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便攜式移動電源相關(guān)標準介紹與分析

2017-09-03 07:59:13李翔張慧張丹李晶
質(zhì)量安全與檢驗檢測 2017年4期
關(guān)鍵詞:電池組鋰離子蓄電池

李翔 張慧 張丹 李晶

(天津出入境檢驗檢疫局 天津 300308)

便攜式移動電源相關(guān)標準介紹與分析

李翔 張慧 張丹 李晶

(天津出入境檢驗檢疫局 天津 300308)

從適用范圍、規(guī)定內(nèi)容和測試項目等方面對與便攜式移動電源產(chǎn)品相關(guān)的標準進行了介紹,總結(jié)了標準中存在的問題并提出相關(guān)建議。

便攜式移動電源;標準;介紹;分析

1 前言

近年來,隨著智能手機、平板電腦等電子產(chǎn)品的興起,便攜式移動電源產(chǎn)品應運而生。便攜式移動電源(以下簡稱“移動電源”)也叫“充電寶”,是集儲電、升壓、充電管理于一體的便攜式設備,主要由內(nèi)置電池芯、電路板和外殼所組成。移動電源解決了電子產(chǎn)品使用過程中電量消耗快、待機時間短等問題,極大地滿足了消費者的使用需求。但目前市場上在售的移動電源品牌混雜,質(zhì)量參差不齊,劣質(zhì)產(chǎn)品造成的質(zhì)量問題和安全事件時有發(fā)生。由于移動電源是一種以化學電池為主要構(gòu)件的產(chǎn)品,如果使用不當或正常使用情況下產(chǎn)品保護機制設計不合理,就可能會出現(xiàn)起火、爆炸等現(xiàn)象,因此,能夠約束移動電源產(chǎn)品質(zhì)量的標準就顯得十分重要。

2 與移動電源相關(guān)的標準

目前,移動電源內(nèi)提供電能的化學電池主要是鋰離子電池,包括18650型鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩種。鋰離子電池作為一種相對成熟的化學電源產(chǎn)品,與其相關(guān)的國內(nèi)外標準相對較多,而且形成了一定的標準體系。而目前針對移動電源產(chǎn)品的標準并不多,可以直接適用的標準主要有:ClAPS0001-2014 《USB 接口類移動電源》[1]、DB44/T 1662-2015《USB接口類移動電源 技術(shù)要求》[2]等行業(yè)和地方標準以及UL 2056-2015《移動電源安全檢查綱要》[3]、聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 試驗和標準手冊》第3部分38.3條款[4]等。還有一些標準并不是直接針對移動電源,但在目前標準缺失的情況下也可參照這些標準對移動電源進行部分項目的檢測,如GB 31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全要求》[5]、UL 2054-2004《家用或商用蓄電池組》[6]、IEC 62133-2017《含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組 便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全性要求》[7]、GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設備 安全 第1部分:通用要求》[8]、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備 安全要求》[9]等。

2.1 ClAPS0001-2014

ClAPS0001-2014是中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會于2014年5月發(fā)布的移動電源行業(yè)標準。標準部分條款參考了GB/T 18287-2013《移動電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》,在技術(shù)內(nèi)容中融合了UL 2054的有關(guān)要求,規(guī)定了USB接口類移動電源的定義、要求、試驗方法及標志、包裝、運輸和貯存。該標準規(guī)定移動電源內(nèi)電芯按照GB/T 18287-2013進行測試,并應符合該標準相關(guān)要求。對移動電源的測試主要包括:外觀及尺寸、常規(guī)性能、安全保護性能、機械性能、環(huán)境適應性、接口和附件等6部分[1]。詳見表1。

表1 ClAPS0001-2014標準中移動電源測試項目

2.2 DB44/T 1662-2015等地方標準

目前,針對移動電源產(chǎn)品有地方標準的省份是廣東、福建和河南,其中廣東生產(chǎn)的移動電源占據(jù)全國大部分市場份額。下面對廣東地方標準進行簡單介紹。

DB44/T 1662-2015是廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在2015年9月發(fā)布的廣東省地方標準,其在充分融合國家強制性鋰離子電池標準GB 31241-2014的基礎上,結(jié)合移動電源整機設備特性而制訂。該標準適用于單端輸出電流不大于5A、由鋰離子電池或電池組構(gòu)成的USB接口類移動電源,規(guī)定了USB接口類移動電源的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗方法、型式檢驗、標志、使用說明、包裝、運輸、貯存等。該標準要求組成移動電源的電池或電池組應符合GB 31241-2014對電池或電池組規(guī)定的相關(guān)要求。對移動電源的測試主要包括:外觀及尺寸、警示說明及耐久性、接口和線纜、電性能、電磁兼容性、環(huán)境適應性、安全保護功能等方面[2]。詳見表2。

