T-CIE 390-2023硫化物全固態(tài)鋰電池

ICS

CCS

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIE390-2023

硫化物全固態(tài)鋰電池

Sulfideallsolid-statelithiumbatteries

（意見征求稿）

（本草案完成時間：2023年7月1日）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

中國電子學(xué)會發(fā)布

T/CIE390-2023

硫化物全固態(tài)鋰電池

1范圍

本文件規(guī)定了硫化物全固態(tài)鋰電池的電性能、環(huán)境適應(yīng)性、安全保護性能和安全性能的要求、試驗

方法和檢驗規(guī)則。

本文件適用于硫化物全固態(tài)鋰電池單體蓄電池。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB8897.4-2008/IEC60086-4:2007鋰電池安全要求

GB31241-2022便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全技術(shù)規(guī)范

GB/T18287-2013移動電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范

GB/T31486-2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法

GB/T191-2008包裝儲運圖示標(biāo)志

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1單體蓄電池secondarycell

直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本單元裝置，包括電極、電解質(zhì)、外殼和極端等，并被設(shè)計成可充電。

3.2充電限制電壓limitedchargevoltage

電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。

3.3額定容量ratedcapacity

標(biāo)明的電池容量，指電池在25℃±2℃的環(huán)境溫度下，完全充電后，以5h倍率放電至終止電壓時所

應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為安時（Ah）或毫安時（mAh）。

3.4參考試驗電流referencetestcurrent

參考試驗電流用ItA表示，ItA=CAh/1h。

3.5初始容量initialcapacity

3

T/CIE390-2023

新出廠的電池在25℃±2℃的環(huán)境溫度下，完全充電后，以5h倍率放電至終止電壓時所放出的容量。

3.6剩余容量remainingcapacity

新出廠的電池在25℃±2℃的環(huán)境溫度下，完全充電后，在規(guī)定的溫度、時間下進行儲存一段時間，

以5h倍率放電至終止電壓時所放出的容量。

3.7恢復(fù)容量recoverycapacity

在規(guī)定的溫度、時間下進行儲存一段時間，電池放電后進行完全充電，并再次以5h倍率放電至終止

電壓時所放出的容量。

3.8標(biāo)稱電壓nominalvoltage

用來標(biāo)識電池電壓的適宜的近似值。

3.9開路電壓opencircuitvoltage

放電電流為零時電池的電壓。

3.10終止電壓cut-offvoltage

規(guī)定放電終止時電池的負(fù)載電壓。

3.11反向充電reversecharging

電池連接其他設(shè)備時，切換成電源模式對其他設(shè)備進行放電和充電的過程。

3.12起火fire

電池有可見火焰。

3.13爆炸explosion

電池的外殼猛烈破裂導(dǎo)致主要成分拋射出來。

3.14泄氣venting

電池內(nèi)部壓力增加時，氣體通過預(yù)先設(shè)計好的防爆裝置釋放出來。

3.15破裂rupture

由于內(nèi)部或外部因素引起電池外殼的機械損傷，導(dǎo)致內(nèi)部物質(zhì)暴露。

3.16型式檢驗typetest

對有代表性的樣品進行的試驗，其目的時確定其設(shè)計和制造是否符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4要求

