• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Документ в силу не вступил

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БАТАРЕИ ПЕРВИЧНЫЕ

Часть 4

Безопасность литиевых батарей

Primary batteries. Part 4. Safety of lithium batteries

ОКС 29.220.10

ОКП 27.20.11.000

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 11 октября 2018 г. N 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).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. - Примечание изготовителя базы данных.

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. 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 ежемесячно издаваемом 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 (www.gost.ru)

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.

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.
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

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

______________

* Заменен на IEC 60086-1:2015.

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.

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

батарея (battery): Один или несколько элементов электрически соединенных между собой и размещенных в корпусе, снабженном выводами, маркировкой и защитными устройствами и т.п., необходимыми для ее использования.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-01-04, модифицированный ("оборудованы устройствами, необходимыми для использования, например корпусом" заменен "электрически соединенных между собой и размещенных в корпусе", добавление "и т.д., необходимыми для ее использования")]

3.2

дисковый элемент, монетный элемент (coin cell, coin battery): Маленький круглый элемент или батарея, в которых общая высота меньше диаметра.

Примечание - В английском языке термин "монетный" (элемент или батарея) используется в основном для литиевых батарей, в то время как термин "пуговичный" (элемент или батарея) используется только для нелитиевых батарей. В других языках кроме английского термины "монетный" и "пуговичный" часто используются как взаимозаменяемые, независимо от электрохимической системы*.

_______________

* Справочно - Устоявшимся термином в русском языке является "дисковый" (примечание разработчика стандарта).

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-02-40, модифицированный (термин "button" ("пуговичный") удален). Примечание "С точки зрения практики, термин монетный используется исключительно для неводных литиевых элементов" заменено на другое примечание]

3.3

элемент (cell): Основное функциональное устройство источника тока, состоящее из блока электродов, электролита, корпуса, выводов и, как правило, сепараторов, являющееся источником электрической энергии, которая получается путем непосредственного преобразования из химической энергии.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-01-01]

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

3.5

цилиндрический лемент 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 лемент, батарея> (fully discharged): Степень заряженности 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]

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 482-03-31]

3.15

напряжение разомкнутой цепи; НРЦ; напряжение холостого хода; ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей (open circuit voltage, OCV, ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей, 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, ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей, 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 цепи.

3.18

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

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-15, модифицированный (добавлено "элемента 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.

______________

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

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 A.

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 разряженности

Элементы и одноэлементные батареиГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

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 H

Полностью разряженный

10

10 составляющих элементов

Испытания от I 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

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей 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

D

Е

F

G

Н

I

J

К

L

М

s

x

x

x

x

x

хГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

хГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

x

x

x

x

хГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

xГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

m

x

x

x

x

x

xГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

хГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

xГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

x

x

x

н/п

н/п

Описание испытания

Условные обозначения

Испытания на использование

Испытания на возможное неправильное применение

Тип

по назначению

А:

Высота

Е:

Внешнее короткое замыкание

s:

Элемент или одно-

элементная батарея

В:

Циклическое изменение

F:

Динамический удар

температуры

G:

Раздавливание

m:

Батарея из нескольких

С:

Вибрация

Н:

Принудительный разряд

элементов

D:

Одиночный удар

I:

Нештатный заряд

Применимость

J:

Свободное падение

х:

Применяется

К:

Термическое воздействие

н/п:

Не применяется

L:

Неправильная установка

М:

Переразряд

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей Должно быть применено только одно из испытаний F или G.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей Применяется только к CR17345, CR15H270 и батареям аналогичных типов, имеющих спиральную конструкцию, допускающую установку с обратной полярностью и возможность подзаряда.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей Применяется только к CR17345, CR15H270 и батареям аналогичных типов, имеющих спиральную конструкцию, которые могут быть переразряжены.

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей Испытание применяется к составляющим элементам.

6.1.2 Уведомление для обеспечения безопасности

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ:

Эти испытания требуют использования процедур, которые могут привести к травмам, если не будут приняты соответствующие меры предосторожности.

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°С 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*.

______________

* Справочно - Также данный критерий нельзя использовать, если испытанию подвергается батарея, содержащая защитный элемент типа самовосстанавливающегося предохранителя ("полисвич", РТС) (примечание разработчика стандарта).

6.2.2 Чрезмерное повышение температуры

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

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 ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей используется формула

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей, (1)

где ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей - масса перед испытанием;

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Текст документа вы можете получить на ваш адрес электронной почты, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

Название документа: ГОСТ Р МЭК 60086-4-2018 Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей

Номер документа: МЭК 60086-4-2018

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2018 год
Дата принятия: 11 октября 2018

Дата начала действия: 01 марта 2019
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах