性。当电池的外部环境温度升高时，电池内部温度也不断升高，升高到一定程度时可能导致热失控等危险情况发生。6）针刺。针刺试验是为了模拟电池使用或处理过程中发生的内部短路，考察电池发生内部短路时的安全性。单体电池在被针刺后应不起火、不爆炸。

2.3电池组的安全要求

在电池组方面，标准规定了7项电气安全项目、5项机械安全项目、6项环境安全项目以及热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等共22个项目。

1）电气安全

静电放电。电池组在遭受外部静电干扰影响的情况下，电池组应能维持安全保护功能的正常。因此，在对电池组放电测试后，应按规定验证过充电保护、短路保护功能。

过充电。电池组应具备过充电保护功能，当充电电压超过安全阈值时，能够自动切断充电电路，防止电池过充电。该项目主要模拟在实际使用中，外部充电安全电路失效（如充电器滥用或充电器失效等）导致电池组发生严重过充电情况。

过放电。在电池放电至设定的最低电压时，电池组应能自动切断放电电路，避免过放电对电池造成损害。在实际使用中，如果电池组在低电量情况下持续工作，就可能发生过放电。

温度保护。电池组应具备温度监控功能（包括低温、高温），当电池组温度超过设定的安全范围时，能够及时采取措施（如切断电路），确保电池组不能充电，防止电池发生破裂、起火、爆炸等情况。

外部短路。当电池组发生外部短路时，应能在规定时间内切断电路，保护电池组安全。该项目主要模拟因意外或其他情况导致电池组的正负极被导体直接连接的情况。

过流放电。该项目主要评估电池组在过电流条件下的安全性和稳定性，确保在大电流通过时能及时切断电路，不会发生危险。

绝缘电阻。该项目旨在评价电池组绝缘材料的绝缘性能好坏，防止漏电情况发生，确保电池组安全。

在这几项电气安全项目中，过充电、外部短路、过流放电试验都要求应在正常工作条件和保护元器件单一故障条件下进行，这对产品的安全性提出了更高的要求。电池组的保护电路可以采取双重保护设计来满足这一要求。

2）机械安全

挤压。为了评估电池组在受到外部压力时的安全性，该项目模拟电池在受到碰撞或外力压迫时发生起火、爆炸等情况。开展测试时要考虑电池组实际安装方向。

加速度冲击、振动。该项目评估电池组在使用或运输等情况下受到冲击、振动时电池组的安全性。开展测试时也要注意电池组的安装方向，以及测试后的充放电循环。

自由跌落。该项目评估在跌落时电池组保持安全的能力。电池组的每个面或者每个方向都应进行测试。

提把强度。针对带有提把的电池组，该项目规定按要求施加一定力时提把应不断裂，提把与外壳连接处应不开裂、不脱落，确保提把使用的耐久性。

3）环境安全

低气压。该项目用于模拟低气压条件对锂离子电池空运安全性的影响。试验后，样品应做到不泄漏、不破裂、不起火、不爆炸，这是因为在高海拔等低气压环境下，电池的内部结构和性能可能会受到影响，应确保其在这种环境下的安全性。

温度循环。该项目模拟在运输或储存过程中，电池反复暴露在低温和高温环境下的情况。测试后要求电池不泄漏、不破裂、不起火、不爆炸，以验证其在温度变化环境下的安全性。

浸水。考虑电池组的密封性对防水安全的影响，检验电池在有水环境下的安全性。电池组在浸水后应能保持绝缘性能，不发生短路等安全问题。

盐雾。该项目考核电池组在盐雾环境下，其外壳和连接件能否保持良好的耐腐蚀性能。

湿热循环。该项目检验电池组在高温高湿及交变环境下的性能，确保电池组在湿热环境下能正常工作，不出现腐蚀、漏电等问题。测试后需要关注电池组的绝缘电阻。

阻燃性。按要求应对电池组的非金属壳体、印制板以及内部导线的阻燃性能进行测试，以确保电池组的主要部件材料没有助燃的可能，降低发生火灾后火焰的蔓延速率。

4）热扩散

此项试验是通过触发电池发生热失控来确定电池系统的安全性边界，可以帮助判断电池组在热失控发生时，系统是否能及时作出反应，从而保证生命财产的安全。

5）互认协同充电

电池组应具备互认协同充电功能，能够与不同型号的充电器兼容，降低充电装置不匹配给电池组充电带来的风险。

6）数据采集

电池组在充电、放电过程中应能实时采集电池电压，以及电池组电压、温度、电流等数据，对电池的状态进行监测和管理。

7）标志

电池组应标明生产厂、产品名称、型号、额定容量、额定电压、充电限制电压、生产日期、安全使用年限等信息，其中安全使用年限应清晰可辨，提醒用户及时淘汰老旧电池。电池组唯一性编码应为耐高温永久标志，以确保发生事故后能进行追溯。