4.1外觀和尺寸

4

T/CIE390-2023

單體蓄電池的外觀及尺寸應(yīng)符合以下要求：

a)單體蓄電池按5.3.1檢驗時，電池外觀不得有變形及裂紋，表面無毛刺、干燥、無外傷、無污物；

b)電池表面有清晰、正確的產(chǎn)品標(biāo)志，應(yīng)符合7.1的規(guī)定；

c)電池尺寸符合上海屹鋰新能源科技有限公司的規(guī)定。

4.2電性能

4.2.10.2ItA放電

單體蓄電池按5.3.2.2規(guī)定進行試驗，其放電容量應(yīng)不低于額定容量，并且不超過額定容量的110%，

同時所有測試對象初始容量極差不大于初始容量平均值的7%。

4.2.2倍率放電

單體蓄電池按5.3.2.3規(guī)定進行試驗，電池的放電時間應(yīng)不低于51min。

4.2.3高溫放電

單體蓄電池按5.3.2.4規(guī)定進行試驗，其容量保持率應(yīng)符合如下要求：

55℃放電容量/25℃放電容量≥99%。

4.2.4低溫放電

單體蓄電池按5.3.2.5規(guī)定進行試驗，其容量保持率應(yīng)符合如下要求：

-10℃放電容量/25℃放電容量≥70%。

4.2.5荷電保持能力及恢復(fù)容量

單體蓄電池按5.3.2.6規(guī)定進行試驗，荷電保持能力及恢復(fù)容量應(yīng)符合如下要求：

存儲28天后剩余容量/初始容量≥90%，

存儲28天后恢復(fù)容量/初始容量≥95%。

4.2.6儲存性能

單體蓄電池按5.3.2.7規(guī)定進行試驗，儲存性能應(yīng)符合如下要求：

儲存后恢復(fù)容量/初始容量≥90%。

4.2.7循環(huán)壽命

單體蓄電池按5.3.2.8規(guī)定進行試驗，此時容量保持率應(yīng)符合的要求：

第500次循環(huán)的放電容量/初始放電容量≥95%，或第1000次循環(huán)的放電容量/初始放電容量≥90%。

4.2.8內(nèi)阻

單體蓄電池按5.3.2.9規(guī)定進行試驗，電池的內(nèi)阻應(yīng)不大于制造商的規(guī)定。

4.3環(huán)境適應(yīng)性

4.3.1恒定濕熱

單體蓄電池按5.3.3.1規(guī)定進行試驗，外觀應(yīng)無變形、無銹蝕、不泄氣、不破裂、不起火和不爆炸，

放電時間應(yīng)不低于3h。

5

T/CIE390-2023

4.3.2振動

單體蓄電池按5.3.3.2規(guī)定進行試驗，開路電壓應(yīng)不低于90%的初始電壓，應(yīng)不泄氣、不破裂、不

起火和不爆炸。

4.3.3自由跌落

單體蓄電池按5.3.3.3規(guī)定進行試驗，開路電壓應(yīng)不低于90%的初始電壓，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.3.4低氣壓

電池按5.3.3.4規(guī)定進行試驗，應(yīng)不泄氣、不破裂、不起火和不爆炸。

4.4安全保護性能

4.4.1過充電保護

電池按5.3.4.1規(guī)定進行試驗，應(yīng)不泄氣、不破裂、不起火和不爆炸。

4.4.2過放電保護

電池按5.3.4.2規(guī)定進行試驗，應(yīng)不泄氣、不破裂、不起火和不爆炸。

4.4.3短路保護

電池按5.3.4.3規(guī)定進行試驗，應(yīng)不泄氣、不破裂、不起火和不爆炸。

4.5安全性能

4.5.1重物沖擊

電池按5.3.5.2規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.5.2熱濫用

電池按5.3.5.3規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.5.3過充電

電池按5.3.5.4規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.5.4強制放電

電池按5.3.5.5規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.5.5短路

電池按5.3.5.6規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸，電池的外表面溫度不得高于130℃。

4.5.6機械沖擊

電池按5.3.5.7規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.5.7擠壓

電池按5.3.5.8規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

6

T/CIE390-2023

4.5.8針刺

電池按5.3.5.9規(guī)定進行試驗，應(yīng)不起火、不爆炸。

4.5.9溫度循環(huán)

電池按5.3.5.10規(guī)定進行試驗，應(yīng)不泄氣、不破裂、不起火和不爆炸。

5試驗方法

5.1試驗條件

除另有規(guī)定外，本標(biāo)準(zhǔn)中各項試驗應(yīng)在以下大氣條件下進行：

a)溫度：25℃±5℃；

b)相對濕度：不大于75%；

c)大氣壓力：86kPa~106kPa。

5.2測量儀表與設(shè)備要求

5.2.1測量電壓的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5%。

5.2.2測量電流的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5%。

5.2.3測量時間用的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.1%。

5.2.4測量溫度的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5℃。

5.2.5恒流源的電流可調(diào)，在恒流充電或放電過程中，其電流的相對變化應(yīng)在±1%范圍內(nèi)。

5.2.6恒壓源的電壓可調(diào)，在恒壓充電過程中，其電壓變化應(yīng)在±1%范圍內(nèi)。

5.3試驗方法

5.3.1外觀及尺寸

在良好的光線條件下，用目測法檢查被測電池的外觀。

5.3.2電性能

5.3.2.1充電方法

單體蓄電池在充電前應(yīng)首先在25℃±2℃的環(huán)境溫度下以0.2ItA進行放電至終止電壓2.5V后，

再以0.2ItA充電，當(dāng)電壓達到充電限制電壓時改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.02ItA，最

