一、问题场景:标准库里怎么冒出三个"62133"?
做电池认证的工程师,几乎都经历过这个困惑:明明记得有个 IEC 62133,上网一查却发现它"已撤销",取而代之的是 IEC 62133-1 和 IEC 62133-2 两个标准;再往下挖,又发现 62133-2 还有 2017 版、2021 修订版,美国还有 UL 62133,日本有 JIS C 62133-2,韩国 KC 62133-2,中国有强制性的 GB 31241……
这套"家族谱系"不是凭空冒出来的,它是便携式二次电池安全标准二十多年演进的结果。本文把来龙去脉一次讲清:
- 历史脉络:62133 为什么从"一个标准管两种电池"变成"镍锂分治";
- 内容概要:现在的 62133-1(镍系)和 62133-2(锂系)各管什么、测什么;
- 横向对比:UL / JIS / KC / GB 各条线跟 IEC 的关系和差异。
先给你一条主线:镍氢镍镉(镍系)和锂离子(锂系)这两种化学体系的安全问题、测试方法、修订节奏完全不同,塞进一个标准里互相拖累,2017 年终于分家。 理解了这条主线,整个家族谱系就串起来了。
二、历史发展脉络:四代版本,二十六年
2.1 前身:IEC 61809:2000
IEC 62133 不是凭空出现的。它的前身是 IEC 61809(2000 年发布),由 IEC TC 21 下属 SC 21A(含碱性或其他非酸性电解质的二次电池)制定,主题就是"便携式密封二次电芯及其电池的安全要求"。2002 年版 62133 的前言里明确写着"supersedes IEC 61809"。
2.2 第一代:IEC 62133:2002 —— 镍锂同堂
IEC 62133:2002(Ed 1.0) 取代 61809,成为便携式二次电池安全的第一份国际基准。它的适用范围是"含碱性或其他非酸性电解质的便携式密封二次电芯和电池(钮扣除外)",也就是说镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物全在一个标准里。
当时锂电还不是主流,2002 版里锂系只有两个专属条款:过充(4.3.9)和"防止高充电倍率的电芯保护"(4.3.11),其余测试(外部短路、跌落、热滥用、挤压、低压、强制放电等)都是镍锂共用的。这在当时是合理的——锂电还在萌芽期,没必要单独立法。
2.3 第二代:IEC 62133:2012 —— 锂电"单列成章"
2000 年代后期消费电子爆发,锂电事故频发,标准委员会在 IEC 62133:2012(Ed 2.0) 里做了关键调整(前言列出的技术变更):
- 镍系和锂系条款分列:第 7 章专门管镍系,第 8 章专门管锂系,不再共用一套测试;
- 新增锂系专属设计建议(5.6.2)和锂系专属测试(第 8 章,如恒压持续充电 8.2.1、电池过充 8.3.6、强制内短路 8.3.9 等);
- 新增规范性附录 A:锂离子电芯安全充电范围(充电电压上限、温度-电流运行区的概念从这里开始成形);
- 更新电池组装要求(5.5);2013 年 6 月发布勘误 Cor 1:2013。
注意 2012 版前言里的一句话:8.3.9 强制内短路(FISC)仅适用于韩国、日本、瑞士和法国——"国家差异"的种子在此时就已埋下。这个条款后来延续到 62133-2 的 7.3.9,至今仍是 CB 认证里最"贵"的测试之一。
2.4 第三代:2017 年拆分 —— 一部变两部
2017 年 2 月 7 日,IEC 同时发布 IEC 62133-1:2017(镍系) 和 IEC 62133-2:2017(锂系),原 IEC 62133:2012 同日撤销。两个分册都是"第一版",但都在前言里写明"cancels and replaces the second edition of IEC 62133 published in 2012"。
62133-1:2017(镍系) 相对 2012 版的变化:
- 锂系内容全部移出,只保留镍镉/镍氢;
- 纳入钮扣电池(button cell)要求(2012 版范围明确排除钮扣电池)。
62133-2:2017(锂系) 相对 2012 版的变化:
- 镍系内容全部移出,只保留锂离子/锂聚合物;
- 纳入硬币电池(coin cell)要求(新增规范性附录 D:硬币电池内阻测量);
- 更新电池组装要求(5.6);
- 新增电池级机械测试 7.3.8(振动 7.3.8.1 + 机械冲击 7.3.8.2);
- 删除 2012 版的"运输测试"条款(8.3.8),改为指引到 UN 38.3 运输法规和 IEC 62281——安全标准从此不再碰运输;
