电池/锂离子电池/锂聚合物电池/镍氢电池IEC 62133测试详解
随着电池产品出口市场不断扩大，企业对电池的认证合规的重视日益提升。今天为大家解读IEC 62133标准，助力电池制造企业顺利通过国际认证。
一、标准概述与发展历程：
IEC 62133 是国际电工委员会（IEC）制定的《含碱性或其他非酸性电解质的便携式密封二次电池安全要求》标准。它不仅是锂电池和镍氢电池进入国际市场的关键安全认证标准，更是产品获得 CB证书 和 CE认证 等国际认可的重要依据。
2017年，该标准进行了更新，细分为：
IEC 62133-1:2017（镍系电池）
IEC 62133-2:2017（锂系电池）
新版标准更全面地涵盖了电池的电气、机械和化学安全方面，对过充、过放、短路及热失控等危险情景提出了严苛的测试要求。
二、标准适用范围：
IEC 62133标准适用于所有便携式密封的二次电池及由其组成的电池组，具体包括：
2.1 电池类型：
锂离子电池 (Li-ion)
锂聚合物电池 (Li-Po)
镍氢电池 (Ni-MH)
镍镉电池 (Ni-Cd)
2.2 应用领域：
手机电池
笔记本电脑电池
手持工具电池
可穿戴设备电池
其他便携式电子设备用电池包
对于锂离子电池，IEC 62133-2 更是从电芯级到电池组级，详细规定了在合理可预见误用条件下的安全要求。因此，企业在设计和生产电池时，务必深入理解并积极准备相关测试。
三、IEC 62133核心测试项目解析（来自Yuan897521954）：
通过以下测试，确保电池产品在各种条件下都能保持安全稳定：
3.1 基础安全要求验证 (第4 & 5章)：
参数测量公差 (第4章)：确保所有测试仪器的精度符合标准要求，例如电压测量精度需达到 ±(0.5%读数+1位)，温度测量精度为 ±0.5 °C。所有设备必须经过国家计量认证并定期校准。
一般安全考虑 (第5章)：
绝缘电阻测试：正极对任何外露金属或电池壳体的绝缘电阻需 ≥5 MΩ (直流 500 V)。
内部接线检查：确保内部线缆规格、机械拉力及电气负荷均符合安全标准。
通风释放机构验证：确保电池内部压力达到 150 kPa(±10 kPa) 时能自动开启释放阀，且释放流量 ≥0.1 L/s。
保护电路功能测试：验证过压（充电电压达到 4.35 V±0.05 V 时动作）、欠压（放电电压降至 2.5 V±0.05 V 时切断）和过流保护（放电电流 ≥3×In 持续 1 s 时切断）的有效性。
端子及极性标识检查：检查端子间距 ≥5 mm，标识清晰耐磨，接触电阻 ≤50 mΩ。
3.2 锂电池系统专项测试 (第8章)
3.2.1 充电程序测试 (8.1)
常规充电 (8.1.1)：在恒流/恒压模式下（如 0.5 C 恒流至 4.20 V 恒压，终止电流 0.05 C），电池不应出现过热、膨胀、漏液、起火或保护电路异常。
滥用充电 (8.1.2)：以 2 C 恒流充电至 75 °C 或 1 h，电池不应出现火焰、爆裂或危险性泄漏。
3.2.2 预期使用测试 (8.2)
恒压连续充电 (8.2.1)：在恒压 4.20 V 充电至电流下降至 0.05 C 后再持续 1 h，电池不应起火、爆炸、漏液或过度鼓胀。
高温壳体应力测试 (8.2.2)：充满电的电池在 70 °C 环境下放置 1 h，外壳无开裂、无塑性变形，内部组件无外露，且绝缘电阻 ≥5 MΩ。
3.2.3 可预见误用测试 (8.3) - 核心安全验证
这部分测试旨在模拟电池在实际使用中可能遇到的极端情况，是认证的重中之重。
外部短路测试 (8.3.1 & 8.3.2)：分别针对电芯和电池包，在 −5 °C 和 50 °C 环境下，使用约 80 mΩ 的电阻进行短路，持续 24 h 或直至温度显著下降。此测试验证电池在短路时能否及时切断电流，防止过热、起火或爆炸。
自由跌落测试 (8.3.3)：将充满电的电芯或电池包从 1.0 m 高处自由跌落到混凝土地面 3 次。评估电池在冲击下的机械完整性和安全性，防止内部短路或破裂。