長充電時間不大于8h，停止充電。此充電制式為試驗的仲裁充電方法。

5.3.2.20.2ItA放電

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電，停止充電后，擱置0.5h~1h，在25℃±2℃的環(huán)境溫度下以0.2ItA

電流放電到終止電壓2.5V。上述試驗可以重復(fù)循環(huán)5次，當(dāng)有一次循環(huán)的電池容量符合4.2.1的要求時，

試驗即可停止。

5.3.2.3倍率放電

7

T/CIE390-2023

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電，停止充電后，擱置0.5h~1h，在23℃±2℃的環(huán)境溫度下以1ItA

電流放電到終止電壓2.5V。電池的放電時間應(yīng)符合4.2.2的要求。

5.3.2.4高溫放電

單體蓄電池按5.3.2.1仲裁充電方法充滿電后，置于55℃±2℃的高溫箱中恒溫2h，然后以0.2ItA

放電至終止電壓2.5V，放電容量應(yīng)符合4.2.3的要求。

5.3.2.5低溫放電

單體蓄電池按5.3.2.1仲裁充電方法充滿電后，置于-10℃±2℃的低溫箱中恒溫20h，然后以0.2ItA

放電至終止電壓2.5V，放電容量應(yīng)符合4.2.4的要求。

5.3.2.6荷電保持能力及恢復(fù)容量

單體蓄電池按5.3.2.1仲裁充電方法充滿電后，在室溫下儲存28d后，再在25℃±2℃的環(huán)境溫度

下以0.1ItA放電至終止電壓2.5V，計算容量；電池再以測試5.3.2.1仲裁充電方法充滿電，25℃±2℃

下，以0.1ItA電流放電至終止電壓2.5V，計算容量。應(yīng)符合4.2.5的要求。

5.3.2.7儲存性能

單體蓄電池按測試5.3.2.1規(guī)定的方法充入40%~45%的容量，然后在環(huán)境溫度20℃±5℃、相對濕

度45%~75%的環(huán)境中儲存12個月。然后再按測試5.3.2.1的規(guī)定充電后，在25℃±2℃的溫度環(huán)境下

以0.1ItA放電至終止電壓2.5V。充放電試驗可以循環(huán)5次，應(yīng)符合4.2.6的要求。

5.3.2.8循環(huán)壽命

單體蓄電池按5.3.2.1仲裁充電方法充滿電后，靜置5min，然后以0.2ItA電流放電至終止電壓2.5V

為1個循環(huán)，連續(xù)進行1000次循環(huán)終止，應(yīng)符合4.2.7的要求。

5.3.2.9內(nèi)阻

單體蓄電池的內(nèi)阻一般用交流法進行測試。

在試驗之前，電池應(yīng)當(dāng)以0.2ItA放電至終止電壓2.5V。電池按照測試5.3.2.1仲裁充電方法充滿電后，

在25℃±2℃的環(huán)境溫度下擱置1h~4h，電池應(yīng)當(dāng)在25℃±2℃的環(huán)境溫度下測量內(nèi)阻。

在25℃±2℃的環(huán)境溫度下，在頻率為1.0kHz±0.1kHz時，測量1s~5s內(nèi)的電壓有效值Ua和電流

有效值Ia，交流內(nèi)阻阻值為：

Rac=Ua/Ia

式中：

Rac——交流內(nèi)阻阻值，單位為歐姆（Ω）；

Ia——交流電流有效值，單位為安培（A）；

Ua——交流電壓有效值，單位為伏特（V）。

注1：交流電壓峰值應(yīng)低于20mV；

注2：本方法主要測試頻率一定時電池的阻抗。

5.3.3環(huán)境適應(yīng)性

5.3.3.1恒定濕熱

8

T/CIE390-2023

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電，將電池放入溫度為40℃±2℃，相對濕度為90%~95%的恒溫恒濕

箱中擱置48h，將電池取出在25℃±2℃的環(huán)境溫度下擱置2h，目測電池外觀，并以0.2ItA電流放電

至終止電壓2.5V，電池應(yīng)符合4.3.1的恒定濕熱要求。

5.3.3.2振動

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電后，將電池固定在振動臺上，不可使電池變形。采用正弦波進行振

