ГОСТ Р 58152-2018 (МЭК 62660-3:2016)

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АККУМУЛЯТОРЫ ЛИТИЙ-ИОННЫЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДОРОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Часть 3

Требования безопасности

Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles. Part 3. Safety requirements

ОКС 29.220.99, 43.120

ОКПД2 27.20.23.130

              27.20.23.130

Дата введения 2019-03-01

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 6 июня 2018 г. N 318-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62660-3:2016 "Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 3. Требования безопасности" (IEC 62660-3:2016 "Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 3: Safety requirements", MOD).

Изменения произведены путем включения положений ссылочного стандарта МЭК 61434 непосредственно в текст стандарта в виде дополнительного приложения ДА, а также путем изменения отдельных фраз, которые выделены полужирным курсивом, а причины их изменения приведены в сносках. Для исправления ошибки в формуле базового тока испытания в статье 3.10 в соответствии с МЭК 61434 определение изменено, дана ссылка на приложение ДА и добавлено примечание 2. Предостережение в 6.1 о предупредительных мерах по безопасности перенесено в начало подраздела. Изменена нумерация перечислений в 6.4.4.2 в соответствии с ГОСТ 1.5-2001 (подпункт 4.4.4, 4.4.5).

________________

Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;

В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом; в разделах 1 "Область применения", 2 "Нормативные ссылки", 6 "Испытания на безопасность" и отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "**" выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

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. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего 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 в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Электрические дорожно-транспортные средства, включая гибридные и подзаряжаемые гибридные электрические транспортные средства начинают внедряться на мировой рынок опираясь с одной стороны на требования со стороны глобальных задач по сокращению выбросов и потребления энергии, с другой - на новейшие достижения в технологиях и на снижении себестоимости. Это привело к быстрому росту спроса на тяговые аккумуляторные батареи высокой мощности и высокой удельной энергии, показанные литий-ионными батареями.

Для обеспечения базового уровня качества литий-ионных аккумуляторов для автомобильной промышленности были разработаны соответствующие международные стандарты, введенные в России в виде идентичных стандартов, а именно ГОСТ Р МЭК 62660-1, ГОСТ Р МЭК 62660-2, ГОСТ Р ИСО 12405-1 и ГОСТ Р ИСО 12405-2. Эти стандарты определяют требования к методам испытаний по определению рабочих характеристик, надежности и стойкости к нарушению режимов эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, их блоков и систем для применений в электромобилях (ЭМ). Кроме того, учитывая значимость безопасности литий-ионных батарей и спрос на международные стандарты, требования по безопасности для литий-ионных батарей и систем определены в ГОСТ Р ИСО 12405-3. Также пересматриваются правила, которые включают критерии приемки для перезаряжаемых систем накопления энергии ЭМ, такие как [1].

В настоящем стандарте важно указать критерии безопасности на уровне отдельных аккумуляторов, в целях обеспечения базового уровня безопасности аккумуляторов, которые различаются по характеристикам и конструкции и применяются для различных типов блоков и систем. Для автомобильных приложений, важно отметить разнообразие конструкций автомобильных аккумуляторов и систем, а также конкретные требования к аккумуляторам и батареям, соответствующие каждой из них. Исходя из этих фактов, цель настоящего стандарта - обеспечить методологию испытаний определения базового уровня безопасности и установить критерии с широкой степенью универсальности для использования в общем первичном испытании литий-ионных аккумуляторов, которые будут применяться в различных системах батарей. Конкретные требования к безопасности аккумуляторов различаются в зависимости от конструкции системы аккумуляторных батарей или транспортных средств (ТС) и должны быть выработаны пользователями. Итоговые критерии "прошел-не прошел" для аккумуляторов должны быть основаны на соглашении между изготовителями аккумуляторов и их потребителями.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний и критерии приемки для показателей безопасности литий-ионных аккумуляторов и блоков, предназначенных для приведения в движение ЭМ, включая батареи аккумуляторных электромобилей (ЭМА) и гибридных электромобилей (ЭМГ).

Примечания

1 Блоки аккумуляторов могут быть использованы в качестве альтернативы отдельным аккумуляторам в соответствии с соглашением между изготовителем и потребителем.

2 В отношении аккумуляторов для подзаряжаемых гибридных электромобилей (ЭМГП), изготовитель может выбрать условия проверки для приложения ЭМА или для приложения ЭМГ.

Настоящий стандарт предназначен определить основные показатели безопасности аккумуляторов, используемых в блоках и системах батарей при их использовании по назначению и разумно прогнозируемому неправильному использованию или при аварии, в ходе нормальной работы ЭМ. Требования безопасности аккумулятора в настоящем стандарте основаны на предположении, что аккумуляторы используются должным образом в блоках и системах батарей в пределах значений напряжения, тока и температуры, указанных изготовителем аккумуляторов (рабочая зона аккумулятора).

Оценка безопасности аккумуляторов во время транспортировки и хранения не предусматривается настоящим стандартом.