3GB 43854—2024创新性技术分析

与推荐性国家标准GB/T 36972—2018《电动自行车用锂离子蓄电池》相比，GB 43854—2024在安全性要求方面发生了显著变化，无论是电气安全要求方面还是机械安全和环境安全方面，GB 43854—2024的要求更加严苛[3]，提出了许多的创新性要求，具体如下。

双重保护设计：在电池组过充电、外部短路、过流放电试验中，要求在正常工作条件和保护元器件单一故障条件下都要进行测试，电池组可能需要采取双重保护设计才能满足要求。例如，当主保护元件出现故障时，备用保护能够及时发挥作用，确保电池的安全运行，显著提高电池组在各种复杂情况下的安全性。

互认协同充电：电池组需要具备互认协同充电功能，以降低充电装置不匹配电池组充电带来的风险。这就要求电池和充电器之间能够进行有效的通信和识别，确保充电器输出的电压、电流等参数与电池的需求相匹配，避免因充电不匹配导致的过充、过热等安全问题，大幅提升充电的安全性。

智能数据采集与监控：电池组在充电、放电过程中应实时采集电池电压，以及电池组电压、温度、电流等数据，这就要求电池组应配备管理系统进行实时监控。通过传感器等设备实时获取电池的各项参数，并将数据传输到管理系统进行分析和处理，一旦发现异常能够及时采取措施，如自动切断充电或放电、发出警报等，有效地预防安全事故的发生。

热扩散控制：电池组的热扩散测试要求当电池组中某一节单体电池起火之后，不得快速扩散至整个电池组。这需要在电池组的设计和制造过程中，采用特殊的设计结构、隔热材料等方式控制热传递和热扩散的速度，降低火灾事故的危害程度，为用户在逃生时提供更多的应对时间。

安全材料的应用：电池组的外壳、印制电路板、导线应使用阻燃性材料，以降低发生火灾后火焰蔓延的速度。阻燃材料的应用可以有效地阻止火焰的蔓延，减少火灾造成的损失，提高电池整体的安全性。

单体电池：规定了严格的过充电（1.5倍）、针刺等测试，这促使电池企业在电池的电极材料、隔膜材料等方面进行改进和创新，以提高电池的耐过充和抗针刺性能。例如，采用更优质的隔膜材料，提高其耐高温和抗穿刺能力，降低电池内部短路的风险。

电池组编码与追溯：电池组具有唯一性编码，且编码标识采用耐高温（950℃）材质。这意味着即使在发生火灾等极端情况下，电池的信息依然可以被追溯，这对事故后的调查、责任认定以及产品质量的持续监控都具有重要意义。通过这种编码技术，可以建立起完善的电池产品追溯体系，一旦出现问题能够快速准确地找到问题源头，促使企业更加注重产品质量和安全性。

4GB 43854—2024的实施对行业的影响

通过上述分析可知，GB 43854—2024在电池及电池组的安全性要求方面发生了显著变化，技术要求更加严苛，这些必然给行业带来显著影响。

4.1对生产企业的影响

1）技术升级压力。为了满足GB 43854—2024的要求，生产企业需要加大技术研发投入，改进电池的生产工艺和技术，提高电池的安全性能和质量水平。企业须对电池的材料选择、结构设计、生产过程控制等方面进行优化，以确保电池能够通过各项安全测试[3]。

2）生产成本上升。技术升级和生产工艺改进必然会导致生产成本的上升。此外，企业还需要增加检测设备和检测人员，加强对产品的质量检测和控制，这也会增加企业的运营成本。但从长远来看，提高产品的质量和安全性能够增强企业的市场竞争力，为企业带来更大的经济效益。