- 参考文献中插入 IEC TR 62914。
2.5 第四代:2021 年修订与 2026 年新版
IEC 62133-2:2017/AMD1:2021(2021 年 7 月)是锂系目前的现行版本,主要修订:
- 7.1.2 第二充电程序:充电电压上限、最大充电电流、充电温度上/下限全部改为由电芯制造商声明(Table 2 重写),替代原来与电芯型号绑定的固定温区表述;
- 7.3.5 挤压:明确"按第二程序充满电后立即转移挤压",力值 13 kN ± 0.78 kN;
- 7.3.6 电池过充:明确"电池过充保护电路(如提供)应能保护电芯防止起火或爆炸";
- 7.3.9 FISC:更新 Table 5 测试环境温度(按制造商声明的充电温度边界执行);
- 附录 F:元器件标准清单更新(保险丝 IEC 60127、PTC IEC 60738-1、热熔断体 IEC 60691)。
同年的 Cor 1:2021(2021-12)只涉及法文版。IEC 62133-2 目前无第二版计划,稳定性日期 2026 年,也就是说 2017+A1:2021 仍是锂系的现行基准。
IEC 62133-1:2026(Ed 2.0,2026-03-06 发布) 则是镍系的第二次迭代,属于"小修":删除 secondary battery / portable battery / portable cell 三个定义、7.2.3 中"室温"统一明确为 20 °C ± 5 °C、修改 Figure 1。镍系技术稳定,二十多年没动过测试框架——这正是当年拆分时预判的局面。
2.6 版本速查
| 版本 | 发布时间 | 化学体系 | 当前状态 |
|---|---|---|---|
| IEC 61809:2000 | 2000 | 镍+锂(前身) | 已撤销 |
| IEC 62133:2002(Ed 1) | 2002 | 镍+锂同堂,钮扣除外 | 已撤销 |
| IEC 62133:2012(Ed 2) | 2012-12 | 镍/锂分章(第 7/8 章) | 2017-02-07 撤销 |
| IEC 62133-1:2017(Ed 1) | 2017-02 | 镍系(含钮扣电池) | 已被 2026 版取代 |
| IEC 62133-2:2017(Ed 1) | 2017-02 | 锂系(含硬币电池) | 现行(2017+A1:2021) |
| IEC 62133-2:2017/A1:2021 | 2021-07 | 锂系修订 | 现行(与 2017 合并使用) |
| IEC 62133-1:2026(Ed 2) | 2026-03 | 镍系 | 现行 |
三、为什么 2017 年必须拆分?
拆分不是形式主义,背后是四个实打实的理由:
- 修订节奏失衡。锂电技术迭代快、事故驱动强,标准要频繁修订;镍氢镍镉早已是成熟稳定的市场,动一次标准要付出全行业的转换成本。合在一起,每次修订都要带着另一半"陪跑"。
- 体量失衡。2012 版里锂系第 8 章加上规范性附录 A(充电安全区,含 FISC 镍粒制作方法等),篇幅已经反超镍系。一个标准里两套逻辑、两套样品方案、两套判定,阅读和认证执行都很痛苦。
- 便于国家/区域采用。分册之后,各国可以直接跟"分册"走:日本的 JIS C 62133-2、韩国的 KC 62133-2、中国的 GB/T 28164.2,都是跟着 62133-2 走的。如果还合在一起,任何一个国家采用时都得处理"只要锂系、不要镍系"的尴尬。
- 与周边标准体系分工更清晰。便携锂电的合规版图其实是多标准拼图:安全用 62133-2,性能用 IEC 61960,运输用 UN 38.3 / IEC 62281,工业/储能用 IEC 62619/62620,车用有 IEC 62660。62133 只做"便携 + 安全"这一块,2017 版甚至把运输条款直接删掉,把边界划得明明白白。
四、内容概要(上):IEC 62133-2 —— 锂系,绝大多数人的主战场
4.1 适用范围与边界
62133-2 管的是便携式密封锂电芯和电池(含锂离子、锂离子聚合物,非水电解液),涵盖电芯和电池组两级,2017 版起纳入硬币电池。它明确不管:性能(IEC 61960)、运输(UN 38.3/IEC 62281)、工业/储能(IEC 62619/62620)、车用(IEC 62660)、一次电池(纽扣锂锰等另有标准)。
核心安全原则(5.1):电芯/电池在预期使用和合理预见的误用两种条件下都必须安全——误用后产品可以失效,但不能产生显著危害(起火、爆炸)。
