Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

38 страниц

Купить ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Данная часть МЭК 60086 определяет требования и методы испытания для первичных литиевых батарей для обеспечения их безопасной эксплуатации в соответствии с назначением с учетом возможного неправильного использования

  Скачать PDF

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИ И

ГОСТР

МЭК 60086-4— 2018


БАТАРЕИ ПЕРВИЧНЫЕ

Часть 4

Безопасность литиевых батарей

(IEC 60086-4:2014, ЮТ)

Издание официальное


Москва

Стандартинформ

2018


Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока «РУСБАТ» (Ассоциация «РУСБАТ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 «Аккумуляторы и батареи»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 октября 2018 г. № 751-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60086-4:2014 «Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей» (IEC 60086-4:2014 «Primary batteries — Part 4: Safety of lithium batteries», IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 60086^4—2009

6    Некоторые положения настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав. Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несет ответственности за идентификацию подобных патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в вжегод>юм (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». В случав переалотра (замены) или отмены наспюящвго стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (vyww.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2018

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии II

6.1.2 Уведомление для обеспечения безопасности


ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ:    Эти испытания требуют использования процедур, которые могут

привести к травмам, осли не будут приняты соответствующие меры п редосторожности.

При составлении этих испытаний предполагалось, что их выполнение должно осуществляться надлежащим образом квалифицированными и опытными специалистами с применением адекватных мер защиты.


6.1.3    Температура окружающей среды

Если не указано иное, то испытания проводят при температуре окружающей среды (20 ± 5) °С.

6.1.4    Допустимые отклонения по параметрам

Суммарная точность контролируемых или измеряемых значений относительно заданных или фактических параметров должна находиться в пределах следующих допусков:

a)    ± 1 % для напряжения;

b)    ± 1 % для тока:

c)    ± 2 X для температуры:

d)    ♦ 0,1 % для времени;

e)    ♦ 1 % для габаритных размеров:

f)    ± 1 % для емкости.

Эти допуски включают в себя суммарную точность измерительных приборов, используемых технологий измерения и все другие источники ошибок в процедуре испытаний.

6.1.5    Предварительный разряд

Если испытание требует проведения предварительного разряда, испытуемые элементы или батареи должны быть разряжены до соответствующей ГР на омическую нагрузку, при которой определяется нормируемая емкость, или током, величина которого указана изготовителем.

6.1.6    Дополнительные элементы

В тех случаях, когда для выполнения испытания требуются дополнительные элементы, они должны быть того же самого типа и. предпочтительно, из той же производственной партии, что и испытуемые элементы.


6.2 Оценка критериев испытаний

6.2.1    Короткое замыкание

Считается, что во время испытания произошло короткое замыкание, если НРЦ элемента или батареи сразу после испытания составляет менее 90 % от величины его НРЦ до испытания. Этот критерий не применяется для испытания элементов и батарей в полностью разряженном состоянии*.

6.2.2    Чрезмерноо повышение температуры

Считается, что во время испытания произошло чрезмерное повышение температуры, если температура внешнего корпуса элемента или батареи поднялась выше 170 X.

6.2.3    Утечка

Считается, что во время испытания произошла утечка, если визуально видны следы течи электролита или другого материала из испытуемого элемента или батареи, или имеются потери массы материала (за вычетом веса корпуса батареи, частей для установки или этикетки) из испытуемого элемента или батареи более пределов, указанных в таблице 3.

Для количественной оценки потери массы Дmlm используется формула


Дт


т, —


100%,


(1)


где т, — масса перед испытанием;

т2 — масса после проведения испытания.


* Справочно — Также данный критерий нельзя использовать, если испытанию подвергается батарея, содержащая защитный элемент типа самовосстанавпивающегося предохранителя («полисвич». РТС) (примечание разработчика стандарта).

6


ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Таблица 3 — Предельные потери массы

Масса элемента или батареи т г

Предельная величина потери массы Ллт/m. %

т < 1

0.5

1 й т S 75

0.2

т> 75

0,1

6.2.4    Выброс

Считается, что во время испытания произошел выброс, если при чрезмерном увеличении внутреннего давления газа он выходит из элемента или батареи с помощью предназначенных для этой цели конструктивных элементов, обеспечивающих безопасность. Этот газ может включать захваченные материалы.

6.2.5    Возгорание

Считается, что во время испытания произошло возгорание, если из испытуемого элемента или батареи испускается пламя.

6.2.6    Вскрытие

Считается, что во время испытания произошло вскрытие, если корпус элемента или батареи механически разрушен, в результате чего произошли выход газа, утечка жидкости или выброс твердых материалов, но нет взрыва.

6.2.7    Взрыв

Считается, что во время испытания произошел взрыв, если твердое вещество из любой части элемента или батареи, находящихся в центре экрана из проволочной сетки, размещенного на стальной плите, как показано на рисунке 1, проникло через него. Экран должен быть изготовлен из отожженной алюминиевой проволоки диаметром 0.25 мм и плотностью сетки от 6 до 7 проволок на 1 см.

Примечание — На рисунке показан сетчатый экран восьмиугольной фермы из алюминиевой проволоки (1), опирающийся на стальную пластину (2).

Рисунок 1 — Сетчатый экран

6.3 Испытания и требования: обзор

Настоящий стандарт предусматривает испытания на безопасность для использования по назначению (испытания от А до D) и при возможном неправильном использовании (испытания от Е до М).

Таблица 4 содержит перечень испытаний и требований, предъявляемых при использовании по назначению и при возможном неправильном использовании.