Примечания

1 Требования к характеристикам безопасности для литий-ионных батарей и систем определены в ГОСТ Р ИСО 12405-3. Технические характеристики и требования по безопасности для литий-ионных батарей и систем электрических мопедов и мотоциклов определяются в [2]. ГОСТ Р МЭК 62619 охватывает требования по безопасности для литий-ионных аккумуляторов и батарей для промышленного применения, включая вилочные погрузчики, тележки для гольфа и автоматически управляемые ТС.

2 Информация о рабочих зонах аккумуляторов приводится в приложении А.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие национальные стандарты.

ГОСТ Р МЭК 60050-482-2011 Источники тока химические. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 62619-2018 Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности для литиевых аккумуляторов и батарей для промышленных применений

ГОСТ Р МЭК 62660-2-2014 Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 2. Испытания на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному 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.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р МЭК 60050-482, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 электромобиль аккумуляторный; ЭМА (battery electric vehicle; BEV): Электромобиль, в качестве источника энергии для привода которого используется только тяговая батарея.

3.2 блок аккумуляторов (cell block): Группа аккумуляторов, соединенных вместе в параллельной конфигурации с или без защитных устройств, например, предохранитель или сопротивление с положительным температурным коэффициентом (РТС), не укомплектованная окончательно корпусом, терминалами и электронными устройствами управления.

3.3 взрыв (explosion): Авария, которая происходит, когда контейнер аккумулятора, если таковой имеется, резко открывается и из него выбрасываются основные компоненты.

3.4 воспламенение (fire): Выброс пламени из аккумулятора или блока аккумуляторов.

3.5 электромобиль гибридный; ЭМГ (hybrid electric vehicle; HEV): ТС, использующее для движения одновременно как перезаряжаемую систему хранения энергии, так и источник энергии, питаемый топливом.

3.6 внутреннее короткое замыкание (internal short circuit): Непреднамеренное электрическое соединение между отрицательными и положительными электродами внутри аккумуляторов.

3.7 утечка (leakage): Видимые выделения жидкого электролита из части аккумулятора, такой как корпус, герметизирующие части и/или терминалы, за исключением вентиляционных отверстий.

3.8 номинальное напряжение (nominal voltage): Удобное приблизительное значение напряжения, используемое для обозначения или идентификации аккумулятора.

3.9 нормированная емкость (rated capacity): Количество электричества , А·ч для ЭМА и , А·ч для ЭМГ, заявленные изготовителем.

3.10 базовый ток испытания, (reference test current, ): Ток, А, численно равный нормированной емкости , используемый для задания значений тока при испытаниях.

Примечания

1 Метод определения см. приложение ДА.

2 Все зарядные и разрядные токи должны быть выражены как доли или кратные значению .

3.11 комнатная температура (room temperature): Температура равная (25±2)°С.

3.12 разрыв (rupture): Механическое повреждение корпуса аккумулятора, вызванное внутренним или внешним воздействием, в результате чего произошло обнажение или просыпание, но не выброс материалов.

3.13 литий-ионный аккумулятор, аккумулятор (secondary lithium-ion cell, cell): Вторичный одиночный элемент, электрическая энергия которого является следствием реакции внедрения/выделения ионов лития на аноде и катоде.

Примечания

1 Вторичный элемент является базовой изготавливаемой частью, обеспечивающей источник электрической энергии, получаемой путем прямого преобразования химической энергии. Элемент состоит из электродов, сепараторов, электролита, корпуса и токовыводов, конструкция которого позволяет заряжать его электрически.

2 В настоящем стандарте термин "аккумулятор" означает "вторичный литий-ионный элемент", который будет использоваться для приведения в движение электрического дорожного транспорта.

3.14 степень заряженности; СЗ (state of charge, SOC): Доступная емкость батареи, выраженная в процентах от нормированной емкости.

3.15 стравливание (venting): Высвобождение избыточного внутреннего давления из аккумулятора способом, определенным конструкцией для предотвращения разрыва или взрыва.

     4 Условия испытаний

     4.1 Общие положения

Особенности используемых приборов должны быть приведены в любом отчете о результатах испытаний.

Аккумуляторы могут быть испытаны в сжатом состоянии, чтобы избежать вздутия, если это допустимо в соответствии с целью испытаний. Сжатие относится к конструкции батареи.

     4.2 Измерительная аппаратура

     4.2.1 Диапазоны измерений аппаратуры

Используемые инструменты должны обеспечивать возможность измерения значений тока и напряжения. Диапазоны измерений применяемых приборов и методов измерений должны быть выбраны так, чтобы обеспечить точность, указанную для каждого испытания.

Для аналоговых приборов, это означает, что показания должны находиться в последней трети градуированной шкалы.

Могут быть использованы любые другие измерительные приборы при условии, что они дают эквивалентную точность.

     4.2.2 Измерение напряжения

Сопротивление вольтметров должно быть не менее 1 МОм/В.

     4.2.3 Измерение тока