无人机电池标准(DB44)资料.pdf

无人机用锂电池技术要求（讨论稿）发布 发布时间：2015-07-03 14:55:35 来源：电池中国网作者：田雯玥 字体： 大 中 小 摘 要 近 日 ，广 东 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 无 人 飞 行 器 用 锂 离 子 电 池 及 电 池 组 技 术 要 求（ 工 作 组 讨 论 稿 ），该 讨 论 稿 针 对 无 人 飞 行 器 中 所 使 用 的 可 充 电 锂 离 子 电 池 及 电 池 组 的 相 关 技 术 做 出 了 明 确 要 求 ， 并 对 锂 离 子 电 池 及 电 池 组 的 检 验 规 则 、 使 用 说 明 、 运 输 、 贮 藏 等 方 面 做 了 相 应 规 定 。 近日，广东省质 量技 术监 督局 发布 无人 飞行 器用 锂离 子 电池 及电 池组 技术 要求（工 作组讨 论稿 ），该 讨论稿 针对 无人 飞行 器 中所 使用 的可 充电 锂离 子电 池 及电 池组 的相 关技 术 做出 了明 确要 求，并 对锂 离子 电池 及电 池组 的检 验 规则 、使 用说 明、运输、贮藏 等方 面做 了相应 规定。 无人 飞行 器也 称“无 人机 ”，是由 遥 控站 管理（包 括远 程 操纵 或自 主飞 行） 的航 空器 。 无人 机诞 生于 上世 纪 40 年 代， 曾长 期应用 于军 事 领域。近年来，无 人机开 始走 向民 用，并 逐渐 在航 拍、测 绘、农业、短 途运 输等 行业 发挥 出 重要 作用 ，无 人机 用锂离 子电 池也 已成 为 锂离 子电 池的 又一 大细 分市 场 。随着 无人 机产 业的 崛起，这一市场 规模 也将 逐渐 扩大，而针对该 细分 市场 制定 相应 技术 规 范，不 但可 以规 范无 人机 用锂 离子 电池 的规 范化 生 产， 也将 促进 我国 无 人机 产业 的健 康发 展。 据介 绍，本次 发布的 无人 机用 锂电 池技术 要求 讨论 稿由 广 东产 品质 量监 督检 验研 究院 提 出，并 由东 莞新 能源 科技 有限 公司、欣旺达电 子股 份有 限公 司、 深圳 市 标准 技术 研究 院、 广 州丰 江电 池新 技术 有限公 司、 深圳 市海 盈科 技有 限 公司、中山天贸 电池 有限 公司、深圳市格 瑞普 电池 有限 公司、深圳市巴 伦检 测技 术有 限公 司 、深圳 市迪 比科 电子 科技 有限 公司 等机 构和 企业 共 同起 草。 以下 为讨 论稿 全 文： 1 范围 本标 准规 定了 无 人飞 行器 用可 充电 锂 离子 电池 及电 池组 的术语 和 定义 、要 求、 试验 方 法、 检验 规则 以及 标 志、 使用 说明 、包 装、运 输、 贮存 。 2 规范 性引 用 文件 下列 文件 对于 本 文件 的应 用是 必不 可 少的 。凡 是注 日期 的引用 文 件，仅所 注日 期的 版本适 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 单)适用 于本 文 件。 3 术语 和定 义 下列 术语 和定 义 适用 于本 标准 。 3.1 无人飞 行 器 无人 飞行 器 (UA ： Unmanned Aircraft)，是一 架由 遥控 站管 理 (包 括远 程操 纵或 自主 飞 行)的航 空器 ，也 称 遥控 驾驶 航空 器 (RPA ： Remotely Piloted Aircraft)。 3.2 锂离子 电 池 含有 锂离 子的 能 够直 接将 化学 能转 化 为电 能的 装置 。