7

Таблица 4 — Испытания и требования

Номер испытания

Целевой параметр

Требования

Испытания на использо- А

Высота

NL. NV. NC. NR. NE. NF

вание по назначению

В

Циклическое изменение температуры

N NL. NV. NC. NR. NE. NF

С

Вибрация

NL. NV. NC. NR. NE. NF

D

Одиночный удар

NL. NV. NC. NR. NE. NF

Испытания на возмож- Е

Внешнее короткое замыкание

NT. NR. NE. NF

ное неправильное использование ■

Динамический удар

NT. NE. NF

G

Раздавливание

NT. NE. NF

Н

Принудительный разряд

NE. NF

1

Нештатный заряд

NE. NF

J

Свободное падение

NV. NE. NF

К

Термическое воздействие

NE. NF

L

Неправильная установка

NE. NF

М

Переразряд

NE. NF

Испытания от А до Е осуществляются последовательно на одних и тех же элементах или батареях. Испытания F и G предусмотрены как альтернативные. Должно быть проведено только одно из них.

Обозначения:

NC: Нет короткого замыкания (No short-circuit);

NE: Нет взрыва (No explosion):

NF: Нет возгорания (No fire);

NL: Нет утечки (No leakage);

NR: Нет вскрытия (No rupture);

NT: Нет чрезмерного повышения температуры (No excessive temperature rise): NV: Нет выброса (No venting).

Подробное описание критериев испытания приведено в 6.2.

6.4 Испытания на использование по назначению

6.4.1    Испытание А: высота

a)    Цель

Это испытание имитирует перевозку на воздушном транспорте при условиях низкого давления.

b)    Метод проведения испытания

Испытуемые элементы и батареи должны храниться при давлении 11.6 кПа или менее в течение по крайней мере 6 ч при комнатной температуре.

c) Требования

Во время проведения испытания не должно быть никакой утечки, выброса, короткого замыкания, вскрытия, взрыва или возгорания.

6.4.2    Испытание В: циклическое изменение температуры

a)    Цель

Это испытание оценивает сохранение герметичности элементов и батарей и внутренних электрических соединений. Испытание проводится с применением циклического изменения температуры.

b)    Метод проведения испытания

Испытуемые элементы и батареи должны храниться в течение не менее 6 ч при температуре испытания 72 °С, затем не менее 6 ч при температуре минус 40 вС. Максимальное время перехода на другую температуру должно составлять 30 мин. Каждый испытуемый элемент и батарея должны пройти эту процедуру 10 раз. Затем следует период хранения в течение не менее 24 ч при температуре окружающей среды.

Примечание — На рисунке 2 показан один из десяти циклов.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Для больших элементов и батарей продолжительность воздействия испытательных температур должна быть не менее 12 ч вместо 6 ч.

+ 72 ‘С

Обозначения: f, S 30 мин;

12г6ч (12 ч для больших элементов и батарей).


Рисунок 2 — Процедура циклического изменения температуры


Испытанно должно проводиться с использованием испытуемых элементов и батарей, предварительно подвергнутых испытанию на воздействие высоты.

с) Требования

Во время проведения испытания не должно быть никакой утечки, выброса, короткого замыкания, вскрытия, взрыва или возгорания.

6.4.3 Испытание С: вибрация

a)    Цель

Этот испытание имитирует вибрацию во время транспортировки. Условие испытания базируется на диапазоне вибрации, установленном Международной организацией гражданской авиации (ICAO) [2].

b)    Метод проведения испытания

Испытуемые элементы и батареи должны быть прочно закреплены на платформе вибрационного стенда, не деформируя их и таким образом, чтобы точно передавать вибрацию. Испытуемые элементы и батареи должны подвергаться синусоидальной вибрации согласно таблице 5 (для больших батарей там же приведены другие верхние амплитуды ускорения). Цикл по 3 ч для каждого из трех взаимно перпендикулярных направлений воздействия повторяют в общей сложности 12 раз. Одно из направлений должно быть перпендикулярно к поверхности, на которой располагаются выводы батарей.

Таблица 5 — Профиль синусоидальной вибрации

Диапазон частот

Амплитуды

Длительность логарифыичссхои развертки цикла (7 Гц - 200 Гц - 7 Гц)

Ось

Кол-во

циклов

ОТ

ДО

г, = 7 Гц

а1 = 1

15 МИН

X

12

's

S = 0.8 мм

Y

12

fA = 200 Гц

а2

Z

12

и обратно к /,, = 7 Гц

Всего

36

Примечание — Амплитуда вибрации — это максимальное абсолютное значение виброперемещения или виброускорения. Например, амплитуда виброперемещения 0.8 мм соответствует размаху колебаний (Пик-Пик) 1.6 мм.


Испытание должно проводиться с использованием испытуемых элементов и батарей, предварительно подвергнутых испытанию на циклическое изменение температуры.

9

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Окончание таблицы 5

Обозначения:

и-и

— нижняя и верхняя частота;

— частоты перехода:

'2

— * 17.62 Гц: и

*3

— = 49.84 Гц. за исключением больших батарей, для которых /$ = 24.92 Гц;

а1- а2

— амплитуда виброускорения;

а2 = 8дп

— за исключением больших батарей, для которых а2 = 2 gn;

S

— амплитуда вибролеремещения.

Примечание — дп = 9.80665 м/с2.

с) Требования

Во время проведения испытания не должно быть никакой утечки, выброса, короткого замыкания, вскрытия, взрыва или возгорания.

6.4.4 Испытание D: одиночный удар

a)    Цель

Это испытание имитирует грубое обращение во время транспортировки.

b)    Метод проведения испытания

Испытуемые элементы и батареи должны быть закреплены на ударном стенде с помощью жесткой опоры, поддерживающей все поверхности крепления каждого испытуемого элемента или батареи. Каждый испытуемый элемент или батарея должны подвергаться трем ударам в каждом направлении трех взаимно перпендикулярных положений крепления элемента или батареи, в общей сложности 18 ударов. Для каждого одиночного удара должны быть применены параметры, приведенные в таблице 6.