4.2 标准骨架
结构上分四层:第 5 章通用安全考量(绝缘布线、泄压、温度/电压/电流管理、端子、组装、质量计划、安全元器件)→ 第 6 章型式试验与样品 → 第 7 章特定要求与测试(7.1 充电程序 → 7.2 预期使用 → 7.3 合理预见的误用)→ 第 8-10 章安全信息/标识/包装运输,外加规范性附录 A(充电运行区与 FISC 方法)、附录 D(硬币电池内阻)和资料性附录 E/F。
4.3 测试项目一览(现行 2017+A1:2021)
| 条款 | 测试项目 | 对象 | 样品数 | 判定 |
|---|---|---|---|---|
| 7.2.1 | 恒压持续充电(7 天) | 电芯 | 5 | 无泄漏/火/爆 |
| 7.2.2 | 高温壳体应力(70 °C±2 °C,7 h) | 电池 | 3 | 内部件不外露 |
| 7.3.1 | 外部短路(55 °C±5 °C,80 mΩ±20 mΩ) | 电芯 | 每温度 5 | 无火无爆 |
| 7.3.2 | 外部短路(20 °C,含放电保护电路单点故障) | 电池 | 5 | 无火无爆 |
| 7.3.3 | 自由跌落(1.0 m × 3 次,随机方向) | 电芯/电池 | 3 / 3 | 无火无爆 |
| 7.3.4 | 热滥用(130 °C±2 °C,5 °C/min 升温,保持 30 min) | 电芯 | 每温度 5 | 无火无爆 |
| 7.3.5 | 挤压(13 kN±0.78 kN,充满电后立即进行) | 电芯 | 每温度 5 | 无火无爆 |
| 7.3.6 | 电池过充(2.0 It A;单电芯 1.4×上限电压且≤6.0 V,串联 1.2×/电芯) | 电池 | 5 | 无火无爆 |
| 7.3.7 | 强制放电(1 It A,90 min,反极性至负上限电压) | 电芯 | 5 | 无火无爆 |
| 7.3.8.1 | 振动(7–200 Hz 正弦扫描,每轴向约 3 h) | 电池 | 3 | 无泄漏/火/爆/破裂 |
| 7.3.8.2 | 机械冲击(半正弦 150 gn / 6 ms,共 18 次) | 电池 | 3 | 无泄漏/火/爆/破裂 |
| 7.3.9 | 强制内短路 FISC(设计评估,镍粒法,附录 A) | 电芯 | 每温度 5 | 无火(仅日/韩/瑞/法) |
几个容易看漏的点:
- "每温度 5 只":7.3.1/7.3.4/7.3.5/7.3.9 要在制造商声明的最高、最低测试温度下各做 5 只,样品量比想象的多(这也是 A1:2021 之后测试费用上涨的原因之一);
- 7.3.2 的单点故障:5 只电池样品中 1-4 只要先做放电保护电路的单点故障(MOSFET 短路、保险丝短路等),再测外部短路——电池组的安全责任从"保护电路自身"转移到了"保护电路失效后电池仍然安全";
- 7.3.9 FISC 是设计评估:圆柱/方形电芯要做,锂聚合物电芯明确不做;需要电芯厂保留记录,新设计由厂家或第三方进行。
4.4 判定总原则
一句话记住全部判定:预期使用下无泄漏、无火、无爆;误用下无火、无爆(允许泄漏和失效,不允许伤人)。第 3.1 条对"安全"的定义是"免于不可接受的风险"——标准不保证电池"不出事",只保证出事不出人命。
五、内容概要(下):IEC 62133-1 —— 镍系
5.1 范围与测试
62133-1 管便携式密封镍镉/镍氢电芯和电池(碱性电解液),2017 版起纳入钮扣电池。测试框架延续了 2012 版镍系第 7 章,结构跟锂系一一对应但项目不同:
- 7.2 预期使用:7.2.1 低倍率持续充电、7.2.2 振动、7.2.3 高温壳体应力、7.2.4 温度循环(镍系特有,锂系没有);
- 7.3 合理预见的误用:7.3.1 错误安装(镍系特有)、7.3.2 外部短路、7.3.3 自由跌落、7.3.4 机械冲击(碰撞危害)、7.3.5 热滥用、7.3.6 挤压、7.3.7 低压(高空,镍系特有)、7.3.8 过充、7.3.9 强制放电。
和锂系的关键差异:没有 7.1 双充电程序(镍系只有一套标准充电程序)、没有 FISC、没有硬币电池(那是锂系的词,镍系叫钮扣电池)。个别参数看似相同(热滥用同为 130 °C±2 °C),但充电程序、前置处理与样品数量完全不同,送测时别拿锂系的测试报告参数表直接套。
5.2 2026 年新版的变化