该装 置包 括电 极、 隔膜 、电 解质 、 容器 和端 子等 ，并 被 设计 成可 充电 。 3.3 锂离子 电 池组 由任 意数 量的 锂 离子 电池 组合 而成 且 准备 使用 的组 合体 。该组 合体 包括 适当 的封 装材 料 、连 接器 ,也可 能含 有电 子控 制装 置。 3.4 额定容 量 由制 造商 标明 的 有效 放电 容量 ，用 C 表示 ，单 位为 安培 小时 (Ah) 或毫 安小 时 (mAh) 。 3.5 最大充 电 限值 电压 由制 造商 规定 的 在锂 离子 电池 在操 作 范围 内的 最高 充电 电压。 3.6 最大充 电 电流 由制 造商 规定 的 在锂 离子 电池 操作 范 围内 的最 大充 电电 流。 3.7 泄气 锂离 子电 池组 中 电池 的内 部压 力增 加 时，气体 通过 预先 设 计好 的防 爆装 置释 放出 来。 3.8 泄漏 电解 质、 气体 或 其他 物质 从锂 离子 电 池或 电池 组中 漏出 。 3.9 破裂 由于 内部 或外 部 因素 引起 的电 池组 外 壳或 电池 壳体 的机 械损伤 ，导 致内 部物 质暴 露或 溢 出，但 没有 喷出；或 者导 致电 池组 器件 暴 露的 保护 壳体 的机 械损 伤。 3.10 起火 从电 池组 或电 池 中发 出可 见火 焰。 3.11 爆炸 电池 或电 池组 外 壳猛 烈破 裂导 致主 要 成分 抛射 出来 。 3.12 充电电 流 In(A) 对电 池或 电池 组 充电 ， n 小 时使 电池 满电 。充 电电 流用 In 表示 。 如： 1 小时 满电 ，为 I1(A) 。 4 测试 环境 及 设备 4.1 测量装 置 准确 度的 要求 电 压测 量装 置： 不低 于 0.5 级 ； 电 流测 量装 置： 不低 于 0.5 级 ； 温 度测 量装 置：± 0.5 ； 时 间测 量装 置：± 0.1% ； 尺 寸测 量装 置：± 0.1% ； 质 量测 量装 置：± 0.1% 。 4.2 测试过 程 中， 对充 放电 装置 、 温控 箱等 控制 仪器 的控制 精度 要求 电 压： ±1% ； 电 流： ±1% ； 温 度： ±2。 5 试验 要求 5.1 电性能 测 试 5.1.1 I1(A) 电 池容 量测 试 电池 组按 6.1.1 规定 进行 试验 ，电 池容量 应符 合制 造商 的 规定 。 5.1.2 -30 ° CI1(A) 容 量测 试 电池 组按 6.1.2 规定 进行 试验 ，电 池容量 应符 合制 造商 的 规定 。 5.1.3 50 ° CI1(A) 容量 测试 电池 组按 6.1.3 规定 进行 试验 ，电 池容量 应符 合制 造商 的 规定 。 5.1.4 23 ° C 时的快 速放 电容 量测 试 电池 组按 6.1.4 规定 进行 试验 ，电 池容量 应符 合制 造商 的 规定 。 5.1.5 -30 ° C 时的 快速 放电 容量 测 试 电池 组按 6.1.5 规定 进行 试验 ，电 池容量 应符 合制 造商 的 规定 。 5.1.6 50 ° C 时的快 速放 电容 量测 试 电池 组按 6.1.5 规定 进行 试验 ，电 池容量 应符 合制 造商 的 规定 。 5.1.7 绝 缘和 布线 电池 组按 6.1.7 规定 进行 试验 ，内 部布线 和他 们的 绝缘 应 足以 抵抗 预期 的最 大电 压，电 流及 温度 要求。布线的排 列应 确保 在连 接 器间 有足 够的 爬电 距离 及电 气 间隙 ，内 部的 连接 物理强 度应 足以 应对 合 理的 可见 滥用 。 