Таблица 6 — Параметры одиночного удара

Объекты

Форма волны

Пиковое ускорение. д„

Продолжительность воздействия, мс

Число ударов по каждой оси

Элементы или батареи, за исключением крупных

Половина

синусоиды

150

6

3

Большие элементы или батареи

Половина

синусоиды

50

11

3

Примечание — gn = 9.80665 м/с*.

Испытание должно проводиться с использованием испытуемых элементов и батарей, предварительно подвергнутых испытанию на вибрацию.

с) Требования

Во время проведения испытания не должно быть никакой утечки, выброса, короткого замыкания, вскрытия, взрыва или возгорания.

6.5 Испытания на возможное неправильное применение

6.5.1 Испытание Е: внешнее короткое замыкание

a)    Цель

Это испытание имитирует условия, приводящие к внешнему короткому замыканию.

b)    Метод проведения испытания

Испытуемый элемент или батареи должны быть стабилизированы при внешней температуре корпуса 55 еС. а затем подвергнуты воздействию состояния короткого замыкания при 55 °С с общим сопротивлением внешней нагрузки менее 0,1 Ом. Это состояние короткого замыкания должно быть сохранено в течение не менее 1 ч после того, как температура внешнего корпуса элемента или батареи опустится до 55 °С.

Испытуемый образец должен находиться под наблюдением еще в течение 6 ч.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Испытание должно проводиться с использованием испытуемых образцов, предварительно подвергнутых испытанию на воздействие одиночного удара.

с)Требования

Во время проведения испытания и в течение 6 ч после него не должно быть никакого чрезмерного пивышеиия температуры, вскрытия, взрыва или возгорания.

6.5.2 Испытание F: испытание на динамический удар

a)    Цель

Это испытание имитирует механическое воздействие от смятия, которое может привести к внутреннему короткому замыканию.

b)    Метод проведения испытания

Испытание на динамический удар применяется к цилиндрическим элементам с диаметром более 20 мм.

Испытуемый элемент или составляющий элемент батареи помещают на горизонтальную плоскую гладкую поверхность. Стержень из нержавеющей стали (марки 316 или эквивалентной ей) диаметром (15.8 ± 0.1) мм и длиной не менее 60 мм или наибольшего линейного размера элемента, в зависимости от того, что больше, помещают по центру испытуемого образца. Груз массой (9.1 ± 0.1) кг бросают с высоты (61 ± 2.5) см на пересечении стержня и испытуемого образца контролируемым образом, используя вертикальные направляющие дорожки или канал с минимальным сопротивлением по трению падающей массе. Вертикальные направляющие или канал, используемые для направления падающего груза должны быть ориентированы на 90е от горизонтальной поверхности поддержки.

Испытуемый образец должен быть продавлен по его продольной оси. параллельной плоской поверхности, и перпендикулярно к продольной оси стержня из нержавеющей стали, лежащей поперек центра испытуемого образца (см. рисунок 3).

Примечание — На рисунке показана плоская гладкая поверхность (1) и стержень из нержавеющей стали (2), который расположен по центру испытуемого образца (3). Груз (4) сбрасывается на пересечение контролируемым образом с использованием вертикального канала, по которому он скользит (5).

Рисунок 3 — Пример испытательной установки для испытания на динамический удар

Каждый испытуемый элемент или составляющий элемент батареи должен подвергаться испытанию только один раз. Испытуемый образец должен находиться под наблюдением еще в течение 6 ч.

Испытание должно проводиться с использованием испытуемых элементов или составляющих элементов батареи, которые не были ранее подвергнуты другим испытаниям.

с)Требования

Во время проведения испытания и в течение 6 ч после него не должно быть никакого чрезмерного повышения температуры, взрыва или возгирания.

6.5.3 Испытание G: раздавливание

а) Цель

Это испытание имитирует механическое воздействие от раздавливания, которое может привести к внутренним коротким замыканиям.

11

Ь) Метод проведения испытания

Испытание на раздавливание применимо к призматическим, гибким1, дисковым элементам и цилиндрическим элементам не более 20 мм в диаметре.

Элемент или составляющий элемент батареи должен быть раздавлен между двумя плоскими поверхностями. Сдавливание должно быть постеленным со скоростью примерно 1.5 см/с начиная с первой точки контакта. Сдавливание должно продолжаться, пока не будет достигнуто одно из трех условий:

1)    Приложенная сила достигает (13 ± 0.78) кН.

Пример — Усилив может быть приложено с помощью гидравлического цилиндра с поршнем диаметром 32 мм до тех пор. пока давление в гидравлическом цилиндре не достигнет 17 МПа;

2)    Напряжение элемента падает по меньшей мере на 100 мВ: или

3)    Элемент деформирован на 50 % или более от его первоначальной толщины.

Как только достигнуто одно из указанных выше условий, давление должно быть сброшено.

а) Призматический или гибкий элемент


Рисунок 4 — Примеры установки для испытания на раздавливание



Примечание — Рисунки а). Ь). с) показывают две плоские поверхности (1 и 2) с батареями (3) различной формы, помещенными между ними для раздавливания с помощью поршня (4).


Призматический или гибкий элемент должны быть раздавлены путем применения усилия к стороне с самой большой площадью поверхности. Дисковый элемент должен быть раздавлен путем применения усилия на своих плоских поверхностях. Для цилиндрических элементов сдавливающее усилие должно быть приложено перпендикулярно к продольной оси (см. рисунок 4).