3）行业洗牌加速。GB 43854—2024的实施将提高行业的准入门槛。一些技术水平低、生产设备落后、质量管理不严格的企业将难以满足标准要求，面临被淘汰的命运，而那些技术实力强、产品质量可靠的企业将获得更多的市场份额。行业洗牌加速，市场集中度将进一步提高[4]。

4.2对消费者的影响

1）消费选择更加明确。GB 43854—2024要求制造商在电池组上标注安全使用年限等信息。消费者在选购电动自行车时，可以更加清楚地了解电池的性能和安全状况，从而作出更加明智的消费选择。

2）出行安全更有保障。GB 43854—2024的实施将提高电动自行车用锂离子蓄电池的安全性能，降低电池在使用过程中发生安全事故的风险，为消费者的出行安全提供更加有力的保障。

3）维护成本可能降低。符合标准要求的电池质量更加可靠，使用寿命更长，消费者在使用过程中需要更换电池的频率可能会降低，从而降低了维护成本[5]。

5GB 43854—2024的实施对环境的影响

5.1减少安全事故对环境的破坏

电动自行车用锂离子蓄电池的安全事故不仅会对人们的生命财产安全造成威胁，还会对环境造成严重的破坏。例如，电池起火、爆炸可能会引发火灾，烧毁周边的建筑物和植被，释放出大量的有害气体和污染物。而GB 43854—2024的实施将有效降低电池安全事故的发生概率，从而减少对环境的破坏。

5.2促进电池回收和再利用

为了减少资源浪费和环境污染，电动自行车用锂离子蓄电池回收和再利用也是至关重要的。GB 43854—2024的实施不仅可以推动电池生产企业加强对电池回收和再利用技术的研发和应用，提高电池的回收利用率，还可以促使政府部门制定更加完善的电池回收政策和法规，加强对电池回收行业的监管，确保废旧电池得到妥善处理。通过回收和再利用废旧锂离子蓄电池，可以减少资源消耗和环境污染，同时，还可以创造新的就业机会，促进经济的可持续发展。

5.3推动绿色出行发展

电动自行车作为一种绿色出行方式，具有零排放、低噪音、便捷灵活等优点。GB 43854—2024的实施将提高电动自行车用锂离子蓄电池的安全性能和质量水平，进一步增强电动自行车的市场竞争力，推动绿色出行的发展。随着电动自行车的普及和推广，人们对汽车的依赖程度将逐渐降低，进而减少汽车尾气排放对环境的污染。同时，电动自行车的发展也将促进城市交通结构的优化，缓解交通拥堵，提高城市的运行效率。

6结束语

GB 43854—2024《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》的实施，标志着我国电动自行车行业在安全管理方面迈出了重要的一步。该标准从多个方面对电动自行车用锂离子蓄电池的安全性能提出了严格的要求，为保障消费者的生命财产安全、规范行业发展、提升我国电动自行车产业的国际竞争力提供了有力的支撑。另外，消费者也应增强安全意识，正确使用和维护电池，积极参与监督，共同为电动自行车的安全出行贡献力量。相信在各方的共同努力下，我国电动自行车用锂离子蓄电池的安全性能将不断提升，电动自行车行业将迎来更加美好的发展前景，为人们的绿色出行和美好生活提供更加可靠的保障。

参考文献

[1]冯真得，姜磊，李桂.电动自行车用锂离子蓄电池产品质量安全分析及提升建议[J].质量与认证，2024（10）：73-75.

[2]缴翼飞.“以旧换新”叠加多项新国标出台中国电动自行车产业链或走入“换代”阶段[N].21世纪经济报道，2024-09-23（5）.

[3]于小芳，王帅.GB 43854—2024与GB/T 36972—2018标准差异性研究[J].环境技术，2024，42（8）：234-239.

[4]王晓冬，赵丽香.储能用锂离子电池纳入强制监管的可行性研究[J].消防科学与技术，2024，43（5）：663-666.

[5]于小芳.电动自行车用锂离子蓄电池质量安全现状分析[J].质量与标准化，2022（10）：42-44.

作者简介

马艳芳，女，1974年出生，副研究员，硕士，研究方向为化学检验检测。

（编辑：侯睿琪，收稿日期：2024-11-07）