5.1.8 循 环寿 命测 试 电池 组按 6.1.8 规定 进行 试验 ，记 录循环 充放 电次 数。 5.2 环境适 应 性 5.2.1 海 拔高 度及 低气 压试 验 电池 组按 6.2.1 规定 进行 试验 ，记 录测试 中电 池放 电容 量 。 5.2.2 温 度冲 击测 试 电池 组按 6.2.2 规定 进行 试验，测试结束 后，以1I1(A) 倍 率进 行放 电， 确认 电池 容量 。 测试 中，电池 不 应该 有鼓 包、漏液 、破裂 、起 火、爆 炸等 现象 出现。 5.2.3 防 水试 验 电池 组按 6.2.3 规定 进行 试验 ，完 成 测试 后，以 1I1 倍率 进行 放电， 确认 电池 容量 。 测试 中，电池 不 应该 有鼓 包、漏液 、破裂 、起 火、爆 炸等 现象 出现。 5.2.4 盐 雾试 验 电池 组按 6.2.4 规定 进行 试验 ，结 束后常 温恢 复 2h 后 检查镀 层表 面。 要求 ：无 生锈 、 剥落 现象 。 5.2.5 冲 击测 试 (工作 状态 ) 电池 组按 6.2.5 规定 进行 试验， 测试 结束 后，电 池应 没有 任何 物理 损坏 ，如 漏液 ，破 裂 等。 5.2.6 振 动测 试 电池 组按 6.2.6 规定 进行 试验 ，测 试结束 后 , 电池 无漏 液、破 裂、 爆炸 、起 火等 现象 出 现。 5.2.7 挤 压 电池 组按 6.2.7 规定 进行 试验 ，电 池应不 起火 不爆 炸。 5.3 电安全 性 能测 试 5.3.1 过 充保 护测 试 电池 组按 6.3.1 规定 进行 试验， 测试 中，需 记录 电池 组的 截止 电压， 充电 电流 及电 池温 度 。 测试 中， 电池 组 不得 出现 爆炸 、起 火 、冒 烟、 漏液 、破 裂等现 象。 测试 中，最 大充 电电 流及 截止 充电 电 流需 记录。如电池组 在充 电状 态中 ，出 现开 路现 象，开 路现 象出 现的 时 间、开路 前的 充电 电 流大 小及 开路 后的 电池 组物 理 变化 均需 记录 。 5.3.2 深 度放 电 电池 组按 6.3.2 ，所 得到 的容 量需 等于或 大于 容量 1 的 90% 5.3.3 保 护电 路失 效后 的过 充试 验 电池 组按 6.3.3 ，电池 组不 得出 现爆 炸、起 火、冒烟、泄露等 现象。 5.3.4 电 池组 外部 短路 测试 电池 组按 6.3.4 ，电 池不 应起 火、 爆炸。 测试 时需 记录 电 池组 表面 温升 情况 。 5.3.5 电 池外 短路 测试 电池 组按 6.3.5 ，电 池不 应起 火、 爆炸。 测试 时需 记录 电 池表 面温 升情 况。 5.3.6 抗 电强 度 电池 组按 6.3.6 ，电 池不 应出 现电 弧及绝 缘击 穿现 象。 漏 电流 不得 大于 5mA 。 6 试验 方法 6.1 电性能 测 试 6.1.1 I1(A) 电 池容 量测 试 锂离 子电 池组 完 全充 满电 后， 在温 度 为 23 ° C±2° C 的环 境中静 置 20-24hrs, 然 后以 1I1(A) 电流 恒流放 电 到制 造商 规定 的截 至 电压 ， 记录 放电 时间 及放 电容 量 。确 认其 是否 满足 制 造商 宣称 值。 6.1.2 -30 ° CI1(A) 容 量测 试 锂离 子电 池组 完 全充 满电 后， 在温 度 为-30 ° C±2° C 的 环境中 静置 20-24hrs, 然 后以 1I1(A) 电流 恒流放 电 到制 造商 规定 的截 至 电压 ， 记录 放电 时间 及放 电容 量 。