手機(jī)充電器電路原理圖及充電器的安全標(biāo)準(zhǔn).doc

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手機(jī)充電器電路原理圖及充電器的安全標(biāo)準(zhǔn) 分析一個(gè)電源，往往從輸入開(kāi)始著手。220V交流輸入，一端經(jīng)過(guò)一個(gè)4007半波整流，另一端經(jīng)過(guò)一個(gè)10歐的電阻后，由10uF電容濾波。這個(gè)10歐的電阻用來(lái)做保護(hù)的，如果后面出現(xiàn)故障等導(dǎo)致過(guò)流，那么這個(gè)電阻將被燒斷，從而避免引起更大的故障。右邊的4007、4700pF電容、82KΩ電阻，構(gòu)成一個(gè)高壓吸收電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)管13003關(guān)斷時(shí)，負(fù)責(zé)吸收線圈上的感應(yīng)電壓，從而防止高壓加到開(kāi)關(guān)管13003上而導(dǎo)致?lián)舸?3003為開(kāi)關(guān)管(完整的名應(yīng)該是MJE13003)，耐壓400V，集電極最大電流1.5A，最大集電極功耗為14W，用來(lái)控制原邊繞組與電源之間的通、斷。當(dāng)原邊繞組不停的通斷時(shí)，就會(huì)在開(kāi)關(guān)變壓器中形成變化的磁場(chǎng)，從而在次級(jí)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。由于圖中沒(méi)有標(biāo)明繞組的同名端，所以不能看出是正激式還是反激式。 不過(guò)，從這個(gè)電路的結(jié)構(gòu)來(lái)看，可以推測(cè)出來(lái)，這個(gè)電源應(yīng)該是反激式的。左端的510KΩ為啟動(dòng)電阻，給開(kāi)關(guān)管提供啟動(dòng)用的基極電流。13003下方的10Ω電阻為電流取樣電阻，電流經(jīng)取樣后變成電壓(其值為10*I)，這電壓經(jīng)二極管4148后，加至三極管C945的基極上。當(dāng)取樣電壓大約大于1.4V，即開(kāi)關(guān)管電流大于0.14A時(shí)，三極管C945導(dǎo)通，從而將開(kāi)關(guān)管13003的基極電壓拉低，從而集電極電流減小，這樣就限制了開(kāi)關(guān)的電流，防止電流過(guò)大而燒毀(其實(shí)這是一個(gè)恒流結(jié)構(gòu)，將開(kāi)關(guān)管的最大電流限制在140mA左右)。 變壓器左下方的繞組(取樣繞組)的感應(yīng)電壓經(jīng)整流二極管4148整流，22uF電容濾波后形成取樣電壓。為了分析方便，我們?nèi)∪龢O管C945發(fā)射極一端為地。那么這取樣電壓就是負(fù)的(-4V左右)，并且輸出電壓越高時(shí)，采樣電壓越負(fù)。取樣電壓經(jīng)過(guò)6.2V穩(wěn)壓二極管后，加至開(kāi)關(guān)管13003的基極。前面說(shuō)了，當(dāng)輸出電壓越高時(shí)，那么取樣電壓就越負(fù)，當(dāng)負(fù)到一定程度后，6.2V穩(wěn)壓二極管被擊穿，從而將開(kāi)關(guān)13003的基極電位拉低，這將導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)或者推遲開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，從而控制了能量輸入到變壓器中，也就控制了輸出電壓的升高，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓輸出的功能。 而下方的1KΩ電阻跟串聯(lián)的2700pF電容，則是正反饋支路，從取樣繞組中取出感應(yīng)電壓，加到開(kāi)關(guān)管的基極上，以維持振蕩。右邊的次級(jí)繞組就沒(méi)有太多好說(shuō)的了，經(jīng)二極管RF93整流，220uF電容濾波后輸出6V的電壓。沒(méi)找到二極管RF93的資料，估計(jì)是一個(gè)快速回復(fù)管，例如肖特基二極管等，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源的工作頻率較高，所以需要工作頻率的二極管。這里可以用常見(jiàn)的1N5816、1N5817等肖特基二極管代替。 同樣因?yàn)轭l率高的原因，變壓器也必須使用高頻開(kāi)關(guān)變壓器，鐵心一般為高頻鐵氧體磁芯，具有高的電阻率，以減小渦流。 1 移動(dòng)通信手持機(jī)鋰電池的安全要求和試驗(yàn)方法 1.1 一般要求 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電池的電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了一些建議，希望生產(chǎn)廠家在電池的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能充分考慮到電池的安全性。 1.1.1 絕緣與配線 ，除非電池的電極終端與電池的金屬外殼有連通。W 常見(jiàn)的電池外殼都是非金屬的，但有的電池也采用金屬外殼，后種情況下電池的電極終端與電池的金屬外殼之間的絕緣電阻在500V直流電壓下測(cè)量應(yīng)大于5M 手機(jī)電池并非電池芯的簡(jiǎn)單組合，電池芯之外還有保護(hù)電路和控制電路，其內(nèi)部配線及絕緣應(yīng)充分滿足預(yù)計(jì)的最大電流、電壓和溫度的要求，配線的排布應(yīng)保證端子之間有足夠的間隙和絕緣穿透距離，內(nèi)部連接的整體性能應(yīng)充分滿足可能發(fā)生誤操作時(shí)的安全要求。 1.1.2 泄放 泄放的含義即電池或電池芯內(nèi)部的過(guò)高壓力在安全閥處釋放以防止其破裂或爆炸。標(biāo)準(zhǔn)要求電池或電池芯在內(nèi)部壓力過(guò)高達(dá)到一定限值時(shí)能以一定的速率將壓力泄放以防止電池的破裂、爆炸和自燃。如果電池的電池芯被封裝在外殼內(nèi)，則該封裝的形式和封裝的方法在正常操作過(guò)程中不應(yīng)引起電池過(guò)熱，也不應(yīng)約束內(nèi)部壓力的泄放。 