動，并以對數(shù)掃頻方式在15min內(nèi)從7Hz掃頻到200Hz并返回到7Hz。振動沿樣品互相垂直的3個

方向（其中一個方向必須與樣品正負(fù)極所在平面垂直）進行，每個方向按上述對數(shù)掃頻方式重復(fù)12次，

振動3h。

對數(shù)掃頻方式如下：7Hz~18Hz保持9.8m/s2的峰值加速度。將振幅保持在0.8mm（位移為1.6mm）

直至峰值加速度達到78.4m/s（2頻率約為50Hz）。保持78.4m/s2的峰值加速度直到頻率增長到200Hz。

電池應(yīng)符合4.3.2的振動要求。

表1振動波形（正弦曲線）

頻率振動參數(shù)對數(shù)掃頻循環(huán)時間（7Hz軸向振動周期數(shù)

-200Hz-7Hz）

起始至

f1=7Hzf2a1=1gnX12

f2f3S=0.8mmY12

15min

f3f4=200Hza2=8gnZ12

返回至f1=7Hz總計36

f1、f4——下限、上限頻率；

f2、f3——交越點頻率（f2≈17.62Hz、f3≈49.84Hz）;

a1、a2——加速度幅度；

S——位移幅度。

注：振動參數(shù)是指位移或加速度的最大絕對數(shù)值，例如：位移量為0.8mm對應(yīng)的峰-峰值的位移

量為1.6mm。

5.3.3.3自由跌落

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電后，擱置1h~4h后進行測試：將電池按1m的跌落高度自由落體

跌落于混凝土板上。電池每個面各跌落一次，共進行6次試驗，電池應(yīng)符合4.3.3自由跌落要求。

5.3.3.4低氣壓

9

T/CIE390-2023

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電后，將其擱置在真空箱中。真空箱密閉后，逐漸減少其內(nèi)部壓力至

不高于11.6kPa（模擬海拔15240m）并保持6h，電池應(yīng)符合4.3.4的低氣壓要求。

5.3.4安全保護性能

5.3.4.1過充電保護

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電后，電源電壓設(shè)定為2倍的標(biāo)稱電壓，電流設(shè)定為2ItA的外接電流，

用電源持續(xù)給電池加載7h，電池應(yīng)符合4.4.1的過充電要求。

5.3.4.2過放電保護

電池以0.2ItA放電至終止電壓2.5V后，外接(n×30)Ω負(fù)載放電7h，鋰離子單體蓄電池的串聯(lián)只

數(shù)用“n”表示，電池應(yīng)符合4.4.2的要求。

5.3.4.3短路保護

單體蓄電池按5.3.2.1規(guī)定充電后，短路其正負(fù)極1h，短路導(dǎo)線電阻80mΩ±20mΩ，電池應(yīng)符合

4.4.3的要求。

5.3.5安全性能

5.3.5.1通則

下述試驗是模擬電池在濫用情況下可能發(fā)生的安全性問題。

下述試驗都應(yīng)在有強制排風(fēng)條件及防爆措施的裝置內(nèi)進行。除5.3.5.4和5.3.5.5外，試驗前所有電

池都要按5.3.2.1規(guī)定充電，并在充電后24h以內(nèi)開始進行試驗。

5.3.5.2重物沖擊

電池放置于一平面上，并將一個Ф15.8mm±0.2mm的鋼柱置于電池中心，鋼柱的縱軸平行于平

面，讓質(zhì)量9.1kg±0.1kg的重物從610mm±25mm高度自由落到電池中心上方的鋼柱上，測試完畢

觀察6h。

電池在接受沖擊試驗時，其縱軸要平行于平面，垂直于鋼柱的縱軸。每只電池只能接受一次沖擊試

驗，電池應(yīng)符合4.5.1的要求。

注：電池寬邊進行重物沖擊。

5.3.5.3熱濫用

電池放置于熱箱中，溫度以(5℃±2℃)/min的速率升溫至150℃±2℃并保溫1h。試驗結(jié)束后，

電池應(yīng)符合4.5.2的要求。

5.3.5.4過充電

電池以0.1ItA進行放電至終止電壓2.5V，然后將電池置于通風(fēng)櫥中，連接電池正負(fù)極與電源，調(diào)

節(jié)電流至3ItA或制造商推薦充電電流的3倍中較大值恒流充電至4.65V，然后用該試驗電壓恒壓充電。

滿足以下兩種情況任一種即可停止：

a)電池持續(xù)充電時間達到7h或制造商定義充電時間中較大值；

10

T/CIE390-2023

b)電池溫度下降到比峰值低20%。

電池應(yīng)符合4.5.3的要求。

5.3.5.5強制放電

該試驗要求在25℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。電池以0.2ItA進行放電至終止電壓2.5V，然后以1ItA