确 认其 是否 满足 制 造商 宣称 值。 6.1.3 50 ° CI1(A) 容量 测试 锂离 子电 池组 完 全充 满电 后， 在温 度 为 50 ° C±2° C 的环 境中静 置 20-24hrs, 然 后以 1I1(A) 电流 恒流放 电 到制 造商 规定 的截 至 电压 ， 记录 放电 时间 及放 电容 量 。确 认其 是否 满足 制 造商 宣称 值。 6.1.4 23 ° C 时的快 速放 电容 量测 试 依据 制造 商宣 称 的充 电方 式对 电池 组 进行 充电 ，将 电池 放在 23 ° C ±2° C 的 环境 下 20hrs-24hrs, 然后以 10I1(A)的倍率 (或制 造商宣 称的 最大 放电 倍率 ，取 高 值)进行 放电 ，直 至 电池 组电 压将 至制 造商宣 称电 压。 6.1.5 -30 ° C 时的 快速 放电 容量 测 试 依据 制造 商宣 称 的充 电方 式对 电池 组 进行 充电 ，将 电池 放在 -30 ° C ±2° C 的 环境 下 20hrs-24hrs, 然后以 10I1(A)的倍率 (或制 造商宣 称的 最大 放电 倍率 ，取 高 值)进行 放电 ，直 至 电池 组电 压将 至制 造商宣 称电 压。 6.1.6 50 ° C 时的快 速放 电容 量测 试 依据 制造 商宣 称 的充 电方 式对 电池 组 进行 充电 ，将 电池 放在 50 ° C ±2° C 的 环境 下 20hrs-24hrs, 然后以 10I1(A)的倍率 (或制 造商宣 称的 最大 放电 倍率 ，取 高 值)进行 放电 ，直 至 电池 组电 压将 至制 造商宣 称电 压。 6.1.7 绝 缘和 布线 正极 端子 与电 池 (组 )外 露金 属表 面间 的绝 缘电 阻在 直流 250V电 压 下， 绝缘 电阻 值不 小 于 10M佟 ? 内部 布线 和他 们 的绝 缘应 足以 抵抗 预 期的 最大 电压 ，电流 及温 度要 求。布 线的 排列 应确 保在 连接 器间 有足 够 的爬 电距 离及 电气 间 隙，内 部 的连 接物 理强 度应 足 以应 对合 理的 可见 滥 用。 6.1.8 循 环寿 命测 试 以制 造商 推荐 倍 率进 行充 电至 电池 组 截止 电压 ，以 10C( 或制 造商 宣称 的最 大放 电倍 率 )放 电至 截止 电压 。 循环 上述 步骤 ，至 电池容 量为 初始 容量 的 80% 时 ，停 止试 验。 记录 循 环充 放电 次数 。 6.2 环境适 应 性 6.2.1 海 拔高 度及 低气 压试 验 测试 前电 池组 需 依据 制造 商推 荐充 电 倍率 使电 池满 电，测 试中 遵循 以下 测试 流程 a) 在 15 分 钟内 使气 压降 至海 拔 11000m高度气 压； b) 依据 1I1(A) 倍 率进 行放 电直 至电 池 组截 止电 压，并监 控 电池 组温 度。 c)在 15 分 钟内 使气 压恢 复正 常状 态 记录 测试 中电 池 放电 容量 。 6.2.2 温 度冲 击测 试 依据 制造 商推 荐 充电 倍率 使电 池满 电 ，然 后依 据下 列测 试 步骤 进行 试验 a) 将 电池 放在 85 ° C±2° C 环 境内 4hrs b) 在 5mins内，将 环境 温 度 降低 至 -55 ° C±2° C. c) 电 池保 持在 该环 境内 4hrs d) 在 5mins内，将 环境 温度 升至 85 ° C±2° C e) 将电 池保 持 在该 环境 内 4hrs 测试 结束 后， 以 1I1(A) 倍率 进行 放电 ，确 认电 池容 量。 