1.1.3 溫度/電流管理 電池充電過(guò)程中，電池和充電器內(nèi)部的電路都會(huì)產(chǎn)生熱量，若散熱不佳導(dǎo)致熱量聚集會(huì)影響電池正常的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，造成電池的熱失效，因此，電池的設(shè)計(jì)應(yīng)能防止電池溫度的異常上升。必要時(shí)，電池的充電和放電應(yīng)設(shè)定安全限流，防止電流過(guò)大而產(chǎn)生過(guò)多熱量。 1.1.4 終端連接 電池外殼應(yīng)清晰地標(biāo)明終端的極性。終端的尺寸大小和形狀應(yīng)能確保承載預(yù)計(jì)的最大電流。外部終端表面應(yīng)采用機(jī)械性能良好并耐腐蝕的導(dǎo)電材料。終端應(yīng)設(shè)計(jì)成最不可能發(fā)生短路的樣式。 1.1.5 電池芯裝配成電池 電池芯與所裝配電池的容量應(yīng)緊密匹配，裝配在同一電池里的電池芯應(yīng)結(jié)構(gòu)相同，化學(xué)成分相同，并且是同一廠家生產(chǎn)的。不同廠家生產(chǎn)的電池芯在電解液和電極材料等方面均會(huì)有所差異，如此規(guī)定的目的是為了保證裝配在同一電池中電池芯的一致性，防止落后電池芯造成整個(gè)電池技術(shù)指標(biāo)和安全性能的下降。 1.2 正常使用時(shí)的安全要求 考慮到試驗(yàn)的一致性及各電池試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，試驗(yàn)所用電池芯或電池的生產(chǎn)日期應(yīng)在3個(gè)月以內(nèi)，但并不表示電池3個(gè)月后安全性能會(huì)下降。常態(tài)試驗(yàn)在20℃5℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行。 1.2.1 連續(xù)低倍率充電 完全充電的電池芯以額定的低倍率電流0.01C5 A持續(xù)充電28天后，應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.2.2 振動(dòng) 用完全充電的電池芯或電池進(jìn)行X、Y、Z三個(gè)方向的振動(dòng)試驗(yàn)，振動(dòng)源單振幅0.76mm (雙振幅1.52mm), 頻率變化率1Hz/min, 頻率范圍10Hz到55Hz，往返振動(dòng)90 min5min后，電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.2.3 高溫性能 完全充電的電池置于70℃2℃恒溫箱中，保持7小時(shí)，然后取出置于室溫條件下，檢查其外觀，其外殼應(yīng)無(wú)變形或其變形不會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部元件暴露出來(lái)。 1.2.4 溫度循環(huán) 完全充電的電池或電池芯置于可強(qiáng)制調(diào)溫的恒溫箱中，按下列程序做 -20℃ 到 +75℃ 的溫度循環(huán)： （1）30min內(nèi)使恒溫箱的溫度升到75℃2℃，并在此溫度下保持4h； （2）30min內(nèi)使恒溫箱的溫度降到20℃5℃，并在此溫度下保持2h； （3）30min內(nèi)使恒溫箱的溫度降到 -20℃2℃，并在此溫度下保持4h； （4）30min內(nèi)使恒溫箱的溫度升到20℃5℃，并在此溫度下保持2h； （5）再重復(fù)1-4的步驟做4個(gè)循環(huán)； （6）第5次循環(huán)完成后，電池保存2h再作檢查，應(yīng)符合相關(guān)要求。 該試驗(yàn)可以在一個(gè)可強(qiáng)制調(diào)溫的恒溫箱中進(jìn)行，也可以在3個(gè)不同溫度的恒溫箱之間進(jìn)行。試驗(yàn)后，電池芯或電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.2.5 低壓性能 完全充電的電池芯置于溫度為20℃5℃ 的真空干燥箱中，抽真空使氣壓小于11.6kpa后保持6小時(shí)后，應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.3 可能發(fā)生誤操作時(shí)的安全要求 1.3.1 外部短路 完全充電的電池或電池芯分別在20℃5℃和55℃5℃的環(huán)境中放置 2h。然后，用連線短接每個(gè)電池芯或電池的正負(fù)極終端并確保全部外部電阻小于100mΩ。短接后，保持24h，到電池芯或電池外殼的溫度下降到電池芯或電池原始溫度+電池芯或電池短路后的最大溫升20%。試驗(yàn)后，電池或電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.2 自由跌落 完全充電的電池芯或電池以任意方式從1米高處自由跌落到水泥地面3次后，應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.3 機(jī)械碰撞 在20℃5℃環(huán)境中，完全充電的電池承受X、Y、Z三個(gè)方向的碰撞。如果電池只有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)軸，只作兩個(gè)方向的碰撞。在最初3ms內(nèi)的平均加速度應(yīng)≥75gn，最高加速度應(yīng)在125gn 和 175gn之間。碰撞1000次10次后，電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.3.4 熱沖擊 完全充電的電池芯，置于一個(gè)烘箱中加熱。烘箱的溫度以（52）℃/min的速率上升至130℃2℃，保持10min，電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.5 耐擠壓性能 完全充電的電池芯置于兩平行平板間，施加擠壓力為13kN1kN，一旦達(dá)到最大壓力或壓力突然下降1/3，即可卸壓。對(duì)圓形或方形電池芯進(jìn)行擠壓試驗(yàn)時(shí)，要使電池芯的縱軸與擠壓設(shè)備扁平表面保持平行。方形電池芯要沿其縱軸旋轉(zhuǎn)90，以便電池芯的寬邊和窄邊都能受到擠壓的作用，外殼為鋁塑復(fù)合膜的電池芯只做寬面的擠壓。試驗(yàn)后，電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.6 沖擊 完全充電的電池芯置于一個(gè)扁平表面上，將一個(gè)半徑為8mm、質(zhì)量為10kg的棒垂直置于樣品中心的正上方，從600mm 高度處落下作用到樣品上。