ГОСТ Р МЭК 62281-2007 Безопасность при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей.
ГОСТ Р МЭК 62281-2007
Группа Е51
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ
ПЕРВИЧНЫХ ЛИТИЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И БАТАРЕЙ,
ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ И АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ
Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport
ОКС 29.220.20
ОКП 34 82 90
34 83 00
Дата введения 2008-07-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией НТЦСЭ "ИСЭП" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 44 "Аккумуляторы и батареи"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. N 488-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62281:2004 "Безопасность при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей" (IEC 62281:2004 "Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport").
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к национальному стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "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
Введение
Первичные литиевые элементы и батареи начали применяться в военных целях с 70-х годов прошлого века. В то время коммерческий интерес к ним был небольшой и отсутствовали индустриальные стандарты. В связи с этим Комитет экспертов по транспортировке опасных товаров Организации Объединенных Наций (ООН) [1] вводил в обычные индустриальные стандарты, устанавливающие методы испытаний и критерии приемки соответствующего вида транспорта, подраздел "Руководство по испытаниям и критерии приемки первичных литиевых элементов и батарей". Возрастающий коммерческий интерес к первичным литиевым элементам и литиевым аккумуляторам и батареям привел к появлению нескольких индустриальных стандартов на эти изделия. Однако существующие в настоящее время стандарты Международной Электротехнической Комиссии (МЭК) разнообразны, не полностью гармонизированы, не всегда применимы при транспортировании вышеуказанных изделий, и не могут быть использованы как ссылочные документы в [2]. Поэтому был подготовлен новый международный групповой стандарт безопасности, полностью гармонизированный с требованиями безопасности и методами испытаний при транспортировании изделий.
Настоящий стандарт применяется для первичных литиевых элементов и вторичных (перезаряжаемых) литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей, содержащих литий в любой химической форме: литиевый металл, литиевый сплав или литий-ион. Литий-металл и литиевый сплав первичных электрохимических систем используют металлический литий и литиевый сплав в качестве отрицательного электрода. Литий-ион вторичных электрохимических систем использует интерколированную структуру (интерполированный литий существует в ионной или квазиатомной форме в пределах решетки материала электрода) в положительном и отрицательном электродах.
Требования настоящего стандарта применяются также к литий-полимерным аккумуляторам и батареям, которые рассматриваются как литий-металлические первичные элементы и батареи или как вторичные литий-ионные аккумуляторы и батареи, в зависимости от характера материала, используемого в качестве отрицательного электрода.
Следует напомнить историю транспортирования первичных литиевых элементов и вторичных литиевых аккумуляторов и батарей. Начиная с 70-х годов прошлого века транспортировалось более десяти миллиардов первичных литиевых элементов и батарей в год, а с начала 90-х годов - более одного миллиарда вторичных (перезаряжающихся) литиевых аккумуляторов и батарей литий-ионной системы. Поскольку число транспортируемых первичных литиевых элементов и вторичных литиевых аккумуляторов и батарей увеличивается, в настоящий стандарт включены испытания безопасности упаковки, используемой для транспортирования этих изделий.
Настоящий стандарт распространяется на безопасность первичных элементов и вторичных литиевых аккумуляторов и батарей при транспортировании, а также безопасность используемой упаковки. Ссылки на международные стандарты, относящиеся к безопасности первичных элементов и вторичных литиевых аккумуляторов и батарей, приведены в разделе 2 и библиографии настоящего стандарта. Указанные международные стандарты распространяются на безопасность первичных литиевых элементов и вторичных литиевых аккумуляторов и батарей при их обработке, использовании и переработке.
Для первичных литиевых элементов и батарей аспекты безопасности установлены в МЭК 60086-4, а для вторичных литиевых аккумуляторов и батарей - в МЭК 62133. Данные стандарты содержат также и некоторые методы испытаний и критерии приемки, применяемые при транспортировании. В будущем возможна гармонизация этих стандартов с настоящим стандартом.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает основные технические требования и методы испытаний для первичных литиевых элементов и батарей и литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей, обеспечивающих их безопасность при транспортировании, а также при переработке и утилизации.