Каждый испытуемый элемент или составляющий элемент батареи должен быть подвергнут раздавливанию только однократно. Испытуемый образец должен находиться под наблюдением еще в течение 6 ч.

Испытание должно проводиться с использованием испытуемых элементов или составляющих элементов батареи, которые не были ранее подвергнуты другим испытаниям.

с) Требования

Во время проведения испытания и в течение 6 ч после него не должно быть никакого чрезмерного повышения температуры, взрыва или возгорания.

6.5.4 Испытание Н: принудительный разряд

a)    Цель

Это испытание проводится для оценки способности элементов противостоять принудительному разряду.

b)    Метод проведения испытания

Каждый элемент должен быть принудительно разряжен при температуре окружающей среды путем подключения его последовательно с источником постоянного тока напряжением 12 В при начальном токе, равном максимальному току непрерывного разряда, определенного изготовителем.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Требуемый разрядный ток получается путем подключения омической нагрузки соответствующей мощности и номинала Последовательно с испытуемым аЛеМенТоМ и источником питания Постоянного тока. Каждый элемент должен принудительно разряжаться в течение промежутка времени, равного его номинальной емкости, деленной на начальный ток.

Это испытание проводится с полностью разряженными испытуемыми элементами или составляющими элементами батарей, которые не были ранее подвергнуты другим испытаниям

с) Требования

Во время проведения испытания и в течение 7 сут после него не должно быть взрыва или возгорания.

6.5.5    Испытание I: нештатный заряд

a)    Цель

Это испытание имитирует состояние, когда батарея установлена в устройство и подвергается воздействию напряжения большего, чем НРЦ. значения от внешнего источника питания, например в устройстве поддержки памяти с неисправным диодом (см. 7.1.2). Условия испытаний основаны на требованиях UL 1642 [17].

b)    Метод проведения испытания

Каждый испытуемый элемент или батарея должны быть подвергнуты зарядному току, по величине в три раза превышающему допустимый ток нештатного подзаряда /с. заявленный изготовителем батареи. путем подключения их против источника постоянного тока. Если источник питания не может регулировать ток. то требуемый ток получается путем подключения омической нагрузки соответствующей мощности и номинала последовательно с испытуемым элементом.

Продолжительность испытания рассчитывается с использованием формулы

Уа = 2.5С„/(3/с).    (2)

где fd — продолжительность испытания. Для того чтобы ускорить испытание, разрешается регулировать параметры испытания таким образом, чтобы fd не превышало 7 сут:

Сп — нормированная емкость;

Ус — допустимое значение тока нештатного подзаряда, заявленное изготовителем.

c)    Требования

Во время проведения испытания не должно быть взрыва или возгорания.

6.5.6    Испытание J: свободное падение

a)    Цель

Это испытание имитирует ситуацию, когда батарею случайно роняют. Условия испытаний базируются на [7].

b)    Метод проведения испытания

Испытуемые батареи должны быть сброшены с высоты 1 м на бетонную поверхность. Каждая испытуемая батарея должна сбрасываться шесть раз. причем призматическая батарея по одному разу на каждую из ее шести граней, а круглая батарея по два раза по каждой из трех осей, как показано на рисунке 5. После этого испытуемые батареи должны выдерживаться в точение 1 ч.

Испытание проводится с использованием неразряженных испытуемых элементов и батарей.

с)Требования

Во время проведения испытания и в течение 1 ч после него не должно быть вскрытия, взрыва или возгорания.

13

6.5.7    Испытание К: термическое воздействие

a)    Цель

Это испытание имитирует состояние, когда батарея подвергается воздействию чрезвычайно высокой температуры.

b)    Метод проведения испытания

Испытуемая батарея должна быть помещена в печь, где производят повышение температуры со скоростью 5 °С/мин до температуры 130 "С. при которой батарея должна оставаться в течение 10 мин.

c)    Требования

Во время проведения испытания не должно быть взрыва или возгорания.

6.5.8    Испытание L: неправильная установка

a)    Цель

Это испытание имитирует состояние, когда один элемент в батарее установлен с обратной полярностью.

b)    Метод проведения испытания

Испытуемую батарею соединяют последовательно с тремя неразряженными дополнительными элементами той же марки и типа таким образом, чтобы выводы испытуемой батареи были подключены в обратном направлении. Сопротивление соединительной цепи не должно быть больше 0.1 Ом. Схема должна находиться в соединенном состоянии в течение 24 ч или до тех пор. пока температура корпуса элемента не вернется к температуре окружающей среды (см. рисунок 6).

+

1 "1

* "1

+ ~\

1

1 1

3,

1

В7.

1

а,

Обозначения

fl,    - испытуемый элемент;

В2... Вд— дополнительные элементы в неразряженном состоянии

Рисунок 6 — Принципиальная схема имитации неправильной установки

с) Требования

Во время проведения испытания не должно быть взрыва или возгорания.

6.5.9 Испытание М: переразряд

a)    Цель

Это испытание имитирует состояние, когда одна разряженная одноэлементная батарея соединена последовательно с другими неразряженными одноэлементными батареями. Испытание имитирует также использование батарей в электроприводах, где обычно требуются токи свыше 1 А.

Примечание — Для питания электроприводов, где требуются токи свыше 1 А. широко используются элементы CR17345 и CR15H270. Ток для нестандартных батарей может быть другой.

b)    Метод проведения испытания

Каждая испытуемая батарея должна быть предварительно разряжена до ГР = 50 %. Затем она должна быть соединена последовательно с тремя неразряженными дополнительными одноэлементными батареями того же типа.

