能源检测

UL 1642是美国保险商实验室（UL）针对锂离子电池（含原电池与蓄电池）的核心安全标准，适用于便携式电子设备用电池，是全球评估电池安全的重要依据。该标准通过多维度测试规范电池在正常、异常及滥用场景下的安全表现，以下解读具体测试规定。

高温与低温存储测试的规定

UL 1642的环境存储测试分高温与低温两类。高温存储要求电池置于70℃±2℃恒温环境24小时，测试前电池需处于满电或50%-100%容量状态，测试后需无泄漏、变形，电压下降≤10%（以3.7V电池为例，电压≥3.3V）。

低温存储条件为-20℃±2℃、24小时，测试前电池需避免过放（保持部分电荷），测试后电池结构完整，无电解液渗出，以0.2C电流放电时容量≥额定容量80%。

对于聚合物软包电池，高温存储后铝塑膜不得鼓包（厚度增加≤10%），低温存储后不得出现电极分层。

测试中需注意：电池需远离热源/冷源直接接触，确保温度均匀，避免局部过热或过冷影响结果。

温度循环测试的具体要求

温度循环测试模拟电池在极端温度交替下的表现，流程为-20℃±2℃与70℃±2℃之间循环10次，每个温度段保持1小时，转换时间≤1小时（确保温度平稳变化）。

循环过程中电池需处于开路状态，避免自放电干扰测试。循环结束后，首先检查外观：无膨胀、破裂或电解液痕迹，软包电池厚度增加≤20%。

其次进行电气性能验证：以0.2C电流放电，容量需≥额定容量70%，电压不得低于3.0V（3.7V电池）。若电池为圆柱型，还需检查钢壳是否有变形（直径变化≤2%）。

温度循环测试的关键是“温度均匀性”，烘箱或温箱需具备风机，确保舱内温度偏差≤±2℃，否则测试结果无效。

冲击与振动测试的详细规定

冲击测试评估电池受瞬间外力的安全性，要求电池承受150g加速度、6毫秒脉冲的半正弦波冲击，三个互相垂直的轴向（X、Y、Z）各测试3次，总次数9次。

测试后电池需满足：无起火、爆炸或泄漏，开路电压变化≤0.2V，结构无松动（如圆柱电池的顶部盖帽不得脱落）。

振动测试分随机与正弦两种模式：随机振动频率10-2000Hz，加速度0.3g（均方根值），每个轴向测试2小时；正弦振动频率10-500Hz，加速度0.5g，每个轴向测试1小时。

振动后电池需保持结构稳定，无电芯移位或零件松动，放电容量下降≤15%，电压无异常波动（如突然下降≥0.5V）。

跌落与挤压测试的要求

跌落测试模拟电池意外掉落的场景，要求从1.2米高处自由落到厚度≥19mm的硬木板上（木板下垫50mm混凝土，模拟实际地面硬度），电池的六个面（前、后、左、右、上、下）各跌落1次，总次数6次。

测试后电池需无破裂、起火或电解液泄漏，以0.5C电流充电时，电压能正常上升至标称电压（如3.7V电池充至4.2V）。

挤压测试评估电池受重物压迫的安全性，用直径152mm的平面压头对电池施加13kN压力（约1.3吨），保持1分钟。圆柱形电池需额外进行径向挤压（压头作用于侧面），压力同样13kN。

挤压过程中电池不得起火、爆炸；软包电池挤压后厚度增加≤50%，无电解液渗出；圆柱电池钢壳不得破裂（允许轻微变形，直径变化≤5%）。

过充电与过放电测试的规定

过充电测试模拟电池过度充电的风险，要求以1.5倍额定电流充电，直到电池电压达到4.8V（钴酸锂电池典型限值）或充电时间满2小时（以先到者为准）。

测试中需实时监测电池温度，若温度超过150℃或出现烟雾，立即终止测试，但即使终止，若电池已起火或爆炸，仍判不合格。过充电后电池需无泄漏、破裂，电压能恢复至合理范围（如3.7V电池≥3.0V）。