圓柱形或方形電池芯在接受沖擊試驗(yàn)時(shí)，其縱軸要平行于扁平表面，垂直于棒的縱軸。方形電池芯要沿其縱軸旋轉(zhuǎn)90，以便電池芯的寬邊和窄邊都能受到?jīng)_擊作用。外殼為鋁塑復(fù)合膜的電池芯只做寬面的沖擊試驗(yàn)。每只樣品只能接受一次沖擊試驗(yàn)，每次試驗(yàn)只能使用一只樣品。試驗(yàn)后，電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.7 過(guò)充性能 完全放電的電池芯，以≥10V的電壓、0.2C5A的電流充電12.5h后，應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.8 強(qiáng)制放電性能 完全放電的電池芯承受1C5A電流強(qiáng)制放電90min后，應(yīng)不起火、不爆炸。 外部短路試驗(yàn)、自由跌落試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn)、耐擠壓性能試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、過(guò)充性能試驗(yàn)、強(qiáng)制放電性能試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)，電池或電池芯的外殼均可能發(fā)生變化，漏液很難避免，但尚未影響安全性，因此標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這些試驗(yàn)沒(méi)有要求不漏液。 1.4 安全標(biāo)識(shí) 安全標(biāo)識(shí)的作用應(yīng)引起足夠的重視，電池本身應(yīng)具有安全警示，并且附加適當(dāng)?shù)木媛暶鳎铏z查確認(rèn)標(biāo)識(shí)的一致性。另外，電池的說(shuō)明書(shū)中應(yīng)寫(xiě)清合適的使用指導(dǎo)和推薦的充電方法等。 2 移動(dòng)通信手持機(jī)鋰電池充電器的安全要求和試驗(yàn)方法 市場(chǎng)上的電池充電器形色各異，有的使用電源線，有的不使用。直接插入式充電器不使用電源線，電源插頭和充電器外殼構(gòu)成一完整部件，其重量靠墻上插座來(lái)承載，市場(chǎng)上常見(jiàn)的“坐充”就是這類(lèi)充電器。使用電源線的充電器，與電源連接的方式又分兩種：可拆卸的和不可拆卸的?？刹鹦兜碾娫窜浘€利用適當(dāng)?shù)碾娖鬟B接器與充電器連接以供電，不可拆卸的電源軟線固定在充電器上或與充電器裝配在一起來(lái)供電。 市場(chǎng)中有的產(chǎn)品稱(chēng)為充電器，但實(shí)際上是適配器，我們有必要區(qū)分這兩種功能。適配器主要是把交流市電轉(zhuǎn)換成直流電，根據(jù)電池的規(guī)格提供相應(yīng)的電壓電流，一般采用恒壓恒流方式，能夠隔離主電壓和危險(xiǎn)電壓，對(duì)市電波動(dòng)有一定耐受力，需要時(shí)可安全關(guān)斷。而充電器的主要功能是把充電電流限制在一個(gè)安全水平上，主要采用恒流方式，能檢測(cè)充電的完成，根據(jù)某種算法終止充電以延長(zhǎng)電池壽命，若發(fā)現(xiàn)電池異?？山K止充電。這兩種功能可分別實(shí)現(xiàn)，也可組合在一個(gè)物理實(shí)體中。GSM手機(jī)通常包含充電功能，與手機(jī)配套的只需適配器，而CDMA手機(jī)往往不包含充電功能，這樣減少了手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和工作狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的熱量。理解這些概念有助于更有針對(duì)性地使用該標(biāo)準(zhǔn)。 2.1交流輸入電壓 充電器的額定輸入電壓為交流220 V，頻率為50 Hz，為了保證安全性，充電器應(yīng)能承受市電一定范圍內(nèi)的波動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)中要求的電壓波動(dòng)范圍是其額定值的85 ％～110 ％，頻率的波動(dòng)范圍是2 Hz。 2.2 電源線組件 　?。?）電源線組件應(yīng)符合GB2099的要求； （2）電源線組件的額定值應(yīng)大于充電器電源要求的額定值； （3）電源軟線的導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于0.75mm2； 　?。?）電源線組件中的電源軟線應(yīng)符合下列要求： *如果電源軟線是橡皮絕緣，則應(yīng)是合成橡膠，應(yīng)符合GB5013對(duì)通用橡膠護(hù)套軟電纜的要求； *如果電源軟線是聚氯乙烯絕緣的，應(yīng)符合GB5023對(duì)輕型聚氯乙烯護(hù)套軟線的要求。 2.3 隔離變壓器 安全隔離變壓器在構(gòu)造上應(yīng)保證在出現(xiàn)單一絕緣故障和由此引起的其他故障時(shí)，不會(huì)使安全特低電壓繞組上出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。隔離變壓器應(yīng)按照GB4943中附錄C的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。 2.4 說(shuō)明和標(biāo)牌的要求 2.4.1 一般要求 廠家應(yīng)向用戶提供足夠的資料，以確保用戶在按廠家的規(guī)定使用時(shí)，不會(huì)引起本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的危險(xiǎn)。應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)體中文書(shū)寫(xiě)。標(biāo)記應(yīng)是耐久和醒目的，能承受標(biāo)記耐久性試驗(yàn)。首先用一塊蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一塊蘸有汽油的棉布擦拭15s，標(biāo)牌應(yīng)清晰，不應(yīng)輕易被揭掉，不應(yīng)出現(xiàn)卷邊。 