Омическая нагрузка R, соединяется последовательно с батареями, как показано на рисунке 7. причем значения R, берутся из таблицы 7.

Испытание должно продолжаться в течение 24 ч или пока температура корпуса батареи не вернется к температуре окружающей среды.

Испытание должно быть повторено с батареями, предварительно разряженными до ГР = 75 %.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Таблица 7 — Омическая нагрузка для испытания на переразряд

Тип батареи

Омическая нагрузка /?,. Ом

CR17345

8,20

CR15H270

8.20

Примечание — Таблица должна быть изменена или дополнена при стандартизации новых батарей спиральной конструкции.

Пример — Когда были стандартизированы батареи CR17345 и CR15H270, R, была определена исходя из конечного напряжения разряда сборки, представленной на рисунке 7, используя формулу

R-4 2,0ВНА. (3)

где 2.0 В — это конечное напряжение разряда, которое берется из таблиц спецификаций в МЭК 60086-2, а 1 А — ток при испытании;

Rj затем получается округлением величины R до ближайшего значения в таблице 6 МЭК 60086-1:2011.

"I

“I

+ "1

+ "1

1

е

1 L

1

'i

1

в,

1

„е4

Обозначения:

S,    — испытуемым элемент.

В2-- В4 — дополнительные элементы о неразряженном состоянии;

Ry    — омическая нагрузка.

Рисунок 7 — Принципиальная схема испытания на переразряд

с) Требования

Во время проведения испытания не должно быть взрыва или возгорания.

6.6 Информация, которая должна быть представлена в спецификации

Когда в спецификации батареи дана ссылка на настоящий стандарт, в ней должны быть указаны параметры, приведенные в таблице 8. настолько полно, насколько они применимы.

Таблица 8 — Параметры, которые должны быть указаны

Пункт

Параметры

Пункт и.'или подпункт

а)

Ток предварительного разряда или омическая нагрузка и конечное напряжение разряда, установленное изготовителем для проведения испытаний

6.1.5

Ь)

Форма: призматическая, гибкая, дисковая или цилиндрическая; Диаметр: не более 20 мм или более чем 20 мм

6.5.2 и 6.5.3

с)

Максимальный непрерывный ток разряда, указанный изготовителем для испытания Н

Примечание — Принудительный разряд элемента может происходить, если он подключен последовательно с другими элементами, а также когда он не защищен байпасным диодом.

6.5.4

15

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Требования, предъявляемые к безопасности..............................................4

4.1    Проектирование..................................................................4

4.2    План качества....................................................................4

5    Выборка............................................................................4

5.1    Общие положения................................................................4

5.2    Испытуемые образцы..............................................................4

6    Испытания и требования к ним..........................................................5

6.1    Общие положения................................................................5

6.1.1    Матрица применимости методов испытаний.......................................5

6.1.2    Уведомление для обеспечения безопасности......................................6

6.1.3    Температура окружающей среды.................................................6

6.1.4    Допустимые отклонения по параметрам...........................................6

6.1.5    Предварительный разряд.......................................................6

6.1.6    Дополнительные элементы.............................. 6

6.2    Оценка критериев испытаний.................................... 6

6.2.1    Короткое замыкание....................... 6

6.2.2    Чрезмерное повышение температуры.............................................6

6.2.3    Утечка.......................................................................6

6.2.4    Выброс......................................................................7

6.2.5    Возгорание...................................................................7

6.2.6    Вскрытие....................................................................7

6.2.7    Взрыв.......................................................................t

6.3    Испытания и требования — Обзор...................................................7

6.4    Испытания на использование по назначению..........................................8

6.4.1    Испытание А: высота...........................................................8

6.4.2    Испытание В: циклическое изменение температуры.................................8

6.4.3    Испытание С. вибрация........................................................9

6.4.4    Испытание D. одиночный удар..................................................10

6.5    Испытания на возможное неправильное применение..................................10

6.5.1    Испытание Е: внешнее короткое замыкание.......... 10

6.5.2    Испытание F: Испытание на динамический удар...................................11

6.5.3    Испытание G: раздавливание...................................................11

6.5.4    Испытание Н: принудительный разряд...........................................12

6.5.5    Испытание I: нештатный заряд..................................................13

6.5.6    Испытание J: свободное падение.......... 13

6.5.7    Испытание К: термическое воздействие..........................................14

6.5.8    Испытание L: неправильная установка...........................................14

6.5.9    Испытание М: лвреразряд.....................................................14

6.6    Информация, которая должна быть представлена в спецификации.......................15

6.7    Оценка и отчет..................................................................16

III

Окончание таблицы 8

Пуикт

Параметры

Пункт и^ияи подпункт

d)

Нормированная емкость, установленная изготовителем для испытания Н

6.5.4

в)

Ток нештатного заряда, заявленный изготовителем для испытания 1

Примечание — Нештатный заряд элемента может происходить, когда он соединен последовательно с другими элементами, причем один элемент установлен с обратной полярностью или. когда он установлен параллельно с источником питания, а защитные устройства не работают должным образом.

6.5.5

0

Значение величины нормального обратного тока, заявленного изготовителем, который может быть применен к батарее в течение всей ее жизни.

Примечание — Нормальный обратный ток через элемент может проходить, если он подключен параллельно с источником питания и защитные устройства работают должным образом.

