شهادة سلامة البطارية IEC 62133: ما يحتاجه مصنعو الإلكترونيات

IEC 62133 هو معيار السلامة للخلايا والبطاريات الثانوية المختومة المحمولة التي تحتوي على إلكتروليتات قلوية أو غير حمضية. بالنسبة لبطاريات الليثيوم أيون و LiPo — الموجودة تقريبًا في كل جهاز قابل للارتداء ومستشعر إنترنت الأشياء وجهاز إلكتروني استهلاكي — فإن الجزء الثاني (IEC 62133-2:2017) هو المعيار المطبق. اجتياز IEC 62133 هو شرط أساسي لعلامة CE في الاتحاد الأوروبي، ويُشار إليه في UL 2054، ويُمكّن من نظام CB للدخول الفعال إلى أسواق متعددة.

نظرة عامة

نُشر IEC 62133 من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). الإصدار الحالي ذو الصلة:

IEC 62133-1:2017: الخلايا والبطاريات الثانوية المختومة المحمولة — الجزء الأول: أنظمة النيكل (NiMH، NiCd)
IEC 62133-2:2017: الخلايا والبطاريات الثانوية المختومة المحمولة — الجزء الثاني: أنظمة الليثيوم

بالنسبة لعلامة CE في الاتحاد الأوروبي، المعيار المنسق هو EN 62133-2:2017 (مطابق لـ IEC، مع مقدمة أوروبية). بالنسبة لمنتجات المملكة المتحدة، يُطبق BS EN 62133-2:2017. عند الاستشهاد به في إعلان المطابقة CE لمنتج يستخدم بطارية ليثيوم قابلة لإعادة الشحن، يفي EN 62133-2 بمتطلب السلامة الأساسي بموجب LVD أو RED.

يُدار المعيار ضمن نظام IECEE CB، الذي يسمح بقبول تقرير اختبار من هيئة اعتماد وطنية واحدة (NCB) في جميع الدول الأعضاء البالغ عددها 57 دولة في IECEE، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الاعتماد متعدد الأسواق.

قابلية التطبيق

ينطبق IEC 62133-2 على:

خلايا الليثيوم أيون و LiPo الفردية (أسطوانية: 18650، 21700؛ منشورية؛ كيسية/LiPo)
حزم البطاريات المجمعة من عدة خلايا، بما في ذلك تلك المزودة بنظام إدارة بطارية مدمج (BMS)
المخصصة للتطبيقات المحمولة (الإلكترونيات الاستهلاكية، الأجهزة القابلة للارتداء، أجهزة المراقبة الطبية، الأجهزة الصناعية المحمولة)

ولا ينطبق على:

الخلايا المستخدمة في المركبات الكهربائية (EV)، حيث ينطبق IEC 62660 و ISO 12405
تخزين الطاقة الثابت (IEC 62619)
بطاريات الليثيوم الأولية (غير القابلة لإعادة الشحن) (IEC 60086-4)
البطاريات الزرية للمعينات السمعية (IEC 60086-3)

إذا كان منتجك يحتوي على حزمة بطارية قابلة للإزالة يستبدلها المستخدمون، فإن اعتماد الحزمة مطلوب. إذا كانت البطارية مدمجة (مختومة داخل المنتج)، فقد يكون اعتماد مستوى الخلية كافيًا لمكون البطارية، مع تغطية اعتماد سلامة المنتج (EN 62368-1) للنظام الكلي.

المتطلبات الأساسية

تغطي مجموعة اختبارات IEC 62133-2 الظروف الميكانيكية والبيئية والكهربائية المسيئة:

الاختبارات الكهربائية:

الشحن المستمر بمعدل منخفض (الشحن الزائد): 1.1× أقصى جهد شحن لمدة 7 أيام
الشحن غير الطبيعي: بتيار عالٍ محدد
التفريغ القسري: لحزم السلاسل متعددة الخلايا
قصر الدائرة الخارجي: عند 20°م و 55°م
الاهتزاز (جيبي، 10–55 هرتز)

الاختبارات البيئية:

الإساءة الحرارية: اختبار الفرن عند 130°م (للخلايا فقط)
اختبار السحق: 13 كيلو نيوتن
اختبار السقوط: 1 متر على الخرسانة
محاكاة الضغط المنخفض (الارتفاع)

اختبارات الحماية الكهربائية (مستوى الحزمة):

التحقق من دائرة حماية الشحن الزائد
حماية التفريغ الزائد
حماية درجة حرارة الشحن
حماية درجة حرارة التفريغ

معايير النجاح لجميع الاختبارات: لا حريق، لا انفجار، لا تسرب يتجاوز الحدود المحددة، لا تمزق. تنطبق حدود ارتفاع درجة الحرارة على اختبارات محددة.

العملية والجدول الزمني

الخيار 1: نظام CB (موصى به للدخول متعدد الأسواق)

اختر هيئة اعتماد وطنية (NCB) معتمدة ضمن نظام IECEE CB لـ IEC 62133. تصدر NCB تقرير اختبار CB وشهادة CB.
قدم العينات والوثائق التقنية (مخطط BMS، مواصفات الخلية، معاملات الشحن/التفريغ).
تجري NCB مجموعة الاختبارات الكاملة أو تراجع البيانات من مختبر اختبار وطني (NTL) يجري الاختبار نيابة عن NCB.
استلم شهادة اختبار CB وتقرير اختبار CB.
استخدم تقرير CB للحصول على علامات الاعتماد الوطنية في الدول الأعضاء — UL في الولايات المتحدة، CE في الاتحاد الأوروبي (عبر DoC)، PSE في اليابان، KC في كوريا — عادةً مع اختبارات إضافية مخفضة أو معدومة.