IEC 62133-1:2026 是镍系的第 2 版,2026-03-06 发布,20 页——这个篇幅本身就说明镍系有多稳定。变化只有三处:删除三个定义(secondary battery、portable battery、portable cell)、7.2.3 把"室温"明确为 20 °C±5 °C、修改 Figure 1。做镍系认证的团队,基本可以无缝切换。
六、全球标准版图:五个地区的横向对比
6.1 总览表
| 地区 | 现行标准 | 与 IEC 的关系 | 属性/状态 |
|---|---|---|---|
| 国际 | IEC 62133-2:2017+A1:2021 | 基准 | CB 互认基础 |
| 国际 | IEC 62133-1:2017(2026 年 3 月换版) | 基准 | CB 互认基础 |
| 美国 | ANSI/UL 62133-2:2020、UL 62133-1:2020 | IEC 2017 + 国家差异 | 电芯可用 UL 1642 替代路径;PCB/外壳 V-1 阻燃 |
| 加拿大 | CSA C22.2 No. 62133-1:20 / 62133-2:20 | 与 UL 同一文件 | 按 CAN/CSA C22.2 No. 0 作为覆盖件;标识需英法双语 |
| 日本 | JIS C 62133-2:2020 | IEC 62133-2:2017 + 日方差异 | PSE 认证;≥400 Wh/L;2024-08-01 起执行技术基准 J62133-2(2021) |
| 韩国 | KC 62133-2 | 基于 IEC 62133-2:2017 | 安全确认;2021-01-01 起取代 KC 62133 |
| 中国(强制) | GB 31241-2022 | 独立体系(要求更严) | 2024-01-01 强制实施;CCC 自 2024-08-01 |
| 中国(采标) | GB/T 28164-2011 → GB/T 28164.2-2025 | 等同采用 IEC 62133:2002 → IEC 62133-2 | 28164.2 于 2026-05-01 实施,部分代替 28164-2011 |
6.2 美国 UL 62133:IEC 文本 + 五类国家差异
UL 62133-1/-2:2020 是 ANSI/UL 第一版(2020-01-10 通过 ANSI 认可),正文逐字采用 IEC 文本,差异用 DR(法规)/ D1(基本安全)/ D2(既有实践)/ DC(元器件)/ DE(编辑) 五类标注。工程师要记住的是这几条:
- 1DV.1:标准"不单独适用于终端产品评估"——带充电电路的电池包(如充电宝)视为终端产品,需要按整机标准评估;
- 5.6.1DV.1(D1):无终端产品标准时,PCB 和电池外壳阻燃等级至少 V-1(UL 94 / CAN/CSA C22.2 No. 0.17);
- 5.6.1DV.2(DC,仅美国):电池可由"满足本标准要求的电芯"或"符合 UL 1642 的电芯"构成——这就是北美市场 UL 1642 报告仍被接受的根源;镍系的对应替代是 UL 2054;
- 9.2DV:警示语可用符号替代(需在说明书中解释);加拿大要求英法双语。
6.3 日本 JIS C 62133-2:PSE 的锂电门槛
日本的采用路径比较曲折:JIS C 8712:2015(对应 IEC 62133:2012)→ 2015 年拆分出 JIS C 62133-2:2015 → JIS C 62133-2:2020(对应 IEC 62133-2:2017)。作为 PSE 认证技术基准(J62133-2(2021)),自 2024 年 8 月 1 日起全面执行,旧基准 J62133(H28)停用。
PSE 框架下的要点:
- 锂电属于非特定电气用品(圆形 PSE 标志),适用范围以单体体积能量密度 ≥ 400 Wh/L 为界;
- 2019 年起移动电源纳入 PSE 范围,2024 年 8 月 1 日起锂电技术基准切换;
- 日方差异中热滥用温度按化学体系区分,钴酸锂(LCO)体系要求 130 °C——和 IEC 的默认条件一致但按体系明确化,送测前务必确认日方实验室的判定基准。
6.4 韩国 KC 62133-2:跟着 2017 版走
韩国技术标准院(KATS)2020 年 7 月 21 日启用 KC 62133-2(基于 IEC 62133-2:2017),2021 年 1 月 1 日起旧版 KC 62133(基于 IEC 62133:2012)失效;此后申请 KC 只能用 2017 版 CB 报告转证。注意 2021 年 8 月 1 日起,个人移动设备(最高时速 < 25 km/h,如平衡车、滑板车)中的锂电池强制要求 KC 62133-2 安全确认。