2.4.2 說(shuō)明書(shū) 廠家應(yīng)提供必要的使用說(shuō)明書(shū)，對(duì)充電器在操作、維修、運(yùn)輸或儲(chǔ)存時(shí)有可能引起危險(xiǎn)的情況提醒用戶特別注意。 2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 2.5.1 穩(wěn)定性 直接插在墻壁插座上、靠插腳來(lái)承載其重量的充電器，不應(yīng)使墻壁插座承受過(guò)大的應(yīng)力?？赏ㄟ^(guò)插座應(yīng)力試驗(yàn)檢驗(yàn)其是否合格。充電器應(yīng)按正常使用情況，插入到一個(gè)已固定好的沒(méi)有接地接觸件的插座上，該插座可以圍繞位于插座嚙合面后面8mm的距離處，與管件接觸件中心線相交的水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為保持嚙合面垂直而必須加到插座上的附加力矩不應(yīng)超過(guò)0.25Nm。 2.5.2 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié) 電池極性接反以及強(qiáng)制充電或放電可能導(dǎo)致危險(xiǎn)，所以在設(shè)計(jì)上應(yīng)有防止極性接反以及防止強(qiáng)制充放電的措施。將起保護(hù)作用的任何元件一次一個(gè)地短路或開(kāi)路，并強(qiáng)迫充放電各2小時(shí)，充電器應(yīng)不起火、不爆炸。 2.5.3 防觸及性（電擊及能量危險(xiǎn)） 充電器正常使用時(shí)應(yīng)具有防觸及性，防止電擊及能量危險(xiǎn)。 如果特低電壓電路的外部配線的絕緣是操作人員可觸及的，則該配線應(yīng)： *不會(huì)受到損壞或承受應(yīng)力； *不需要操作人員接觸。 2.5.4 連接布線 （1）對(duì)使用不可拆卸的電源軟線的充電器應(yīng)裝有緊固裝置： *導(dǎo)線在連接點(diǎn)不承受應(yīng)力； *導(dǎo)線的外套不受磨損； *電源軟線應(yīng)能承受拉力試驗(yàn)，電源軟線應(yīng)承受30N的穩(wěn)定拉力25次，拉力沿最不利的方向施加，每次施加時(shí)間為1s，電源軟線應(yīng)不被拉斷； *電源軟線緊固裝置應(yīng)由絕緣材料制成，或由具有符合附加絕緣要求的絕緣材料的襯套制成。 （2） 電源軟線入口開(kāi)孔處應(yīng)裝有軟線入口護(hù)套，或者軟線入口或襯套應(yīng)具有光滑圓形的喇叭口，喇叭口的曲率半徑至少等于所連接最大截面積的軟線外徑的1.5倍。 　　軟線入口護(hù)套應(yīng)： 　　*設(shè)計(jì)成防止軟線在進(jìn)入充電器入口處過(guò)分彎曲； 　　*用絕緣材料制成； 　　*采用可靠的方法固定； 　　*伸出充電器外超過(guò)入口開(kāi)孔的距離至少為該軟線外徑的5倍，或者對(duì)扁平軟線，至少為該軟線截面長(zhǎng)邊尺寸的5倍。 2.6 外殼表面 當(dāng)用戶碰觸到電池外殼時(shí)，其溫度不應(yīng)造成用戶的突然反應(yīng)使他受傷，人對(duì)溫度的反應(yīng)不僅是度數(shù)的高低，還取決于外殼材料的傳導(dǎo)特性和熱容量，60℃的金屬外殼比70℃的塑料外殼感覺(jué)要燙，UL和IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)非金屬外殼溫升的規(guī)定不超過(guò)50℃，而手機(jī)電池的外殼絕大部分是非金屬材料，因此本標(biāo)準(zhǔn)借鑒了該規(guī)定，要求如下：充電器額定工作2小時(shí)后，測(cè)量其外殼表面溫度變化小于1℃/h即認(rèn)為溫度穩(wěn)定，此時(shí)測(cè)量其外殼表面溫升應(yīng)小于50℃。 2.7 輸出短路保護(hù) 充電器應(yīng)有短路的自動(dòng)保護(hù)功能。將充電器輸出短路，充電器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)，故障排除后應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)工作。 2.8 絕緣電阻 在常溫條件下，用絕緣電阻測(cè)試儀直流500 V電壓，對(duì)充電器主回路的一次電路對(duì)外殼、二次電路對(duì)外殼及一次電路對(duì)二次電路進(jìn)行測(cè)試，充電器的絕緣電阻應(yīng)不低于2 MΩ。 2.9 絕緣強(qiáng)度 用耐壓測(cè)試儀對(duì)充電器進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，且充電器必須是在進(jìn)行完絕緣電阻試驗(yàn)并符合要求后才能進(jìn)行絕緣強(qiáng)度的試驗(yàn)。 一次電路對(duì)外殼、一次電路對(duì)二次電路應(yīng)能承受50 Hz、有效值為1500 V的交流電壓（漏電流≤10 mA），二次電路對(duì)外殼應(yīng)能承受50 Hz、有效值為500 V的交流電壓（漏電流≤10 mA），應(yīng)無(wú)擊穿與無(wú)飛弧現(xiàn)象。試驗(yàn)電壓應(yīng)從小于一半規(guī)定電壓值處逐步升高，達(dá)到規(guī)定電壓值時(shí)持續(xù)1 min。 2.10 異常工作及故障條件下的要求 充電器的設(shè)計(jì)應(yīng)能盡可能限制因機(jī)械、電氣過(guò)載或故障、異常工作或使用不當(dāng)而造成起火或電擊危險(xiǎn)。變壓器過(guò)載試驗(yàn)按照GB4943中附錄C1的要求進(jìn)行。可模擬下列故障條件： *一次電路中任何元器件的失效； *二次電路中任何元器件的失效。 2.11 材料的可燃性要求 充電器外殼和印制板及元器件所用的材料應(yīng)能使引燃危險(xiǎn)和火焰蔓延減小到最低限度，為V－2級(jí)或更優(yōu)等級(jí)。在進(jìn)行耐熱及防火試驗(yàn)時(shí), ，V-0級(jí)材料可以燃燒或灼熱，但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)5s，在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微粒或燃燒滴落物不會(huì)使脫脂棉引燃。