Требования, устанавливаемые настоящим стандартом, не применяются в случаях, указанных в 7.3.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
МЭК 60086-4:2000 Первичные батареи. Часть 4. Безопасность литиевых батарей
МЭК 61960:2003 Аккумуляторы и батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Литиевые аккумуляторы и батареи для портативного применения
МЭК 62133:2002 Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Требования безопасности для портативных герметичных аккумуляторов и батарей из них, при портативном применении
МЭК Руководство 104:1997 Подготовка публикаций по безопасности. Использование базовых и групповых публикаций по безопасности
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.
3.1 совокупное содержание лития (aggregate lithium content): Общее количество лития или его эквивалента, содержащегося в первичных элементах или аккумуляторах, составляющих батарею.
3.2 батарея (battery): Один или несколько первичных элементов или аккумуляторов, соединенных электрически постоянными средствами, собранных в корпусе, имеющем выводы, маркировку, защитное устройство и т.п., в зависимости от необходимости.
3.3 дисковый элемент (монетный элемент) (button cell, coin cell): Элемент, цилиндрической формы, общая высота которого меньше, чем его диаметр, например, в форме кнопки или монеты.
Примечание - На практике термин "монетный" используется в основном для литиевых элементов с неводным электролитом.
3.4 элемент (cell): Основная функциональная единица (ячейка), состоящая из электродов, электролита, корпуса, выводов и (обычно) сепараторов, являющаяся источником электрической энергии, полученной прямым преобразованием химической энергии.
3.5 составной элемент (component cell): Элемент, входящий в состав батареи.
3.6 цикл (cycle): Последовательность действий (для аккумуляторов или аккумуляторных батарей), проводимая с аккумулятором или батареей и повторяемая регулярно в той же последовательности.
Примечание - Данная последовательность действий может состоять из последовательности разряда, следующего за зарядом, или заряда, следующего за разрядом в определенных условиях. Эта последовательность может также включать в себя периоды покоя.
3.7 цилиндрический элемент (cylindrical cell): Элемент цилиндрической формы, общая высота которого равна или превышает его диаметр.
3.8 глубина разряда DOD (depth of discharge DOD): Процент номинальной емкости, снятой при разряде батареи.
3.9 первый цикл (first cycle): Начальный цикл для аккумуляторов или аккумуляторных батарей, следующий после полного завершения изготовления, формирования и проверки качества.
3.10 полностью заряженный (fully charged): Состояние заряженности аккумулятора или аккумуляторной батареи, соответствующее глубине разряда 0%.
3.11 полностью разряженный (fully discharge): Состояние заряженности аккумулятора или аккумуляторной батареи, соответствующее глубине разряда 100%.
3.12 большая батарея (large battery): Батарея, в которой совокупное содержание лития более 500 г.
3.13 большой элемент (large cell): Элемент, в котором совокупное содержание лития или его эквивалента более 12 г.
3.14 литиевый элемент [первичный или вторичный (перезаряжаемый)] [lithium cell [primary or secondary (rechargeable)]: Элемент, содержащий неводный электролит, отрицательным электродом которого является литий или литийсодержащий материал.
Примечание - В зависимости от конструкции, литиевый элемент может быть как первичным, так и вторичным (перезаряжаемым).
3.15 содержание лития (lithium content): Масса лития в отрицательном электроде из металлического лития или литиевого сплава, в составе элемента или батареи в частично или полностью заряженном состоянии.
3.16 содержание эквивалента лития (lithium equivalent content): Масса эквивалента лития, содержащегося в литий-ионном аккумуляторе или батарее.
Для литий-ионной батареи содержание эквивалента лития определяют как общее содержание лития, содержащееся во всех аккумуляторах, составляющих батарею.