测试 中，电池 不 应该 有鼓 包、漏液 、破裂 、起 火、爆 炸等 现象 出现。 6.2.3 防 水试 验 依据 制造 商推 荐 充电 倍率 使电 池满 电 ，完 成 GB4208-2008 IPX6 的相 关试 验， 完成 测 试后 ，以 1It 倍率 进 行放 电， 确认 电池 容 量。 测试 中，电池 不 应该 有鼓 包、漏液 、破裂 、起 火、爆 炸等 现象 出现。 6.2.4 盐 雾试 验 对于 电池 组， 以 25 ， 5%Nacl溶液 ， PH 值 6.5-7.2，连续 喷雾 24 小时。 结束 后常 温恢 复 2h 后 检查 镀层表 面。 要求 ：无 生锈 、 剥落 现象 。 6.2.5 冲 击测 试 (工作 状态 ) 依据 制造 商推 荐 充电 倍率 使电 池满 电 。依 据下 表中 的相 关 参数 对电 池施 加冲 击测 试， 在 试验 过充 中， 电 池以 0.5 I1(A)的速 率 进行 放电 。 测试 结束 后， 检查 电 池， 确认 是否 有电 气 及机 械失 效。 测试 结束 后， 电 池应 没有 任何 物理 损 坏， 如漏 液， 破裂 等。 6.2.6 振 动测 试 依据 制造 商推 荐 充放 电倍 率对 电池 组 进行 充电，将电池充 满。后 依 据下 列要 求进 行振 动 测试 。 a) 设备 不工 作， 对设 备进 行频 率从 10Hz 到 2000Hz，扫 描速 率不 超过 1Oct/min，加 速度 0.5g-pk的 正弦扫 频。记录 设备 上选定 位置 的 加速 度响 应曲 线， 确 定共 振频 率和 放大 系 数； b) 使设备 工作 ，施加 C 类曲 线的 试验量 级和 APSD 谱 形 ，每轴向 持 续 1h ； c)重复 a 的正弦 扫描 ，记 录任 何共 振 频率 的变 化(如果 有)。试 验完 成后 进行 目视 检查 和 产品 的功 能检 查。 测试 过程 中， 环 境温 度为 25 ° C±5° C。 测试 结束 后 , 电池无 漏液 、破 裂、 爆 炸、 起火 等现 象出 现 。 6.2.7 挤 压 依据 制造 商推 荐 的充 电电 流进 行充 电 ，将电 池置 于两 个平 面内，垂 直于 极板 方向 进行 挤 压，两平 板间 施加 13.0kN±0.78 kN的 及压 力。一 旦压 力达 到最 大值 即 可停 止挤 压试 验，试验过 程中 电池 不能 发 生外 部短 路。 圆柱 型电 池挤 压 时使 其纵 轴向 与两 平 板平 行，方形 电池 和 软包 电池 只对 电池 的宽 面进 行 挤压 试验。试验中电 池放 置方 式参 照图 示 。一个 样 品只 做一 次挤 压测 试 。 6.3 电安全 性 能测 试 6.3.1 过 充保 护测 试 依据 制造 商推 荐 的充 电电 流进 行充 电 。在 满电 后，采用1.5 倍正 常 充电 压， 8I1(A) 的充 电电 流对 电池 组进 行 充电 直到 电池 失效 。 充电 源需 保持 连 接状 态， 直到 充电 电 压及 电流 稳定 至少 1 小时 后， 结束 试验 。 测试 中， 需记 录 电池 组的 截止 电压 ， 充电 电流 及电 池温 度。 测试 中， 电池 组 不得 出现 爆炸 、起 火 、冒 烟、 漏液 、破 裂等现 象。 测试 中，最 大充 电电 流及 截止 充电 电 流需 记录。如电池组 在充 电状 态中 ，出 现开 路现 象，开 路现 象出 现的 时 间、开路 前的 充电 电 流大 小及 开路 后的 电池 组物 理 变化 均需 记录 。 