6.5 中国:GB 31241 强制 + GB/T 28164 采标,两条线并存
中国的情况最特殊——强制性和推荐性两条线:
- 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》:2022-12-29 发布,2024-01-01 强制实施,替代 GB 31241-2014。它不是简单采标,而是自成体系(测试项目更多、判定更严,如高温外部短路、重物冲击等)。2023 年第 10 号公告把它纳入 CCC 认证:2023-08-01 起受理申请,2024-08-01 起未获 CCC 不得出厂/销售/进口;适用范围含便携式电子产品用锂离子电池和电池组(0907/0915 类)与移动电源(0914 类),电子烟电池暂不纳入。注意:GB 31241 管的是"便携式电子产品用",工业/储能/车用电池不在其列。
- GB/T 28164-2011:等同采用 IEC 62133:2002 的推荐性标准(TC77 归口),长期"名存实亡"但未撤销;GB/T 28164.2-2025(2025-10-31 发布,2026-05-01 实施)部分代替它,对应 IEC 62133-2 锂系分册;镍系第 1 部分(对应 62133-1)正在制定中(计划号 20242380-T-339)。
给中国工程师的实操建议:内销走 GB 31241 + CCC,出口 CB 走 IEC 62133-2:2017+A1:2021,两套测试要分开排——GB 31241 的测试矩阵和 IEC 差异不小,不要指望一份报告通吃。
七、常见坑点清单
- 把 62133-2 当性能标准:它是安全标准,容量、倍率、循环寿命在 IEC 61960 里。CB 目录里 62133-2 只管安全。
- 还在用 2012 版报告:IEC 62133:2012 已于 2017-02-07 撤销,CB 体系早已不接受;老报告只能用于历史存档。
- 镍系套锂系条款:62133-1 没有 7.1 双充电程序、没有 FISC、没有硬币电池概念;参数(热滥用温度、充电程序)两套体系,混用会直接导致报告失效。
- 无视国家差异:FISC 只在日/韩/瑞/法要求(但日韩又是主要出口市场);美国电芯可走 UL 1642;日本有 400 Wh/L 门槛和 PSE 基准切换;中国 GB 31241 是强制体系——"过了 IEC 就等于全球都能卖"是个危险的错觉。
- 以为 62133 管运输:运输测试在 UN 38.3 和 IEC 62281。2017 版已把运输条款删干净,别在 62133-2 报告里找振动运输项。
- 电芯级、电池级样品混排:7.3.1/7.3.4/7.3.5 是电芯级,7.3.2/7.3.6/7.3.8 是电池级,样品数按 Table 1 分开算;"每温度 5 只"的倍率要提前算进送样预算。
- 挤压测试忽略 A1 新要求:按第二程序充满电后立即转移挤压(避免冷却后状态偏差);力值 13 kN ± 0.78 kN,先到最大力或电压突降 1/3 即释放。
- 硬币/钮扣电池忘了新范围:2017 版起锂系含硬币电池(附录 D 内阻测量)、镍系含钮扣电池。做纽扣/硬币电池的老工程师如果还在按 2012 版"钮扣除外"理解范围,会漏项。
八、总结:怎么选版本
一个表解决 90% 的选版问题:
| 你的产品 | 出口区域 | 该用的标准 |
|---|---|---|
| 锂电芯/电池(含硬币电池) | CB 体系 | IEC 62133-2:2017+A1:2021 |
| 镍镉/镍氢(含钮扣电池) | CB 体系 | IEC 62133-1:2017(新项目建议直接跟 2026 版) |
| 锂电,出口美国 | — | UL 62133-2:2020(电芯可附 UL 1642 路径) |
| 锂电,出口日本 | — | JIS C 62133-2:2020(PSE,注意 400 Wh/L 与基准切换) |
| 锂电,出口韩国 | — | KC 62133-2(2021-01-01 起,CB 转证) |
| 锂电,内销中国 | — | GB 31241-2022 + CCC(2024-08-01 起) |
| 锂电,中国出口认证体系外参考 | — | GB/T 28164.2-2025(2026-05-01 实施) |
回到开头的问题:标准库里为什么有三个"62133"?因为一个标准管不了两种电池的时代在 2012 年就结束了,2017 年正式分家,2021 年锂系修完最后一次大改,2026 年镍系做了个轻松的二次迭代。