3.17 напряжение разомкнутой цепи (open-circuit voltage): Напряжение элемента или батареи при разрядном токе, равном нулю.
3.18 первичная батарея (primary battery): Батарея, изготовленная из первичных элементов.
3.19 первичный элемент (primary cell): Элемент, конструктивно не предназначенный для повторного электрического заряда.
3.20 призматический (элемент или батарея) (prismatic (cell or battery): Элемент или батарея с прямоугольными сторонами и основанием.
3.21 защитные устройства (protective devices): Устройства, такие как плавкие предохранители, диоды или другие электрические или электронные токовые ограничители, предназначенные для прерывания протекающего тока, блокирующие протекание тока в одном направлении или ограничивающие протекающий в электрической цепи ток.
3.22 номинальная емкость (rated capacity): Емкость элемента или батареи, определенная в установленных условиях и декларированная изготовителем.
3.23 вторичная (перезаряжаемая) батарея [secondary (rechargeable) battery]: Батарея, изготовленная из вторичных (перезаряжаемых) элементов.
3.24 вторичный (перезаряжаемый) элемент [secondary (rechargeable) cell]: Элемент, конструктивно предназначенный для электрического повторного заряда.
3.25 маленькая батарея (small battery): Батарея, состоящая из маленьких элементов, совокупное содержание лития в которой - не более 500 г.
3.26 маленький элемент (small cell): Элемент, совокупное содержание лития или его эквивалента в котором - не более 12 г.
3.27 тип (для элементов или батарей) [type (for cells or batteries)]: Специфическая электрохимическая система и физическая конструкция элементов или батарей.
3.28 неразряженный (undischarged): Состояние заряженности первичного элемента или батареи, соответствующее 0% полной разряженности.
4 Требования безопасности
4.1 Общие положения
Литиевые элементы и батареи различают как по химическому составу (электродам, электролиту), так и по их внутренней конструкции (катушка, спираль). Они могут быть различной геометрической формы. При проектировании необходимо рассмотреть все возможные аспекты безопасности литиевых элементов и батарей, учитывая, что они могут значительно различаться в зависимости от конкретной литиевой системы, выходной мощности и геометрической формы.
Для всех литиевых элементов и батарей должны быть учтены следующие аспекты безопасности:
a) конструкция литиевых элементов и батарей должна быть такой, чтобы предотвратить аномальное (ненормированное) повышение температуры выше критической, установленной изготовителем;
b) конструкцией литиевых элементов и батарей должен быть предусмотрен контроль за повышением температуры в элементе или батарее, например, должен быть ограничен протекающий ток;
c) конструкция литиевых элементов и батарей должна быть такой, чтобы уменьшить чрезмерное внутреннее давление или предотвратить сильный взрыв в условиях транспортирования;
d) конструкция литиевых элементов и батарей должна быть такой, чтобы предотвратить короткое замыкание при нормальных условиях эксплуатации и транспортирования;
e) литиевые батареи, содержащие элементы или последовательность элементов, соединенных параллельно, должны быть оборудованы необходимыми эффективными средствами, способными предотвратить опасный обратный ток (например диодами, плавкими предохранителями и т.д.).
4.2 Упаковка
Литиевые элементы и батареи должны быть упакованы так, чтобы предотвратить короткое замыкание при нормальных условиях транспортирования.
Примечание - Дополнительные требования к упаковке опасных грузов приведены в [2]. См. также требования, приведенные в 7.3.
5 Испытания опытного образца (одобрение типа), отбор образцов и повторные испытания
5.1 Испытания опытного образца (одобрение типа)
Литиевые элементы и батареи рассматривают как отдельный тип и подвергают испытаниям, если они отличаются от литиевых элементов и батарей, выдержавших испытания:
a) по массе содержащегося лития более чем на 0,1 г или на 20%, независимо от того, где его больше: в электродах или в электролите, или
b) имеют отличие, способное существенно повлиять на результаты испытаний.