7.1.2

6.7 Оценка и отчет

Отчет по испытаниям (протокол) должен содержать следующие сведения:

a)    наименование и адрес предприятия, проводившего испытания;

b)    наименование и адрес заявителя (где возможно);

c)    уникальный идентификационный номер протокола испытаний:

d)    дата отчета испытаний;

e)    конструктивные характеристики испытуемых элементов или батарей в соответствии с 4.1;

f)    описания и результаты испытаний, в том число параметры в соответствии с 6.6:

д) тип испытуемого образца(ов): элемент, составляющий элемент батареи, батарея или сборка батарей:

h)    масса испытуемого образца(ов);

i)    содержание лития в образце(ах):

j)    подпись с указанием имени и должности подписавшего.

7 Информация о безопасности

7.1    Меры предосторожности при проектировании оборудования

7.1.1    Общая информация

Принципы, которыми должны руководствоваться разработчики оборудования, в котором используются литиевые батареи, приведены в приложении В.

7.1.2    Защита от заряда

При включении первичного литиевого элемента в цепь питания от независимого основного источника питания для того, чтобы не допустить заряда батареи от основного источника питания, должны использоваться устройства защиты, например:

a)    блокирующий диод и резистор для ограничения тока (см рисунок 8. а);

b)    два последовательно включенных блокирующих диода (см рисунок 8. Ь);

c)    схемы с аналогичной функцией блокировки на основе двух или более независимых защитных устройств, при условии что первое защитное устройство способно ограничить зарядный ток через литиевую батарею до нормального обратного тока, указанного изготовителем, который может быть приложен к батарее в течение всего срока эксплуатации, в то время как второе защитное устройство способно ограничивать ток заряда до значения зарядного тока нештатного подзаряда, указанного изготовителем батареи и используемого для проведения испытания I (нештатный заряд). Схема должна быть спроектирована таким образом, чтобы по меньшей мере одно из этих защитных устройств оставалось в рабочем состоянии, когда другой компонент выходит из строя.

7    Информация о безопасности..........................................................16

7.1    Меры предосторожности при проектировании оборудования............................16

7.1.1    Общая информация..........................................................16

7.1.2    Защита от заряда............................................................16

7.1.3    Параллельное подключение....................................................17

7.2    Защитные меры предосторожности во время эксплуатации батарей......................1 /

7.3    Упаковка.......................................................................19

7.4    Обращение с картонными упаковками батарей........................................19

7.5    Транспортировка.................................................................19

7.5.1    Общие положения............................................................19

7.5.2    Воздушный транспорт.........................................................19

7.5.3    Морской транспорт...........................................................19

7.5.4    Наземный транспорт..........................................................19

7.6    Размещение и хранение..........................................................19

7.7    Утилизация.....................................................................20

8    Инструкция по эксплуатации..........................................................20

9    Маркировка........................................................................20

9.1    Общие положения...............................................................20

9.2    Батареи малого размера..........................................................21

9.3    Пиктограммы безопасности........................................................21

Приложение А (справочное) Рекомендации по обеспечению безопасности литиевых батарей......22

Приложение В (справочное) Руководство для проектировщиков оборудования, в котором

используются литиевые батареи............................................23

Приложение С (справочное) Дополнительная информация по размещению и хранению...........26

Приложение D (справочное) Пиктограммы безопасности.....................................27

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным стандартам...............................................29

Библиография........................................................................30

IV

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

Введение

Концепция безопасности тесно связана с обеспечением недопущения нанесения вреда жизни и здоровью людей и ущерба имуществу. Настоящий стандарт устанавливает требования и методы испытания для первичных литиевых батарей и подготовлен в соответствии с руководящими принципами ИСО/МЭК. с учетом требований всех соответствующих применимых национальных и международных стандартов.

Литиевые батареи отличаются от обычных первичных элементов и батарей с использованием водного электролита тем. что они содержат огнеопасные материалы.

Следовательно, важно тщательно рассматривать вопросы безопасности при разработке, производстве. поставках, использовании и утилизации литиевых батарей. Вследствие особых характеристик литиевые батареи для бытовых приложений изначально были небольшими по размеру и имели низкую выходную мощность. Были также литиевые батареи с высокой выходной мощностью, которые использовались для специальных промышленных и военных применений и были охарактеризованы как «заменяемые специалистами». Первая редакция настоящего стандарта была разработана с учетом этой ситуации.

Однако приблизительно от конца 1980-х годов литиевые батареи с высокой выходной мощностью стали широко использоваться на вторичном рынке замены потребителями, в основном в качестве источника питания в фотокамерах. Так как спрос на такие литиевые батареи с высокой выходной мощностью значительно увеличился, эти типы литиевых батарей начали выпускать многие изготовители. Как следствие этой ситуации, аспекты безопасности для литиевых батарей с высокой выходной мощностью были включены во второе издание настоящего стандарта.

Первичные литиевые батареи как для потребительских, так и для промышленных приложений — хорошо отлаженные безопасные и надежные продукты на рынке, что. по крайней мере, частично зависело от наличия стандартов безопасности, таких как настоящий стандарт и стандарт для транспортировки МЭК 62281. Поэтому четвертое издание настоящего стандарта отражает лишь незначительные изменения, которые необходимы для того, чтобы привести его в соответствие с МЭК 62281 и постоянно улучшать пользовательскую информацию по вопросам, связанным с безопасностью.

Рекомендации, посвященные вопросам безопасности при проектировании литиевых батарей, приведены в приложении А. В приложении В приводятся рекомендации в отношении вопросов безопасности при проектировании оборудования, в котором устанавливаются литиевые батареи. Оба приложения А и В отражают опыт работы с литиевыми батареями, используемыми в приложениях фотокамер, и основаны на [20].