V-1級(jí)材料可以燃燒或灼熱，但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)25s，在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?；蛉紵温湮锊粫?huì)使脫脂棉引燃。V-2級(jí)材料可以燃燒或灼熱，但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)25s，在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?；蛉紵温湮飼?huì)使脫脂棉引燃。進(jìn)行本試驗(yàn)時(shí)可能會(huì)冒出有毒的煙霧，在適用的情況下，試驗(yàn)可以在通風(fēng)柜中進(jìn)行，或者在通風(fēng)良好的房間內(nèi)進(jìn)行，但是不能出現(xiàn)可能使試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效的氣流。 試驗(yàn)火焰應(yīng)利用本生燈獲得，本生燈燈管內(nèi)徑為9.5mm0.5mm，燈管長(zhǎng)度從空氣主進(jìn)口處向上約為100mm。本生燈要使用熱值約為37MJ/m3的燃?xì)?。?yīng)調(diào)節(jié)本生燈的火焰，使本生燈處于垂直位置，同時(shí)空氣進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí)，火焰的總高度約為20mm?；鹧骓敹藨?yīng)與樣品接觸，燒30s，然后移動(dòng)火焰停燒60s，再在同一部位燒30s。 在試驗(yàn)期間，當(dāng)試驗(yàn)火焰第二次撤離后，樣品延續(xù)燃燒不應(yīng)超過(guò)1min，且樣品不應(yīng)完全燒盡。 2.12 自由跌落試驗(yàn) 充電器從1m高度處自由跌落到硬木表面3次，其表面應(yīng)無(wú)裂痕等損壞。 2.13 濕熱試驗(yàn) 試驗(yàn)方法按GB/T 2423.9 – 2001 中“試驗(yàn) Cb” 的要求進(jìn)行。產(chǎn)品無(wú)包裝，試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)為：溫度 40 ℃2 ℃，相對(duì)濕度（933）％RH，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為2 d。試驗(yàn)后應(yīng)符合4.7.2的要求。 3 小結(jié) 本標(biāo)準(zhǔn)在制訂過(guò)程中借鑒了國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC62133、IEC61960、UL1642、UL2045等，參考了GB 4943 – 2001《信息技術(shù)設(shè)備的安全》等標(biāo)準(zhǔn)，力求標(biāo)準(zhǔn)條款適合我國(guó)國(guó)情，試驗(yàn)方法具有可操作性。本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中遵循了《ISO技術(shù)工作導(dǎo)則》中的可證實(shí)原則:即規(guī)定的技術(shù)要求能用試驗(yàn)方法加以論證,若暫時(shí)沒(méi)有科學(xué)的方法進(jìn)行試驗(yàn)或檢驗(yàn),以及不能穩(wěn)定可靠地得出確切檢驗(yàn)結(jié)果時(shí),就不將這樣的條款列進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。 部分安全試驗(yàn)分別針對(duì)鋰電池和鋰電池芯，因此該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋰電池和鋰電池芯分別進(jìn)行了定義。充電器的安全性不能僅僅通過(guò)輸出特性的檢查來(lái)確定，因?yàn)檩敵鎏匦粤己貌⒉荒鼙Ｕ铣潆娖鞯目煽啃?，所以該?biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)充電器的全面性能進(jìn)行考察，包括對(duì)變壓器、電源線等元器件的安全要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。充電器應(yīng)保證在故障條件下都不對(duì)人身安全構(gòu)成威脅，所以該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此做了規(guī)定。充電器除應(yīng)具有電氣防護(hù)功能外，也應(yīng)具有防火防護(hù)功能，根據(jù)同類(lèi)產(chǎn)品的要求，該標(biāo)準(zhǔn)將其防火材料等級(jí)規(guī)定為V-2級(jí)。 , ">5℃，并在此溫度下保持2h； （3）30min內(nèi)使恒溫箱的溫度降到 -20℃2℃，并在此溫度下保持4h； （4）30min內(nèi)使恒溫箱的溫度升到20℃5℃，并在此溫度下保持2h； （5）再重復(fù)1-4的步驟做4個(gè)循環(huán)； （6）第5次循環(huán)完成后，電池保存2h再作檢查，應(yīng)符合相關(guān)要求。 該試驗(yàn)可以在一個(gè)可強(qiáng)制調(diào)溫的恒溫箱中進(jìn)行，也可以在3個(gè)不同溫度的恒溫箱之間進(jìn)行。試驗(yàn)后，電池芯或電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.2.5 低壓性能 完全充電的電池芯置于溫度為20℃5℃ 的真空干燥箱中，抽真空使氣壓小于11.6kpa后保持6小時(shí)后，應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.3 可能發(fā)生誤操作時(shí)的安全要求 1.3.1 外部短路 完全充電的電池或電池芯分別在20℃5℃和55℃5℃的環(huán)境中放置 2h。然后，用連線短接每個(gè)電池芯或電池的正負(fù)極終端并確保全部外部電阻小于100mΩ。短接后，保持24h，到電池芯或電池外殼的溫度下降到電池芯或電池原始溫度+電池芯或電池短路后的最大溫升20%。