过放电测试模拟电池过度放电的场景，以0.5倍额定电流放电至0V，保持1小时。测试前电池需满电，测试后无泄漏、破裂，以0.2C电流充电后，容量≥额定容量60%（磷酸铁锂电池可放宽至50%）。

过放测试的关键是“终止电压”，需严格控制至0V，避免因放电不足导致测试结果不准确。

外部短路与单电芯过充测试的要求

外部短路测试模拟电池正负极意外连接的场景，用电阻≤0.1Ω的导线连接正负极，直到电池温度降至室温（或1小时无温度变化）。

测试中电池温度不得超过200℃，不得起火、爆炸；短路解除后，电压需≥3.0V（3.7V电池），否则视为电气性能失效。导线需选用截面积≥1mm²的铜丝，避免导线发热影响测试。

单电芯过充测试针对多电芯电池组（如手机、笔记本电池），将电池组中一个电芯以1.5倍额定电流充电2小时，其他电芯开路。

测试后电池组不得起火、爆炸，未过充的电芯需保持性能稳定（放电容量≥额定容量80%），电池管理系统（BMS）需能检测过充并切断电路，否则判不合格。

热冲击测试的具体流程

热冲击测试模拟电池接触高温环境的场景，要求将满电或50%-100%容量的电池放入130℃±5℃烘箱，保持10分钟。

烘箱需具备强制通风（风速≥0.5m/s），避免热量积聚。测试中每隔1分钟记录电池温度，若温度超200℃或出现明火，立即取出，但已爆炸或燃烧超10秒则判不合格。

软包电池因铝塑膜耐热性低，热冲击温度可降至120℃±5℃，但保持时间不变。测试后电池需无火焰、无爆炸，电解液喷溅≤30cm（用白纸置于电池1米处，无电解液痕迹）。

热冲击测试的“满电状态”是关键，若电池电量不足，可能无法触发热失控，导致测试结果假阳性。

加热测试的核心要求

加热测试模拟电池内部热失控的场景，将电池从室温以5℃/分钟速率升温至200℃，保持10分钟（磷酸铁锂电池因热稳定性高，升温至250℃）。

升温速率需严格控制，过快可能导致电池内部温度分布不均，过慢则无法模拟真实热失控。测试中需观察电池状态：不得起火、爆炸，电解液喷溅距离≤30cm。

加热测试的判据明确：无持续燃烧＞10秒、无爆炸（外壳破裂并产生碎片）、无电解液大量喷溅（＞30cm）、温度≤250℃且保持＜1分钟。

测试后需冷却至室温，检查电池外观：无严重变形（厚度增加≤50%），无电解液泄漏，否则判不合格。

电解液泄漏测试的规定

电解液泄漏可能腐蚀设备或伤害用户，UL 1642规定两类泄漏测试：静态与动态。

静态泄漏测试：电池置于60℃±2℃、相对湿度90%±5%环境28天，每天检查pH值（＜5或＞9视为泄漏），容器底部无电解液积液。

动态泄漏测试：电池放电至50%容量，进行10次温度循环（-20℃至70℃），循环后检查电池表面及接缝处，无电解液痕迹（用碘量法检测锂盐残留）。

纽扣电池要求更严：正极朝下倒置滤纸24小时，滤纸无电解液痕迹，重量增加≤0.1mg（电子天平测量），否则判泄漏。

腐蚀测试的详细要求

腐蚀测试评估电解液对设备的影响，取0.1ml泄漏电解液（或模拟电解液：1M LiPF6/EC:DEC=1:1），滴在99.9%纯铜片（25mm×25mm×0.1mm）上，置于25℃±2℃、50%±5%湿度环境24小时。

测试后检查铜片：腐蚀斑直径≤6mm或总面积≤20mm²，无绿色铜锈（氧化铜），否则视为严重腐蚀。

铜片需预先处理：用乙醇擦拭去油污，干燥至恒重，测试后重量损失≤0.5mg（精密天平测量），否则判不合格。

腐蚀测试的关键是“电解液纯度”，模拟电解液需与电池实际使用的电解液一致，避免因溶剂或锂盐不同导致结果偏差。