表2 DB44/T 1662-2015標準中移動電源測試項目

2.3 UL 2056-2015

UL,即美國保險商實驗室,是美國權(quán)威的安全檢測機構(gòu)。UL 2056是美國保險商實驗室在2015年香港秋季電子產(chǎn)品展上推出的針對移動電源終端產(chǎn)品的安全標準,其目的是應對全球移動電源對于安全標準的需求,保護消費者免受人身和財產(chǎn)的損害,同時也幫助制造商降低承擔產(chǎn)品回收及品牌受損的風險。UL 2056范圍覆蓋移動電源終端產(chǎn)品(又稱便攜USB充電器或便攜式備用電池電源,是給低壓電子產(chǎn)品供電的外接設備),適用于最高DC電源輸入和輸出均為60Vdc的產(chǎn)品。在測試項目方面,移動電源除了要符合UL 2054標準對電池組的要求外,還包括電源輸入/輸出測試、容量驗證測試等一些針對移動電源設計的特有的檢測項目。另外,標準對移動電源的標記和說明也有比較詳細的規(guī)定[3]。詳見表3。

表3 UL 2056-2015標準中移動電源測試項目

2.4 UN 38.3(Rev.6,2016)

鋰電池類電子產(chǎn)品由于體積小、價值高,通常采用航空運輸??紤]到鋰電池有起火爆炸引發(fā)空難的危險因素,我國民航總局規(guī)定,鋰電池在收運前需要有UN 38.3檢測合格報告或證書。鋰電池UN 38.3測試是指聯(lián)合國針對危險品運輸專門制定的 《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 試驗和標準手冊》的第三部分38.3條款?!蛾P(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 試驗和標準手冊》是《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 規(guī)章范本》和《全球化學品統(tǒng)一分類標簽制度》(GHS)的補充。其中UN 38.3條款主要是針對鋰電池產(chǎn)品,包括金屬鋰和鋰離子電池及電池組[4],其中含有鋰電池的移動電源可參照該條款中鋰離子電池組的項目進行檢測。詳見表4。

表4 UN 38.3中移動電源測試項目

2.5 其他與移動電源相關(guān)的標準

還有一些標準的適用范圍可能并沒有寫明是包括移動電源或者并不針對移動電源,但在目前移動電源標準不完善、國家標準缺失的情況下,可參照這些標準對移動電源進行部分項目的檢測,如GB 31241、UL 2054、IEC 62133、GB 4943.1、GB 8898 等。一些移動電源標準在制定的時候也對這些標準進行了引用、參考或技術(shù)上的融合。

GB 31241、UL 2054、IEC 62133 均可對便攜式鋰離子電池進行檢測,它們分別是中國國家標準、美國保險商實驗室標準和國際電工委員會標準。其中GB 31241涵蓋的范圍很廣,規(guī)定了便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組的安全要求[5],移動電源內(nèi)置的電池和電池組應符合該標準的要求。IEC 62133是國際電工委員會針對便攜式電子產(chǎn)品用電池及電池組的安全所設立的標準,被許多國家采用或引用作為本國電池產(chǎn)品的市場準入要求。目前IEC 62133的版本已更新至2017版,新版本的IEC 62133被拆分成分別適用鎳體系電池和適用鋰體系電池的兩個部分[7]。歐盟目前還沒有特別針對移動電源發(fā)布標準。UL 2054是UL針對家用和商用電池推出的一個安全標準,規(guī)定了常見的鎳氫電池(組)、鋰電池組等二次電池組的相關(guān)安全檢測方法及要求[6]。由于UL 2056規(guī)定移動電源首先要符合UL 2054標準對電池組的要求,因此按照UL 2056標準對移動電源進行檢測,首先要把移動電源作為一個電池組按照UL 2054標準進行性能方面的測試。

GB 4943.1主要適用于電網(wǎng)電源供電的或電池供電的、額定電壓不超過600V的信息技術(shù)設備[8],嚴格地說該標準主要針對信息技術(shù)設備,對移動電源并不完全適用。如用該標準對移動電源進行考核,只能把移動電源當作一個小的機電產(chǎn)品來進行檢測。GB 8898是針對音、視頻產(chǎn)品及類似電子設備進行檢測的安全標準[9],與GB 4943.1相類似,移動電源可當作一個小型電子設備參照GB 8898標準進行部分安全項目的檢驗。

目前,帶USB接口的便攜式移動電源目前還不是CCC(中國強制認證)認證產(chǎn)品,但企業(yè)可進行CQC(中國質(zhì)量認證中心)便攜式移動電源安全認證。該認證是自愿性產(chǎn)品認證,經(jīng)認證的產(chǎn)品可以加施CQC標志,表明該產(chǎn)品符合相關(guān)的質(zhì)量、安全、性能、電磁兼容等方面的要求[10]。目前的認證規(guī)則是由中國質(zhì)量認證中心發(fā)布的CQC11-464116-2016《便攜式移動電源的安全認證規(guī)則》,適用于具有USB接口、由鋰離子電池或電池組構(gòu)成的便攜式移動電源。該認證規(guī)則型式試驗是依據(jù)GB 4943.1-2011、GB 31241-2014規(guī)定的試驗方法、適用條款進行檢測并滿足標準測試要求;移動電源內(nèi)部電池安全試驗依據(jù)GB 31241-2014規(guī)定的試驗方法、適用條款進行檢測并滿足標準測試要求[11]。