热滥用测试 (8.3.4)：将电芯置于 130 °C 高温中，持续 10 分钟（大电池 30 分钟）。验证电芯的热稳定性和安全阀性能，防止热失控、起火或爆炸。
挤压测试 (8.3.5)：对电芯施加最大 13 kN 压力，或直至电压下降或变形达到初始尺寸的 10%。验证电池在极端机械压缩下的安全性，防止内部短接引发热失控。
电池包过充电测试 (8.3.6)：以制造商规定充电电流的 2 倍进行恒流充电，充电电压 4.2 V，持续 24 小时后静置监测 7 天。检查电池包保护电路的可靠性，防止过度充电引发的化学反应和热失控。
强制放电测试 (8.3.7)：针对电芯进行反向充电 90 分钟。模拟串联电池中单体电芯异常放电的极端情况，防止电化学结构破坏。
振动与冲击测试 (8.3.8)：电池包充电至 50% 电量，进行 6 h 多轴向振动（频率 0−200 Hz）和 36 次多方向冲击（150 g， 6 ms）。确保电池在运输和使用中的机械结构稳固，无外壳开裂、电芯连接松脱或保护电路失效。
四、特殊地区要求：强制内部短路测试（第 8.3.9 节）：
等特定市场，IEC 62133-2:2017 Clause 8.3.9 增加了强制内部短路测试。
测试方法：将充满电的电芯静置后，在正负极之间插入直径 50 μm±10 μm 的镍粉或不锈钢微球，并在短路点施加 400 N 或 800 N 的机械压力（视电芯形状而定）。
判定标准：测试过程中及结束后 1 h 内，电芯不得出现火焰、爆炸、持续烟雾或显著气体释放，且外壳无破裂、无液体泄漏。
以下是电池专项测试项目图
五、信息安全要求（第 9 章）：
根据 IEC 62133-1/-2:2017 第 9 章，电池生产商需向设备集成商提供完整的安全设计文件，至少包括：
电压：Vch‑max 4.20 V ± 0.05 V；Vd‑min 2.50 V ± 0.05 V；
电流：Ich‑max 1 C；Id‑max 3 C；过流3.5 C ≤ 1 s；
温度：–20 °C ~ +60 °C；充电0 °C ~ +45 °C；
充电：推荐CC/CV；高湿、高海拔避免；
图示：放电曲线、BMS接口、警示符号。
七、标识要求（第 10 章）：
基本：制造商、型号、电压、电容、批号/日期、极性，字高≥ 1.5 mm；
警示：禁止拆解、短路、高温；图高≥ 2 mm、文高≥ 1.2 mm；
认证：CE/KC/PSE等 ≥ 5×5 mm；ILAC-MRA或CB号；
充电说明：CC/CV曲线+温度范围+“阅读说明”，图文高≥ 4 mm。
八、包装要求（第 11 章）：
包装需满足以下要求，确保运输和存储安全：
防意外导电：包装表面对地绝缘电阻 ≥2 MΩ。
防端子腐蚀：包装打开后，端子无锈斑、无氧化斑点。
防环境污染物侵入：电池及端子无灰尘或水迹（如IP54等级测试）。
九、关键保护组件要求：
根据IEC 62133标准，电池包必须集成以下关键保护组件，以确保系统安全性：
保护 IC：如Seiko S-8261系列，需具备精确的过充、过放、过流保护功能，并能快速响应切断电路。
PTC 自恢复保险丝：如TE (Tyco) VTP110F系列，在过流或过温时电阻迅速升高限制电流，故障解除后能自动恢复。
MOSFET 开关：如NEC PA1870，作为主断开元件，在保护IC指令下快速切断充放电回路，协同实现高可靠性保护。
高质量连接器：如JST ZHR-2P系列，确保电池与设备之间牢固可靠的电气连接，防止松脱、短路及接触不良。
保护电路板（PCB）：需符合UL 796等安规，具备阻燃等级、绝缘耐压、爬电距离等要求，合理布局元件，避免爬电、短路及热堆积。
十、认证流程与时间安排：
10.1 测试周期
预测试：3-5个工作日
正式测试：10-15个工作日
报告出具：3-5个工作日
总周期：约20-25个工作日
10.2 样品要求
电池芯样品：20-30颗
电池包样品：15-20套
技术资料：规格书、电路图、BOM表等
结语
随着全球市场对电池安全性的要求不断升级，IEC 62133 已成为企业开拓国际市场的“通行证”。通过对电气、机械、热滥用等多维度的严格测试，产品才能在海外市场赢得信任与认可