6.3.2 深 度放 电 该测 试是 用来 确 定电 池深 度放 电后 的 恢复 能力 测试 方法 ： 电池 按制 造商 相 关要 求进 行充 电 a) 采用 1I1(A) 放 电速 率决 定电 池容 量 (容 量 1) b) 使用 1 ? ?10% 的电 阻短 接电 池正 、负极 。将 电池 保持 在 25 ° C ± 5° C 的环 境中 2 周 c)取下 电阻 后， 使电 池处 于放 电状 态 并维 持 2 周 d) 依据制 造商 要 求对 电池 充电 e) 采 用 1It 放 电 速率 测试 电池 容量 由步 骤 e 所得 到的 容量 需等 于或 大 于容 量 1 的 90% 6.3.3 保 护电 路失 效后 的过 充试 验 测试 前，去 除电 池组 保护 电路。依据制造 商推 荐的 充电 电 流进 行充 电。在满 电后 ，采 用 1.5 倍 正常 充电 压， 8I1(A) 的充 电电 流对电 池组 进 行充 电直 到电 池失 效 。 充电 源需 保持 连 接状 态， 直到 充电 电 压及 电流 稳定 至少 1 小时 后， 结束 试验 。 测试 中， 需记 录 电池 组的 截止 电压 ， 充电 电流 及电 池温 度。 测试 结束 后， 观 察试 验 3 小 时。 上述 过程 中， 电 池组 不得 出现 爆炸 、 起火 、冒 烟、 泄露 等现象 。 6.3.4 电 池组 外部 短路 测试 使用 0.2It的 充电倍 率将 电池 组充 满电后，将电池组 放在 23 ° C±2° C 中，将输 出正 负极 用 80m 俦 20m俚缱 杵鞫 搪?0.5h ，将正 负极 断开， 并观 察 3hrs, 电池 不应 起火 、爆 炸。 测试 时需 记录 电 池组 表面 温升 情况 。 6.3.5 电 池外 短路 测试 使用 0.2It的 充电倍 率将 电池 充满 电后， 将电 池组 放在 23 ° C±2° C 中，将 输出 正负 极用 80m 俦 20m俚缱 杵鞫 搪?0.5h ，将正 负极 断开， 并观 察 3hrs, 电池 不应 起火 、爆 炸。 测试 时需 记录 电 池表 面温 升情 况。 6.3.6 抗 电强 度 在正 极端 子与 负 极端 子间 施加 50Hz, 1500V交流电 或 2121V直流 电 1 分钟 ，不 得出 现电 弧及 绝缘 击穿 现 象。 漏电 流不 得大 于 5mA 。 7 样品 数量 及 测试 顺序 测试 所需 样品 数 量及 测试 顺序 如表 所 示 8 标志 、包 装 、运 输、 储存 8.1 标志 8.1.1 每 个产 品在 明显 位置 应用 一 下标 志 a) 产品名 称或 型号 规格 ，产 品代 码 b) 基本 参数 (按 GB4706.1-2005 第 2 章的规 定 ) c) 制造 商名 称， d) 接地 标志 ， 操作 注意 事项 ，安 全 警示 标志 。 8.1.2 外 包装 应有 下列 标志 a) 产品名 称或 型号 规格 b) 基本 参数 (按 GB4706.1-2005 第 2 章的规 定 ) c) 制造 商名 称，地 址， 电话 ，传 真 ，网 址。 d) 产品 标准 号 ，产 品代 码， 出厂 日 期。 e) 安全 储运 图示标 志。 8.2 包装 8.2.1 包 装应 牢固 ，应 有防 雨， 防 摔， 防潮 措施 8.2.2 包 装应 有下 列文 件 a) 合格 证 b) 使用 说明 书 c) 附件 清单 8.2.3 也 可按 用户 要求 进行 包装 。 8.3 运输 产品 在运 输过 程 中应 防止 碰撞 ，抛 摔 ，并 有防 晒， 防雨 措施。 8.4 储存 产品 应储 存在 通 风，干燥 的仓 库内 ，不易 与腐 蚀性 ，易 燃 物质 一起 储存 。