試驗(yàn)后，電池或電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.2 自由跌落 完全充電的電池芯或電池以任意方式從1米高處自由跌落到水泥地面3次后，應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.3 機(jī)械碰撞 在20℃5℃環(huán)境中，完全充電的電池承受X、Y、Z三個(gè)方向的碰撞。如果電池只有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)軸，只作兩個(gè)方向的碰撞。在最初3ms內(nèi)的平均加速度應(yīng)≥75gn，最高加速度應(yīng)在125gn 和 175gn之間。碰撞1000次10次后，電池應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。 1.3.4 熱沖擊 完全充電的電池芯，置于一個(gè)烘箱中加熱。烘箱的溫度以（52）℃/min的速率上升至130℃2℃，保持10min，電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.5 耐擠壓性能 完全充電的電池芯置于兩平行平板間，施加擠壓力為13kN1kN，一旦達(dá)到最大壓力或壓力突然下降1/3，即可卸壓。對(duì)圓形或方形電池芯進(jìn)行擠壓試驗(yàn)時(shí)，要使電池芯的縱軸與擠壓設(shè)備扁平表面保持平行。方形電池芯要沿其縱軸旋轉(zhuǎn)90，以便電池芯的寬邊和窄邊都能受到擠壓的作用，外殼為鋁塑復(fù)合膜的電池芯只做寬面的擠壓。試驗(yàn)后，電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.6 沖擊 完全充電的電池芯置于一個(gè)扁平表面上，將一個(gè)半徑為8mm、質(zhì)量為10kg的棒垂直置于樣品中心的正上方，從600mm 高度處落下作用到樣品上。圓柱形或方形電池芯在接受沖擊試驗(yàn)時(shí)，其縱軸要平行于扁平表面，垂直于棒的縱軸。方形電池芯要沿其縱軸旋轉(zhuǎn)90，以便電池芯的寬邊和窄邊都能受到?jīng)_擊作用。外殼為鋁塑復(fù)合膜的電池芯只做寬面的沖擊試驗(yàn)。每只樣品只能接受一次沖擊試驗(yàn)，每次試驗(yàn)只能使用一只樣品。試驗(yàn)后，電池芯應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.7 過(guò)充性能 完全放電的電池芯，以≥10V的電壓、0.2C5A的電流充電12.5h后，應(yīng)不起火、不爆炸。 1.3.8 強(qiáng)制放電性能 完全放電的電池芯承受1C5A電流強(qiáng)制放電90min后，應(yīng)不起火、不爆炸。 外部短路試驗(yàn)、自由跌落試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn)、耐擠壓性能試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、過(guò)充性能試驗(yàn)、強(qiáng)制放電性能試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)，電池或電池芯的外殼均可能發(fā)生變化，漏液很難避免，但尚未影響安全性，因此標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這些試驗(yàn)沒(méi)有要求不漏液。 1.4 安全標(biāo)識(shí) 安全標(biāo)識(shí)的作用應(yīng)引起足夠的重視，電池本身應(yīng)具有安全警示，并且附加適當(dāng)?shù)木媛暶?，需檢查確認(rèn)標(biāo)識(shí)的一致性。另外，電池的說(shuō)明書(shū)中應(yīng)寫(xiě)清合適的使用指導(dǎo)和推薦的充電方法等。 2 移動(dòng)通信手持機(jī)鋰電池充電器的安全要求和試驗(yàn)方法 市場(chǎng)上的電池充電器形色各異，有的使用電源線，有的不使用。直接插入式充電器不使用電源線，電源插頭和充電器外殼構(gòu)成一完整部件，其重量靠墻上插座來(lái)承載，市場(chǎng)上常見(jiàn)的“坐充”就是這類(lèi)充電器。使用電源線的充電器，與電源連接的方式又分兩種：可拆卸的和不可拆卸的?？刹鹦兜碾娫窜浘€利用適當(dāng)?shù)碾娖鬟B接器與充電器連接以供電，不可拆卸的電源軟線固定在充電器上或與充電器裝配在一起來(lái)供電。 市場(chǎng)中有的產(chǎn)品稱(chēng)為充電器，但實(shí)際上是適配器，我們有必要區(qū)分這兩種功能。適配器主要是把交流市電轉(zhuǎn)換成直流電，根據(jù)電池的規(guī)格提供相應(yīng)的電壓電流，一般采用恒壓恒流方式，能夠隔離主電壓和危險(xiǎn)電壓，對(duì)市電波動(dòng)有一定耐受力，需要時(shí)可安全關(guān)斷。而充電器的主要功能是把充電電流限制在一個(gè)安全水平上，主要采用恒流方式，能檢測(cè)充電的完成，根據(jù)某種算法終止充電以延長(zhǎng)電池壽命，若發(fā)現(xiàn)電池異?？山K止充電。這兩種功能可分別實(shí)現(xiàn)，也可組合在一個(gè)物理實(shí)體中。GSM手機(jī)通常包含充電功能，與手機(jī)配套的只需適配器，而CDMA手機(jī)往往不包含充電功能，這樣減少了手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和工作狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的熱量。理解這些概念有助于更有針對(duì)性地使用該標(biāo)準(zhǔn)。 2.1交流輸入電壓 充電器的額定輸入電壓為交流220 V，頻率為50 Hz，為了保證安全性，充電器應(yīng)能承受市電一定范圍內(nèi)的波動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)中要求的電壓波動(dòng)范圍是其額定值的85 ％～110 ％，頻率的波動(dòng)范圍是2 Hz。 2.2 電源線組件 　?。?）電源線組件應(yīng)符合GB2099的要求； （2）電源線組件的額定值應(yīng)大于充電器電源要求的額定值； （3）電源軟線的導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于0.75mm2； 　　（4）電源線組件中的電源軟線應(yīng)符合下列要求： *如果電源軟線是橡皮絕緣，則應(yīng)是合成橡膠，應(yīng)符合GB5013對(duì)通用橡膠護(hù)套軟電纜的要求； *如果電源軟線是聚氯乙烯絕緣的，應(yīng)符合GB5023對(duì)輕型聚氯乙烯護(hù)套軟線的要求。 