Безопасность — это отсутствие неприемлемого риска. Необходимо учитывать, что абсолютной безопасности быть не может, всегда остается некоторая доля риска. Поэтому сам продукт, процесс или услуга могут быть только относительно безопасными. Безопасность достигается за счет снижения риска до приемлемого уровня, определяемого оптимальным балансом между идеалом абсолютной безопасности и требованиями, предъявляемые к продукции, процессам и услугам, а также такими факторами. как выгода для пользователя, пригодность для конкретной цели, экономическая эффективность, а также обычаи общества.

Поскольку обеспечение безопасности имеет множество различных аспектов, то невозможно обеспечить набор точных положений и рекомендаций, которые будут применяться в каждом конкретном случае. Тем не менее настоящий стандарт при разумном «использовании, если это применимо», обеспечит достаточно твердую основу для безопасности.

V

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БАТАРЕИ ПЕРВИЧНЫЕ Часть 4 Безопасность литиевых батарей

Primary batteries.

Part 4. Safety of lithium batteries

Дата введения — 2019—03—01

1 Область применения

Данная часть МЭК 60086 определяет требования и методы испытания для первичных литиевых батарей для обеспечения их безопасной эксплуатации в соответствии с назначением с учетом возможного неправильного использования.

Примечание — Первичные литиевые батареи, которые стандартизированы в МЭК 60086-2. должны отвечать всем применимым требованиям, устанавливаемым настоящим стандартом. Настоящий стандарт также может быть применен при определении и'или для обеспечения безопасности не стандартизированных первичных литиевых батарей В любом случае не дается гарантия и не могут предъявляться претензии к тому, что соблюдение или несоблюдение этого стандарта будет выполнять или не выполнять какие-либо из конкретных целей или потребностей потребителя.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты. Для датированных ссылок следует использовать только указанное издание, для недатированных ссылок следует использовать последнее издание указанного документа, включая все поправки.

IEC 60086-1:2011 Primary batteries — Part 1: General (Батареи первичные. Часть 1. Общие требования)2

IEC 60086-2 Primary batteries — Part 2: Physical and electrical specifications (Батареи первичные. Часть 2. Физические и электрические характеристики)

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года), и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

* Заменен на IEC 60086-1:2015.

Издание официальное

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

Примечание — Некоторые определения, взятые из МЭК 60050-482. МЭК 60086-1 и Руководства ИСО/МЭК 51. повторяются ниже для удобства.

3.1

3.4    составляющий элемент (component cell): Элемент, входящий в состав батареи.

3.5

цилиндрический «элемент или батарея» (cylindrical «cell or battery»): Круглый элемент или батарея, в которых общая высота равна или больше диаметра.

(МЭК 60050-482:2004. статья 482-02-39. модифицированный («элемент цилиндрической формы» заменено на «круглый элемент или батарея»)]

3.6    глубина разряда; ГР (depth of discharge. DOD): Доля емкости, полученной при разряде, от величины номинальной емкости, выраженная в процентах.

3.7    полностью разряженный «элемент, батарея» (fully discharged): Степень заряжениости элемента или батареи, отвечающая 100 % ГР.

3.8 _

вред (harm): Телесные повреждения или ущерб здоровью людей, или ущерб имуществу, или окружающей среде.

(ИСО/МЭК Руководство 51:1999. статья 3.3]

3.9 _

опасность (hazard): Потенциальный источник нанесения вреда.

[МЭК 60050-486. статья 486-01-11] 2

3.10 _

использование по назначению (intended use): Использование продукта, процесса или услуги в соответствии с информацией, предоставленной поставщиком.

[ИСО/МЭК Руководство 51:1999. статья 3.13]

3.11    большая батарея (large battery): Батарея с массой брутто более 12 кг.

3.12    большой элемент (large cell): Элемент с массой брутто более 500 г.

3.13 _

литиевый элемент (lithium cell): Элемент, содержащий неводный электролит и отрицательный электрод из лития или содержащий литий.

[МЭК 60050-482:2004. статья 482-01-06, модифицированный (удаление примечания)]

3.14 _

номинальное напряжение (nominal voltage): Условная приблизительная величина напряжения, используемая для обозначения или идентификации элемента, батареи или электрохимической системы.

[МЭК 60050-482:2004. статья 482-03-311

3.15 _

напряжение разомкнутой цепи; НРЦ; напряжение холостого хода; Jpu (open circuit voltage. OCV. Uoc, off-load voltage): Напряжение на выводах элемента или батареи при отсутствии тока во внешней цепи.

[МЭК 60050-482:2004. статья 482-03-32. модифицированный (добавлены альтернативные термины «НРЦ. Uoc, напряжение холостого хода», добавлено «на выводах», «когда ток разряда равен нулю» заменяется на «при отсутствии тока во внешней цепи»)]

3.16 _

призматический элемент, призматическая батарея (prismatic cell, prismatic battery): Химический источник тока в форме параллелепипеда с прямоугольными сторонами.

[МЭК 60050-482:2004. статья 482-02-38]

3.17    защитные устройства (protective devices): Устройства, такие как предохранители, диоды или другие электрические или электронные ограничители тока, предназначенные для прерывания электрического тока, блокирования протекания тока в одном направлении или ограничения тока в электрической цели.

3.18 _

нормируемая омкость (rated capacity): Значение емкости элемента или батареи, определенное в установленных условиях и заявленное производителем.

[МЭК 60050-482:2004. статья 482-03-15, модифицированный (добавлено «эломента или»)]

3.19 _

возможное неправильное использование (foreseeable misuse): Использование продукта, процесса или услуги способом, не предназначенным поставщиком, но которые могут быть результатом легко предсказуемого поведения человека.

[ИСО/МЭК Руководство 51:1999. статья 3.14]

3.20 _

риск (risk): Сочетание вероятности возникновения ущерба и его серьезности.

