充电宝环境安全检测(高温充放电)-GB 31241-2022

随着移动电子设备的普及，充电宝（便携式锂电池移动电源）已成为日常生活中不可或缺的电子产品。然而，由于其内部搭载高能量密度的锂离子或锂聚合物电池，在高温、过充、短路等异常条件下存在过热、起火甚至爆炸的安全风险。为规范产品质量、保障消费者安全，中国强制性国家标准 GB 31241-2022《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范》 于2024年1月1日起正式实施，全面替代旧版GB 31241-2014。

该标准对充电宝在各种环境条件下的安全性提出了严格要求，其中高温充放电试验是评估其在极端温度环境下安全性能的关键项目之一，旨在模拟充电宝在夏季高温环境（如车内暴晒、高温地区使用）下的工作可靠性。

标准适用范围

GB 31241-2022 适用于额定能量不超过150Wh的便携式电子产品用可充电锂离子电池和电池组，涵盖：

• 各类USB输出的移动电源（充电宝）

• 内置可充电锂电池的便携设备（如蓝牙耳机、智能手表等）

• 可更换电池的便携设备用电池组

标准从电气安全、机械安全、环境安全、材料安全四大维度规定了30余项测试要求，其中环境安全测试中的高温充放电是核心项目之一。

高温充放电试验目的

高温充放电试验旨在评估充电宝在高温环境下进行充电和放电操作时的热稳定性和安全性。高温会加速电池内部化学反应，可能导致：

• 电解液分解、产气

• 隔膜收缩或熔化

• 正负极材料结构破坏

• 热失控（Thermal Runaway）

通过该试验，验证充电宝在高温条件下是否会发生起火、爆炸、泄漏、冒烟等危险现象，确保其在极端气候或不当使用场景下的安全。

高温充放电试验条件（依据GB 31241-2022）

根据标准第7.10条“高温充放电试验”规定，具体测试条件如下：

（1）试验环境温度

• 70 ℃ ± 2 ℃

• 模拟车辆在阳光下暴晒时内部温度可达70℃以上的极端情况。

（2）试验设备

• 鼓风恒温箱（温度均匀性 ≤ ±2 ℃）

• 可编程充放电测试仪

• 视频监控与温度监测系统（可选）

（3）样品准备

• 选取3个代表性充电宝样品。

• 样品在室温下以制造商规定的充电方法充满电。

• 样品放入恒温箱，在70 ℃环境下预热4小时，确保内部温度均匀。

试验步骤

1. 高温充电测试

• 在70 ℃恒温环境下，使用标准充电器对预热后的充电宝进行充电。

• 充电电压和电流应符合制造商规定（通常为5V/2A或更高）。

• 充电持续至充电宝显示“充满”或管理系统（BMS）停止充电。

• 全程观察样品状态。

2. 高温放电测试

• 同一样品在完成高温充电后，立即在70 ℃环境下进行放电。

• 放电电流为制造商规定的最大输出电流（如2.4A、3A等）。

• 放电至终止电压（通常为3.0V或由BMS控制）。

• 全程监控。

3. 观察期

• 试验结束后，将样品从恒温箱中取出，置于观察室中持续观察6小时。

• 记录是否有起火、爆炸、冒烟、漏液等现象。

判定标准

根据GB 31241-2022，充电宝在高温充放电试验中必须满足以下要求方可判定为合格：

✅ 试验过程中及观察期内，不得出现：

• 起火（Fire）

• 爆炸（Explosion）

• 冒烟（Smoking）

• 漏液（Leakage）

✅ 允许的现象：

• 外壳轻微变形（不破裂）

• 温度升高（但未引发上述危险）

• 功能暂时失效（如自动关机）

只要任一样品在任一环节出现起火、爆炸、冒烟或漏液，即判定为不合格。