2.3 隔離變壓器 安全隔離變壓器在構(gòu)造上應(yīng)保證在出現(xiàn)單一絕緣故障和由此引起的其他故障時(shí)，不會(huì)使安全特低電壓繞組上出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。隔離變壓器應(yīng)按照GB4943中附錄C的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。 2.4 說(shuō)明和標(biāo)牌的要求 2.4.1 一般要求 廠家應(yīng)向用戶提供足夠的資料，以確保用戶在按廠家的規(guī)定使用時(shí)，不會(huì)引起本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的危險(xiǎn)。應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)體中文書(shū)寫(xiě)。標(biāo)記應(yīng)是耐久和醒目的，能承受標(biāo)記耐久性試驗(yàn)。首先用一塊蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一塊蘸有汽油的棉布擦拭15s，標(biāo)牌應(yīng)清晰，不應(yīng)輕易被揭掉，不應(yīng)出現(xiàn)卷邊。 2.4.2 說(shuō)明書(shū) 廠家應(yīng)提供必要的使用說(shuō)明書(shū)，對(duì)充電器在操作、維修、運(yùn)輸或儲(chǔ)存時(shí)有可能引起危險(xiǎn)的情況提醒用戶特別注意。 2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 2.5.1 穩(wěn)定性 直接插在墻壁插座上、靠插腳來(lái)承載其重量的充電器，不應(yīng)使墻壁插座承受過(guò)大的應(yīng)力?？赏ㄟ^(guò)插座應(yīng)力試驗(yàn)檢驗(yàn)其是否合格。充電器應(yīng)按正常使用情況，插入到一個(gè)已固定好的沒(méi)有接地接觸件的插座上，該插座可以圍繞位于插座嚙合面后面8mm的距離處，與管件接觸件中心線相交的水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為保持嚙合面垂直而必須加到插座上的附加力矩不應(yīng)超過(guò)0.25Nm。 2.5.2 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié) 電池極性接反以及強(qiáng)制充電或放電可能導(dǎo)致危險(xiǎn)，所以在設(shè)計(jì)上應(yīng)有防止極性接反以及防止強(qiáng)制充放電的措施。將起保護(hù)作用的任何元件一次一個(gè)地短路或開(kāi)路，并強(qiáng)迫充放電各2小時(shí)，充電器應(yīng)不起火、不爆炸。 2.5.3 防觸及性（電擊及能量危險(xiǎn)） 充電器正常使用時(shí)應(yīng)具有防觸及性，防止電擊及能量危險(xiǎn)。 如果特低電壓電路的外部配線的絕緣是操作人員可觸及的，則該配線應(yīng)： *不會(huì)受到損壞或承受應(yīng)力； *不需要操作人員接觸。 2.5.4 連接布線 （1）對(duì)使用不可拆卸的電源軟線的充電器應(yīng)裝有緊固裝置： *導(dǎo)線在連接點(diǎn)不承受應(yīng)力； *導(dǎo)線的外套不受磨損； *電源軟線應(yīng)能承受拉力試驗(yàn)，電源軟線應(yīng)承受30N的穩(wěn)定拉力25次，拉力沿最不利的方向施加，每次施加時(shí)間為1s，電源軟線應(yīng)不被拉斷； *電源軟線緊固裝置應(yīng)由絕緣材料制成，或由具有符合附加絕緣要求的絕緣材料的襯套制成。 （2） 電源軟線入口開(kāi)孔處應(yīng)裝有軟線入口護(hù)套，或者軟線入口或襯套應(yīng)具有光滑圓形的喇叭口，喇叭口的曲率半徑至少等于所連接最大截面積的軟線外徑的1.5倍。 　　軟線入口護(hù)套應(yīng)： 　　*設(shè)計(jì)成防止軟線在進(jìn)入充電器入口處過(guò)分彎曲； 　　*用絕緣材料制成； 　　*采用可靠的方法固定； 　　*伸出充電器外超過(guò)入口開(kāi)孔的距離至少為該軟線外徑的5倍，或者對(duì)扁平軟線，至少為該軟線截面長(zhǎng)邊尺寸的5倍。 2.6 外殼表面 當(dāng)用戶碰觸到電池外殼時(shí)，其溫度不應(yīng)造成用戶的突然反應(yīng)使他受傷，人對(duì)溫度的反應(yīng)不僅是度數(shù)的高低，還取決于外殼材料的傳導(dǎo)特性和熱容量，60℃的金屬外殼比70℃的塑料外殼感覺(jué)要燙，UL和IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)非金屬外殼溫升的規(guī)定不超過(guò)50℃，而手機(jī)電池的外殼絕大部分是非金屬材料，因此本標(biāo)準(zhǔn)借鑒了該規(guī)定，要求如下：充電器額定工作2小時(shí)后，測(cè)量其外殼表面溫度變化小于1℃/h即認(rèn)為溫度穩(wěn)定，此時(shí)測(cè)量其外殼表面溫升應(yīng)小于50℃。 2.7 輸出短路保護(hù) 充電器應(yīng)有短路的自動(dòng)保護(hù)功能。將充電器輸出短路，充電器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)，故障排除后應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)工作。 2.8 絕緣電阻 在常溫條件下，用絕緣電阻測(cè)試儀直流500 V電壓，對(duì)充電器主回路的一次電路對(duì)外殼、二次電路對(duì)外殼及一次電路對(duì)二次電路進(jìn)行測(cè)試，充電器的絕緣電阻應(yīng)不低于2 MΩ。 2.9 絕緣強(qiáng)度 用耐壓測(cè)試儀對(duì)充電器進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，且充電器必須是在進(jìn)行完絕緣電阻試驗(yàn)并符合要求后才能進(jìn)行絕緣強(qiáng)度的試驗(yàn)。 