[ИСО/МЭК Руководство 51:1999. статья 3.2]

3.21 _

безопасность (safety): Отсутствие неприемлемого риска.

[ИСО/МЭК Руководство 51:1999. статья 3.1]

3.22    неразряженный (undischarged): Степень заряженности первичного элемента или батареи, соответствующая ГР = 0 %.

4    Требования, предъявляемые к безопасности

4.1    Проектирование

Литиевые источники тока классифицируются по их химическому составу (анод, катод, электролит), внутренней конструкции (бобинная. спиральная) и доступны в цилиндрической, дисковой и призматической конфигурации. Учитывая тот факт, что они могут значительно различаться в зависимости от конкретной литиевой системы*, мощности и конфигурации батареи, необходимо рассмотреть все соответствующие аспекты безопасности еще на стадии проектирования источника тока.

Для обеспечения безопасности общими для всех литиевых элементов питания и батарей являются следующие требования к конструкции:

a)    должна быть конструктивно предотвращена возможность аномального повышения температуры выше критического значения, определенного производителем:

b)    повышение температуры в батарее должно контролироваться конструкцией, которая в этом случае должна ограничивать ток;

c)    литиевые элементы и батареи должны быть сконструированы таким образом, чтобы уменьшить чрезмерное внутреннее давление или исключить интенсивное разрушение в условиях транспортировки. использования по назначению и Возможном неправильном использовании.

Принципы, которыми необходимо руководствоваться для обеспечения безопасности литиевых источников тока, приведены в приложении А.

4.2    План качества

Изготовитель должен подготовить и внедрить план качества, определяющий порядок проверки материалов, компонентов, элементов и батарей в процессе производства, который должен применяться к общему процессу производства определенного типа батареи. Изготовители должны понимать свои технологические возможности и должны внедрить необходимые механизмы контроля процессов, имеющих отношение к безопасности.

5    Выборка

5.1    Общие положения

Образцы должны быть взяты из произведенных партий в соответствии с общепринятыми статистическими методами.

5.2    Испытуемые образцы

Число образцов для испытаний приведено в таблице 1. Испытания от А до Е проводятся последовательно на одних и тех же образцах. Для проведения испытаний от F до М требуются новые образцы для каждого испытания.

Таблица 1 — Количество испытуемых образцов

Испытания

Степень раэряжеииости

Элементы и одноэлементные батареи®

Батареи из нескольких элементов

Испытания от А до Е

Неразряженный

10

4

Полностью разряженный

10

4

Испытание F или G

Неразряженный

5

5 составляющих элементов

Полностью разряженный

5

5 составляющих элементов

Испытание Н

Полностью разряженный

10

10 составляющих элементов

* Справочно — В основном в зависимости от используемого катода (примечание разработчика стандарта).

Окончание таблицы 1

Испытания

Степень напряженности

Элементы и одноэлементные батареи*

Батареи иэ иесхольких элементен

Испытания от 1 до К

Неразряженный

5

5

Испытание L

Неразряженный

20 (см. примечание 1)

н/п

Испытание М

Разряженный на 50 %

20 (см. примечание 2)

н/п

Разряженный на 75 %

20 (см. примечание 3)

н/п

3 Одноэлементные батареи, содержащие один, уже испытанный составляющий элемент, не требуют повторного испытания, если только изменения при установке его в батарею не могут привести к отказу в любом из испытаний.


Условное обозначение: н/п — не применяется.

Примечания

1    Четыре элемента (батареи), соединенные последовательно, причем один из элементов установлен с обратной полярностью (5 комплектов).

2    Четыре элемента (батареи), соединенные последовательно, причем один из элементов предварительно разряжен на 50 % (5 комплектов).

3    Четыре элемента (батареи), соединенные последовательно, причем один из элементов предварительно разряжен на 75 % (5 комплектов).


6 Испытания и требования к ним

6.1    Общие положения

6.1.1    Матрица применимости методов испытаний

Применимость методов испытания для элементов и батарей показана в таблице 2.


Таблица 2 — Матрица проводимых испытаний

Тип

Проводимые испытания

А

в

с

о

Е

F

G

н

1

J

к

L

м

S

X

X

X

X

X

ха

х°

X

X

X

X

х°

Xе

m

X

X

X

X

X

xa.d

x».d

х°

X

X

X

Н/П

Н/П


Описание испытания

Условные обозначения

Испытания на использование

Испытания на возможное неправильное

Тип

по назначению

применение

А:

Высота

Е:

Внешнее короткое замыкание

s:

Элемент или одно-

В:

Циклическое измене-

F:

Динамический удар

элементная батарея

ние температуры

G:

Раздавливание

m:

Батарея из несколь-

С:

Вибрация

Н:

Принудительный разряд

ких элементов

D:

Одиночный удар

1:

Нештатный заряд

Применимость

J:

Свободное падение

х:

Применяется

К:

Термическое воздействие

н/п:

Не прихгеняется

L:

Неправильная установка

М:

Переразряд


а Должно быть применено только одно из испытаний F или G. ь Применяется только к CR17345. CR15H270 и батареям аналогичных типов, имеющих спиральную конструкцию. допускающую установку с обратной полярностью и возможность подзаряда.

с Применяется только к CR17345, CR15H270 и батареям аналогичных типов, имеющих спиральную конструкцию. которые могут быть переразряжены.

d Испытание применяется к составляющим элементам.


5


1

Термин «гибкий элемент» используется в данном документе вместо термина «мешочный элемент», который используется в [19]. Он также используется вместо термина «элемент с корпусом из ламинированной пленки», а также «ламинированный пленкой элемент».

2

Справочно — Устоявшимся термином в русском языке является «дисковый» (примечание разработчика стандарта).