3 標準存在的問題及相關(guān)建議

根據(jù)上述標準的分析可知,目前移動電源產(chǎn)品標準存在以下突出問題:

(1)針對移動電源產(chǎn)品的標準數(shù)量少,標準的權(quán)威性、針對性不強?,F(xiàn)有標準主要是行業(yè)標準、地方標準,缺少強制性國家標準。目前與移動電源產(chǎn)品相關(guān)的標準大部分是針對鋰電池和電子設備的標準,缺少對移動電源整體性考量的標準。

(2)標準未成體系,標準之間缺少協(xié)調(diào)性。目前,移動電源產(chǎn)品在各個層面均未形成滿足其設計生產(chǎn)、檢驗評估等要求的標準體系?,F(xiàn)有標準的技術(shù)內(nèi)容也缺乏協(xié)調(diào)性,如存在標準術(shù)語規(guī)定不夠科學嚴謹,標準之間部分項目的檢測規(guī)定不統(tǒng)一等問題。

由于針對移動電源產(chǎn)品標準的權(quán)威性、針對性不強及國家標準的缺失,造成了移動電源產(chǎn)品無論是在設計和生產(chǎn)中還是檢驗和監(jiān)管中,都沒有權(quán)威的技術(shù)標準進行約束,行業(yè)準入門檻比較低、市場和質(zhì)量部門監(jiān)管不嚴,導致了目前市場上移動電源產(chǎn)品魚龍混雜,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。

從國家質(zhì)檢總局和各地質(zhì)量監(jiān)管部門的抽測和質(zhì)量安全風險預警來看,移動電源存在容量標識不明晰、電芯安全問題突出、外殼不能有效防火、保護電路設計不合理等問題。但是由于缺少權(quán)威的移動電源產(chǎn)品標準,抽測檢驗的標準只能參照上述部分鋰電池標準和行業(yè)標準進行檢測,抽測結(jié)果僅作為反饋給企業(yè)的參考,不能作為企業(yè)整改的依據(jù)。例如國內(nèi)某知名企業(yè)回應其移動電源抽檢不合格的聲明稱,由于國家尚未出臺關(guān)于移動電源產(chǎn)品的強制質(zhì)量執(zhí)行標準,抽測依據(jù)的是中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會標準,不具強制執(zhí)行性。

4 結(jié)語

移動電源產(chǎn)品雖小,但安全隱患卻不容忽視。因此建議有關(guān)部門盡快制定和出臺移動電源產(chǎn)品的強制性國家標準,使移動電源在設計生產(chǎn)和檢驗監(jiān)管上都有標可依。同時,完善標準體系,做到產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋,對組成移動電源的主要材料、配件進行嚴格的準入規(guī)定,提高企業(yè)進入移動電源行業(yè)的門檻,使質(zhì)量好、信譽高的知名品牌占據(jù)市場主導地位,從而促進移動電源產(chǎn)業(yè)健康規(guī)范的發(fā)展。

[1]ClAPS0001-2014 USB接口類移動電源[S].

[2]DB44/T 1662-2015 USB接口類移動電源 技術(shù)要求[S].

[3]UL 2056-2015移動電源安全檢查綱要[S].

[4]聯(lián)合國經(jīng)濟和社會理事會危險貨物運輸專家委員會.關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 試驗 和標準手冊[M].Rev.6,2016.

[5]GB 31241-2014便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全要求[S].

[6]UL 2054-2004家用或商用蓄電池組[S].

[7]IEC 62133-2017含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組 便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全性要求[S].

[8]GB 4943.1-2011信息技術(shù)設備 安全 第1部分:通用要求[S].

[9]GB 8898-2011音頻、視頻及類似電子設備 安全要求[S].

[10]中國質(zhì)量認證中心網(wǎng)站(www.cqc.com).CQC標志認證簡介.

[11]CQC11-464116-2016便攜式移動電源的安全認證規(guī)則[S].

Introduction and Analysis of Portable Mobile Power Bank Related Standards

LI Xiang, ZHANG Hui, ZHANG Dan,LI Jing
(Tianjin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Tianjin, 300308)

This paper introduces the standards related to portable mobile power bank from the aspects of application,content and test items,and summarizes the existing problems in the current mobile power bank’s standard and puts forward relevant suggestions.

Portable Mobile Power Bank;Standard;Introduction;Analysis

TM911

E-mail:lix3@tjciq.gov.cn

國家質(zhì)檢總局科技計劃項目 (2016IK257)

2017-03-27

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