一次電路對(duì)外殼、一次電路對(duì)二次電路應(yīng)能承受50 Hz、有效值為1500 V的交流電壓（漏電流≤10 mA），二次電路對(duì)外殼應(yīng)能承受50 Hz、有效值為500 V的交流電壓（漏電流≤10 mA），應(yīng)無(wú)擊穿與無(wú)飛弧現(xiàn)象。試驗(yàn)電壓應(yīng)從小于一半規(guī)定電壓值處逐步升高，達(dá)到規(guī)定電壓值時(shí)持續(xù)1 min。 2.10 異常工作及故障條件下的要求 充電器的設(shè)計(jì)應(yīng)能盡可能限制因機(jī)械、電氣過(guò)載或故障、異常工作或使用不當(dāng)而造成起火或電擊危險(xiǎn)。變壓器過(guò)載試驗(yàn)按照GB4943中附錄C1的要求進(jìn)行。可模擬下列故障條件： *一次電路中任何元器件的失效； *二次電路中任何元器件的失效。 2.11 材料的可燃性要求 充電器外殼和印制板及元器件所用的材料應(yīng)能使引燃危險(xiǎn)和火焰蔓延減小到最低限度，為V－2級(jí)或更優(yōu)等級(jí)。在進(jìn)行耐熱及防火試驗(yàn)時(shí), ，V-0級(jí)材料可以燃燒或灼熱，但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)5s，在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?；蛉紵温湮锊粫?huì)使脫脂棉引燃。V-1級(jí)材料可以燃燒或灼熱，但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)25s，在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?；蛉紵温湮锊粫?huì)使脫脂棉引燃。V-2級(jí)材料可以燃燒或灼熱，但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)25s，在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?；蛉紵温湮飼?huì)使脫脂棉引燃。進(jìn)行本試驗(yàn)時(shí)可能會(huì)冒出有毒的煙霧，在適用的情況下，試驗(yàn)可以在通風(fēng)柜中進(jìn)行，或者在通風(fēng)良好的房間內(nèi)進(jìn)行，但是不能出現(xiàn)可能使試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效的氣流。 試驗(yàn)火焰應(yīng)利用本生燈獲得，本生燈燈管內(nèi)徑為9.5mm0.5mm，燈管長(zhǎng)度從空氣主進(jìn)口處向上約為100mm。本生燈要使用熱值約為37MJ/m3的燃?xì)?。?yīng)調(diào)節(jié)本生燈的火焰，使本生燈處于垂直位置，同時(shí)空氣進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí)，火焰的總高度約為20mm。火焰頂端應(yīng)與樣品接觸，燒30s，然后移動(dòng)火焰停燒60s，再在同一部位燒30s。 在試驗(yàn)期間，當(dāng)試驗(yàn)火焰第二次撤離后，樣品延續(xù)燃燒不應(yīng)超過(guò)1min，且樣品不應(yīng)完全燒盡。 2.12 自由跌落試驗(yàn) 充電器從1m高度處自由跌落到硬木表面3次，其表面應(yīng)無(wú)裂痕等損壞。 2.13 濕熱試驗(yàn) 試驗(yàn)方法按GB/T 2423.9 – 2001 中“試驗(yàn) Cb” 的要求進(jìn)行。產(chǎn)品無(wú)包裝，試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)為：溫度 40 ℃2 ℃，相對(duì)濕度（933）％RH，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為2 d。試驗(yàn)后應(yīng)符合4.7.2的要求。 3 小結(jié) 本標(biāo)準(zhǔn)在制訂過(guò)程中借鑒了國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC62133、IEC61960、UL1642、UL2045等，參考了GB 4943 – 2001《信息技術(shù)設(shè)備的安全》等標(biāo)準(zhǔn)，力求標(biāo)準(zhǔn)條款適合我國(guó)國(guó)情，試驗(yàn)方法具有可操作性。本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中遵循了《ISO技術(shù)工作導(dǎo)則》中的可證實(shí)原則:即規(guī)定的技術(shù)要求能用試驗(yàn)方法加以論證,若暫時(shí)沒(méi)有科學(xué)的方法進(jìn)行試驗(yàn)或檢驗(yàn),以及不能穩(wěn)定可靠地得出確切檢驗(yàn)結(jié)果時(shí),就不將這樣的條款列進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。 部分安全試驗(yàn)分別針對(duì)鋰電池和鋰電池芯，因此該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋰電池和鋰電池芯分別進(jìn)行了定義。充電器的安全性不能僅僅通過(guò)輸出特性的檢查來(lái)確定，因?yàn)檩敵鎏匦粤己貌⒉荒鼙Ｕ铣潆娖鞯目煽啃裕栽摌?biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)充電器的全面性能進(jìn)行考察，包括對(duì)變壓器、電源線等元器件的安全要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。充電器應(yīng)保證在故障條件下都不對(duì)人身安全構(gòu)成威脅，所以該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此做了規(guī)定。充電器除應(yīng)具有電氣防護(hù)功能外，也應(yīng)具有防火防護(hù)功能，根據(jù)同類(lèi)產(chǎn)品的要求，該標(biāo)準(zhǔn)將其防火材料等級(jí)規(guī)定為V-2級(jí)