ГОСТ Р МЭК 62281-2020 Первичные и вторичные литиевые элементы и батареи. Безопасность при транспортировании. Требования и методы испытаний

Введение

Первичные литиевые элементы и батареи впервые использованы в 1970-х гг. в военных целях. В то время коммерческий интерес в этой области был небольшой и отсутствовали промышленные стандарты. Вследствие этого Комитет экспертов по перевозке опасных грузов Организации Объединенных Наций (ООН), хотя обычно ссылался на промышленные стандарты по требованиям и методам испытаний, представил в Руководстве по испытаниям и критериям отдельный подраздел в отношении транспортирования первичных литиевых элементов и батарей, касающийся испытаний на безопасность. Между тем коммерческий интерес к первичным и вторичным (перезаряжаемым) литиевым элементам и батареям возрос, и в настоящее время уже существуют несколько промышленных стандартов. Однако существующие стандарты МЭК многообразны, не полностью гармонизированы и не обязательно относятся непосредственно к транспортированию данных продуктов. Они не подходят для использования в качестве ссылочного источника в Типовых правилах ООН. В связи с этим для согласования требований и испытаний, касающихся перевозки, подготовлен настоящий стандарт.

Настоящий стандарт распространяется на первичные и вторичные (перезаряжаемые) литиевые элементы и батареи, содержащие литий в любой химической форме: с металлическим литием, литиевыми сплавами или литий-ионные. В первичных литиевых электрохимических системах в качестве отрицательного электрода используются металлический литий и литиевый сплав; в литий-ионных вторичных электрохимических системах - интеркалированные соединения (интеркалированный литий существует в ионной или квазиатомной форме в решетке материала электрода) в положительном и отрицательном электродах.

Настоящий стандарт применяется также к литий-полимерным элементам и батареям, которые рассматриваются либо как первичные литий-металлические элементы и батареи, либо как вторичные литий-ионные элементы и батареи, в зависимости от природы материала, используемого в отрицательном электроде.

Необходимо учитывать историю транспортирования первичных и вторичных литиевых элементов и батарей. Начиная с 1970-х гг. перевезено более 10 млрд первичных литиевых элементов и батарей, а с 1990-х гг. - более 1 млрд вторичных (перезаряжаемых) литиевых элементов и батарей, использующих литий-ионную систему. Так как число первичных и вторичных литиевых элементов и батарей, подлежащих транспортированию, увеличивается, в настоящий стандарт включены испытания безопасности упаковки, используемой для перевозки этих продуктов.

Настоящий стандарт распространяется на безопасность первичных и вторичных литиевых элементов и батарей при транспортировании, а также на безопасность используемой упаковки.

В Руководстве ООН по требованиям и испытаниям [12] проводится различие между элементами и батареями c анодами из металлического лития или его сплавов, с одной стороны, и литий-ионными и литий-полимерными элементами и батареями - с другой. При этом считается, что элементы и батареи, содержащие металлический литий и его сплавы, могут быть либо первичными (неперезаряжаемыми), либо перезаряжаемыми, но литий-ионные элементы и батареи всегда рассматриваются как перезаряжаемые (аккумуляторы). Однако методы испытаний, описанные в Руководстве ООН по требованиям и методам испытаний, одинаковы как для вторичных элементов и батарей с металлическим литием и его сплавами, так и для литий-ионных и литий-полимерных элементов и батарей. При их рассмотрении следует различать маленькие и большие батареи. Батареи, собранные из элементов (первичных или вторичных) c анодами из металлического лития или его сплавов, отличаются совокупным содержанием лития во всех анодах (измеряется в граммах), в то время как аккумуляторные батареи, собранные из литий-ионных или литий-полимерных аккумуляторов, - по своей "номинальной" энергии (измеряемой в ватт-часах).