蜂窝电话锂离子电池

1.产品概述

蜂窝电话用锂离子电池(简称：手机电池)是移动电话机的一个重要能源供给配件。早期移动电话机主要使用镍镉和镍氢电池。镍镉电池由于会对环境造成污染，并且容量密度低，存在记忆效应，已基本淘汰。镍氢电池与镍镉电池相比具有较好的充放电特性，电量密度比相对高，对环境也较友好，安全性能比锂离子电池好，因此目前在极少部分移动通信产品(如对讲机)中仍有使用。但由于手机是随身携带的现代移动通信产品，消费者需求倾向于功能更强大，体积更轻薄小巧便于携带的产品，而锂离子电池具有工作电压高(一般在3.6V以上)、比能量大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、无公害等优点，受到移动电子设备的青睐，成为手机的主导电源。随着智能手机的广泛使用，对锂离子电池容量的需求越来越大。目前蜂窝电话用锂离子电池的容量一般在1000mAh～3000mAh范围内。

蜂窝电话用锂离子电池一般由电芯、保护电路和保护外壳组成。评价其使用性能的主要特征参数有输出电压、放电容量、使用循环寿命等。

2.产品标准情况分析

(1)国际标准

锂离子电池适用的安全标准为IEC 62133：含碱性或非酸性电解液的蓄电池及蓄电池组一便携设备用密封蓄电池和蓄电池组的安全性要求。IEC 62133第1版于2002年发布，该标准规定了在预期使用和合理可预见的误使用条件下，含碱性或其他非酸性电解质的便携式密封蓄电池和蓄电池组(不含扣式电池)的安全操作的要求和试验。

IEC 62133第1版是国际上第一部锂离子电池相关的安全标准，解决了此前锂离子电池无安全标准的问题，其中的部分试验项目为后来的其他领域的锂离子电池安全标准所借鉴，并且在一定程度上被部分国家转化为本国标准。但同时该标准也存在一些问题，如：未严格区分锂系和镍系电池，未包含纽扣型锂离子电池，未严格区分电池芯和电池组，重视电池芯而忽视电池组。

(2)国内标准

目前我国在电子、通信、轻工、汽车、煤炭、民航等领域开展了锂离子电池的标准制修订工作，制定的锂离子电池现行标准16项，其中GB/T 28164—2011等同转化自IEC 62133：2002，属于推荐性标准。

此外，我国自2008年起开始自主制定专门的锂离子电池安全强制国家标准《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》，目前该标准已经完成起草正在报批之中。

新国标GB/T 18287—2013《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》(推荐性标准，2013年7月19日发布，2013年9月15日实施)在积极参照国际标准的基础上，充分考虑锂离子电池在选材、设计、生产、使用、运输、回收等全寿命周期所面临的各种应力及安全因素，并依据锂离子电池的安全问题具有自身的特殊性，考虑了电池(芯)材料、电池(芯)、保护电路、封装材料、电池组、外界环境等各方面安全因素，制定了相关的安全要求和试验方法。

3.产品质量指标分析

近几年手机用锂离子电池产品质量监督抽查的检验项目情况如下：

(1)0.2C5A放电性能：电池按规定充电后搁置0.5h，在20℃±5℃条件下，以0.2C5A电流放电至终止电压，记录放电时间(或放电容量)。标准规定放电时间应大于5h(即电池容量应达到产品标准或产品明示指标要求)。此项检验是考核电池在小电流放电情况下的特性，在相同放电电流条件下，放电时间越长，表示电池的容量越高，可供使用的时间就越长。放电性能(容量)不合格的电池，消费者最直接的感觉就是使用的时间短，甚至影响手机的正常通话业务。

(2)1C5A放电性能：电池按规定充电后搁置0.5h，在20℃±5℃条件下，以1C5A电流放电至终止电压，记录放电时间。标准规定放电时间应大于51min。此项检验时考核电池在大电流放电情况下的特性，在相同放电电流条件下，放电时间越长，表示电池的容量越高，可供使用的时间就越长。放电性能(容量)不合格的电池，同样影响消费者的正常使用。

(3)低温性能：电池按规定充电后，在-20℃±2℃温度条件下搁置16h后，以0.2C5A电流放电至终止电压，记录放电时间并观察电池外观是否变形、爆裂。标准规定放电时间应大于3h。这项试验就是考核电池在低温情况下的放电性能。我国地域辽阔，长江以北地区冬季气温通常在0℃以下，部分城市甚至可以达到-20℃左右，如果电池低温放电性能不合格，会出现使用时间短，严重的甚至导致手机无法正常使用。

(4)过充电保护性能：电池按规定充电后，用恒流恒压源再给电池进行2倍标称电压、2C5A的设定电流持续加载8h。观察电池是否爆炸、起火、冒烟或漏液。这项试验是考核锂电池保护电路在承受大的充电电压和充电电流时是否动作保护的安全性能。由于消费者在实际使用中经常误用或使用非标配的充电器给电池充电，如果保护电路的安全性能不合格，将很有可能出现电池起火、爆炸等危险，严重危害消费者的生命、财产安全。这是电池的重要安全指标。

(5)短路保护性能：电池按规定充电后，用≤0.1Ω电阻器短路lh。观察电池是否爆炸、起火、冒烟或漏液。这项试验是考核锂电池保护电路在正负极短路时是否动作保护的安全性能。由于消费者在实际使用中疏忽导致电池正负极短路，如果保护电路不能有效动作保护，同样有可能出现电池起火、爆炸等危险并严重危害消费者的生命、财产安全。此项也是电池的重要安全指标。

4.质量现状分析

(1)总体分析

我们认为，我国锂离子电池质量有如下几个特点：

①初期，锂离子电池的标称容量问题和安全问题都较为严重，近两三年来，标称容量问题还相对突出，但安全质量问题有所改观。

②锂离子电池行业质量水平在相对稳定的情况下逐年有所提升。

③需要注意的是，锂离子电池的安全质量是产品质量的最重要方面，需要持续不懈加以关注。

从这些年的抽查结果看出，虽然锂离子电池的质量水平在不断提高，但还存在不少的问题，未来锂离子电池的质量水平还有很大的提升空间。

(2)质量问题原因分析

从这些年的抽查结果看出，手机用锂电池的质量问题主要集中在放电性能(电池容量)不合格。针对这个质量问题，我们从外部因素和内部因素两方面进行了一些简单的原因分析：

①外部因素

A.市场过度竞争

目前我国锂离子电池产业主要的优势就是成本较低，随着我国锂离子电池生产工艺的不断进步，再加上金融危机对国外企业的影响，外资企业纷纷调整全球战略，把中国作为其全球锂离子电池重点生产基地，以求降低成本，同时也看准了中国巨大的市场份额。随着国外锂离子电池产业向中国转移，我国最主要的成本优势逐渐被侵蚀，也就促成了生产企业之间的恶性竞争。为了扩大市场份额，降低生产成本，一些企业采取了简化生产、消减检验工序的方式;部分以低价格作为市场主要竞争力的小型企业，不得不以牺牲产品的质量来达到低价的目的，有些企业采用偷工减料，甚至使用不合格原材料等不正当手段，以达到降低成本的目的，导致产品质量下降。

B.原装电池、名牌电池的暴利导致巨大的利益诱惑

手机用电池市场竞争主要体现为原装电池、品牌电池、假冒伪劣电池三者之争，质量、价格则参差不齐。按目前的生产技术，一块移动电话机用电池生产成本在50元以下，但市场上原装电池、品牌电池的售价高至200～300元，存在严重暴利现象。在巨大的价格差异诱惑和暴利的驱使下，不法商贩不顾消费者的利益，生产或销售假冒产品，将不合格产品流入市场。消费者真假难辨，容易被不法商贩刻意制造的“低价”陷阱迷惑，购买到不合格的产品，在买到“便宜”的同时也买进了不安全的隐患。

C.生产企业法律意识淡薄

历次监督抽查中都发现部分企业的产品标志不符合标准规定要求。夸大产品性能、虚标电池容量;假冒、仿制名牌产品等均有发生。这也要求生产企业要了解相关的法律法规，注重学习法律知识，不断提高法律意识。

D.人力成本低导致企业技术革新动力不足

由于我国的人工成本低，很多企业不愿意投入资金和精力进行技术革新，更不愿意大规模采用自动化生产，这给我们锂离子电池的产品质量提升带来了阻碍。

②内部因素

从生产领域的角度来看，存在主要问题有：

A.在设计过程中，一些厂家的研发、设计能力不足。

B.在生产过程中，部分厂家存在偷工减料、简化工序等现象。

C.生产工艺水平低，生产缺乏标准化，自动化程度低，导致部分产品性能不稳定，甚至出现缺陷产品，如低温条件下使用放电容量明显下降，使用寿命短等。

④在产品的检验方面，部分厂家忽视产品质量监控环节，缺乏定期、定量的产品质量分析和跟踪。

(3)其他相关情况

目前我国锂离子电池行业主要存在以下两个问题：

①缺乏统一标准和强制性标准。

国内锂离子电池至今还没有制定强制性标准，目前采用较多的标准只有GB/T 18287—2013《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》、GB 8897.4—2008《原电池第4部分：锂电池的安全要求》和行业标准等少数几个标准，且大多数锂电池标准属推荐性标准，而国际上针对锂离子电池的安全和性能标准有上十种，涵盖范围也十分广泛，既有终端设备的标准，也有供电附件的标准;既有针对生产和设计的指导性标准，也有针对成品结果的强制性标准;既有针对使用方面的标准，也有针对运输方面的标准;既有安全指标标准，也有性能指标标准。相比之下，我国的锂离子电池标准，无论从范围上，还是从结构上，都有很大的不足，这助长了部分企业非标生产或无标生产，也从整体上影响了我国的锂离子电池质量提升。

②电芯材料的安全性研究不足，设计、生产等关键性技术欠缺。

锂离子安全性最重要的一环就是电芯本身的安全性，外围的设计都是辅助保证安全的。但我国的企业在电芯材料的选择上，更关注追求高的能量密度.对其安全性关注度不足。另外，我们在电芯关键材料的技术水平也相对落后，尤其是隔膜材料的技术能力远远不足。

5.消费指南

由于锂离子电池的化学特性关系，在某些特定条件下，如过充电，内、外部短路，遭受外部机械挤压或撞击等破坏，可能会引起爆炸起火危害。

作为普通消费者，如何选购适合自己手机的电池呢?

毫无疑问应该选购型号与手机相匹配的电池，但同时应注意以下几点：

(1)手机电池选购注意事项：

①电池配合手机时，应松紧适度，无阻塞。

②电池装入手机，开机后，用手稍微用力摇动电池，手机不应有接触不良而关机的现象。

③电池胶壳外表应清洁，无刮花及污点。

④电池接触片表面，不应有长锈或电镀层脱落的现象。

⑤电池外表面应有说明所配机种及电池容量。