هيئات NCB الصينية المعتمدة لـ IEC 62133:

CQC (مركز شهادة الجودة الصيني): أكبر NCB صينية ضمن IECEE. مختبرات في بكين وشنتشن وقوانغتشو. تصدر شهادات CB معترف بها دوليًا.
CESI (معهد اختبار المعدات الكهربائية الصيني): NCB مقرها بكين، وهي أيضًا عضو في IECEE.

مختبرات معتمدة أخرى تُستخدم لـ IEC 62133 في الصين: SGS (شنتشن)، Bureau Veritas، Intertek (قوانغتشو)، TÜV Rheinland (قوانغتشو). هذه المختبرات هي NTLs تعمل تحت NCBs؛ وتصدر الشهادة من قبل NCB.

الجدول الزمني: 6–10 أسابيع لاختبار الخلية/الحزمة القياسية. الحزم المعقدة ذات BMS المخصص: 10–14 أسبوعًا.

التكلفة:

اختبار CB في CQC أو NCB صينية مكافئة: $3,000–7,000 لحزمة بطارية LiPo كيسية قياسية
إعادة الاعتماد لتغييرات طفيفة في الحزمة (مورد خلايا مختلف، نفس الكيمياء): $1,500–3,000
إذا كانت الخلايا تحمل شهادة CB بالفعل (من مصنع الخلايا)، يتم تقليل نطاق اختبار مستوى الحزمة — تبقى اختبارات الحماية الكهربائية، وقد يتم التنازل عن الاختبارات الميكانيكية: $1,500–3,000

الخيار 2: الإعلان الذاتي (الاتحاد الأوروبي فقط)

بالنسبة لعلامة CE، يمكن للمصنعين استخدام تقارير اختبار EN 62133-2 من أي مختبر معتمد ISO/IEC 17025 — دون الحاجة إلى شهادة CB. هذا أرخص إذا كنت تحتاج فقط إلى الامتثال للاتحاد الأوروبي. ومع ذلك، بالنسبة للولايات المتحدة (UL 2054) أو كوريا (KC) أو اليابان (PSE)، يلزم اختبار منفصل على أي حال. نظام CB أكثر اقتصادًا للمنتجات متعددة الأسواق.

إنجازه من الصين

عند توريد البطاريات من المصنعين الصينيين للإلكترونيات الكهربائية والأجهزة المحمولة، فإن المسار الأكثر كفاءة هو استخدام خلايا تحمل شهادة CB حالية من مصنع الخلايا، ثم إجراء اختبار مستوى الحزمة فقط:

اطلب شهادة اختبار CB من مصنع الخلايا (رقم الطراز، IEC 62133-2، اسم NCB المصدرة).
تحقق من أن الشهادة سارية (الصلاحية عادةً 5 سنوات، خاضعة لتدقيقات المصنع).
تأكد من أن BMS الحزمة مصمم للعمل ضمن معاملات الخلية المختبرة.
قم بإجراء اختبار الحماية الكهربائية على مستوى الحزمة: $1,500–3,000.

تحتفظ CATL (18650، منشورية)، و ATL (LiPo كيسية)، و EVE Energy، و BYD بشهادات CB لـ IEC 62133-2 لنطاقات خلاياها القياسية. اطلب من مورد البطاريات رقم شهادة CB؛ ثم تحقق منه في قاعدة بيانات IECEE الإلكترونية (iecee.org) لتأكيد صحتها.

الأخطاء الشائعة

يضمن تضمين التحقق من وثائق اعتماد البطارية في فحص ما قبل الشحن اكتشاف شهادات CB غير المتطابقة قبل مغادرة البضائع للصين.

1. اعتبار “بطارية حاصلة على CE” مطابقة لـ IEC 62133. علامة CE على منتج بطارية تعني عادةً فقط أن اختبار النقل UN 38.3 تم إجراؤه — وليس اختبار السلامة IEC 62133. هذه متطلبات مختلفة تمامًا. UN 38.3 = آمن للنقل. IEC 62133 = آمن للاستخدام النهائي. كلاهما مطلوب للإلكترونيات الاستهلاكية الحاصلة على علامة CE مع بطاريات قابلة لإعادة الشحن.

2. اختبار الحزمة دون التحقق من نطاق اعتماد الخلية. إذا كانت شهادة CB للخلية تغطي تكوينًا مختلفًا (عدد الخلايا، نوع التوصيل) عن حزمتك، فقد لا تنطبق الشهادة. اقرأ نطاق شهادة CB بعناية — فهو يحدد تكوين الاختبار.

3. عدم مراعاة تغييرات BMS. يؤدي استبدال شريحة BMS (على سبيل المثال، من Texas Instruments BQ25895 إلى بديل أرخص) إلى تغيير معاملات الحماية. إذا كان سلوك BMS يقع خارج المعاملات المختبرة بموجب IEC 62133-2، فإن الشهادة الحالية لم تعد سارية ويتطلب الأمر إعادة الاختبار.

الموارد ذات الصلة

اختبار نقل البطارية UN 38.3 — اختبار النقل، مطلوب جنبًا إلى جنب مع IEC 62133 للشحن الجوي
خدمات فحص الجودة
توريد الإلكترونيات الكهربائية والشحن
توريد الأجهزة القابلة للارتداء والتقنية الصحية
دراسة حالة الساعة الذكية لشركة ناشئة أمريكية
تصنيع الأجهزة القابلة للارتداء في الصين