的電流對電池進行反向充電，要求充電時間不低于90min，電池應(yīng)符合4.5.4的要求。

5.3.5.6短路

該試驗在55℃±5℃的環(huán)境溫度下進行，將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表面的

中心部位）置于通風(fēng)櫥中，短路其正負(fù)極，短路導(dǎo)線電阻80mΩ±20mΩ。滿足以下兩種情況任一種即

可停止:

a)電池溫度下降到比峰值低20%；

b)短接時間達到24h。

電池應(yīng)符合4.5.5的要求。

5.3.5.7機械沖擊

采用剛性固定的方法（該方法能支撐電池所有的固定表面）將電池固定在試驗設(shè)備上。在3個相互

垂直的方向上各承受一次等值的沖擊。至少1個方向垂直于電池的寬面。

每次沖擊按下述方法進行：在最初的3ms內(nèi)，最小平均加速度為735m/s2，峰值加速度應(yīng)該在1225

m/s2和1715m/s2之間，脈沖持續(xù)時間為6ms±1ms。

電池應(yīng)符合4.5.6的要求。

5.3.5.8擠壓

單體電池按5.3.2.1方法充電后，將電池置于兩個平面內(nèi)，垂直于電池單體極板方向擠壓，從最初

的接觸點開始，以約1.5cm/s的速度持續(xù)進行擠壓，直至擠壓力達到大約為13KN立即釋壓。觀察1h。

電池應(yīng)符合4.5.7的要求。

5.3.5.9針刺

單體電池按5.3.2.1方法充電后，用Φ3mm~Φ8mm的耐高溫鋼針（針尖的圓錐角度為45o~60o，

針的表面光潔、無銹蝕、氧化層及油污），以10mm/s~40mm/s速度，從垂直于蓄電池極板方向貫穿，

貫穿位置宜靠近所刺面的幾何中心，鋼針停留在蓄電池中。觀察1h。

電池應(yīng)符合4.5.8的要求。

5.3.5.10溫度循環(huán)

單體蓄電池按照5.3.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后，將電池放置在溫度為25℃±5℃的溫控箱體中

進行如下步驟（見圖1）：

a)將樣品放入溫度為75℃±2℃的實驗箱中保持6h；

b)將實驗箱溫度降為-40℃±2℃，并保持6h；

11

T/CIE390-2023

c)溫度轉(zhuǎn)換時間不大于30min；

d)重復(fù)步驟a)~b)，共循環(huán)10次。

電池應(yīng)符合4.5.9的要求。

圖1溫度循環(huán)流程示意圖

6檢驗規(guī)則

6.1檢驗時機

檢驗一般在產(chǎn)品設(shè)計定型和生產(chǎn)定型時進行，但在產(chǎn)品的主要設(shè)計、工藝、元器件及材料有重大改

變，影響產(chǎn)品的重要性能，使原來的檢驗結(jié)論不再有效時，也應(yīng)進行檢驗。

6.2檢驗分類、檢驗項目、要求、試驗方法和樣品數(shù)量

檢驗分類、檢驗項目、要求（章條號）、試驗方法（章條號）和樣品數(shù)量見表2。

表2檢驗規(guī)則

組號檢驗分類檢驗項目要求章條號試驗方法章條號樣品數(shù)量

出廠檢驗外觀和尺寸4.15.3.11%

1內(nèi)阻4.2.85.3.2.93

0.2ItA放電4.2.15.3.2.23

倍率放電4.2.25.3.2.3

2電性能高溫放電4.2.35.3.2.43

低溫放電4.2.45.3.2.5

荷電保持能力及恢復(fù)

34.2.55.3.2.63

容量

恒定濕熱4.3.15.3.3.13

環(huán)境適應(yīng)振動4.3.25.3.3.23

4

性自由跌落4.3.35.3.3.33

低氣壓4.3.45.3.3.43

過充電保護4.4.15.3.4.1

安全保護

5過放電保護4.4.25.3.4.23

性能

短路保護4.4.35.3.4.3

12

T/CIE390-2023

重物沖擊4.5.15.3.5.23

熱濫用4.5.25.3.5.33

過充電保護4.5.35.3.5.43

6安全性