5.2 Батарейные сборки
Батарейные сборки с совокупным содержанием лития более чем 500 г не подвергают испытаниям, если они:
a) собраны посредством электрического соединения батарей, которые прошли все применяемые испытания и
b) оборудованы системой, способной:
- контролировать батарейную сборку;
- предотвращать короткое замыкание и глубокий разряд между батареями, входящими в состав сборки, и
- предотвращать любой перегрев или перезаряд сборки батарей.
5.3 Отбор образцов
Каждый отдельный тип элементов и батарей должен быть испытан с использованием образцов, отобранных методом случайного отбора. Число образцов приведено в таблице 1.
Таблица 1 - Число образцов элементов и батарей для испытания типа
|
|
|
|
|
Первичные элементы и батареи | ||||
Число образцов для испытаний Т-1-Т-5 | Элементы | Батареи | ||
| Неразряженные | Полностью разряженные | Неразряженные | Полностью разряженные |
| 10 элементов | 10 элементов | 4 батареи  | 4 батареи |
Число образцов для испытаний Т-6 | Элементы | Батареи | ||
| Неразряженные | Полностью разряженные | Неразряженные | Полностью разряженные |
| 5 элементов (цилиндрических), 10 элементов (призматических) | 5 элементов (цилиндрических), 10 элементов (призматических) | 5 составных элементов (цилиндрических), 10 составных элементов (призматических) | 5 составных элементов (цилиндрических), 10 составных элементов (призматических) |
Число образцов для испытаний Т-8 | Элементы | Батареи | ||
| Неразряженные | Полностью разряженные | Испытания не обязательны для батарей, но испытания должны быть проведены для элементов, составляющих батарею | |
|  | 10 элементов |
| |
Продолжение таблицы 1
|
|
|
|
|
|
|
|
Аккумуляторы и аккумуляторные батареи | |||||||
Число образцов для испытаний Т-1-Т-5 | Аккумуляторы | Батареи | |||||
| Первый цикл, полностью заряженный | Первый цикл, полностью разряженный | Первый цикл, полностью заряженный | Первый цикл, полностью разряженный | После 50 циклов, полностью заряженный | После 50 циклов, полностью разряженный | |
| 10 аккумуляторов | 10 аккумуляторов | 4 батареи | 4 батареи | 4 батареи | 4 батареи | |
Число образцов для испытаний Т-6 | Аккумуляторы | Батареи | |||||
| Первый цикл, 50% DOD | После 50 циклов, полностью разряженный | Первый цикл, 50% DOD | После 50 циклов, полностью разряженный | |||
| 5 аккумуляторов (цилиндрических), 10 аккумуляторов (призматических) | 5 аккумуляторов (цилиндрических), 10 аккумуляторов (призматических) | 5 составных аккумуляторов (цилиндрических), 10 составных аккумуляторов (призматических) | 5 составных аккумуляторов (цилиндрических), 10 составных аккумуляторов (призматических) | |||
Число образцов для испытаний Т-7 | Аккумуляторы | Батареи | |||||
| | Первый цикл, полностью заряженная | После 50 циклов, полностью заряженная | ||||
|
| 4 батареи | 4 батареи | ||||
Число образцов для испытаний Т-8 | Аккумуляторы | Батареи | |||||
| Полный цикл, полностью разряженный | После 50 циклов, полностью разряженный | Испытания не обязательны для батарей, но испытания должны быть проведены для аккумуляторов, составляющих батарею | ||||
| 10 аккумуляторов | 10 аккумуляторов |
| ||||
Упаковки с первичными элементами и батареями и аккумуляторами и аккумуляторными батареями | |||||||
Число образцов для испытаний Р-1 | Одна упаковка, предназначенная для транспортирования | ||||||
При испытаниях батарей, составляющие элементы (аккумуляторы) которых не были испытаны прежде, число испытуемых батарей должно быть по крайней мере таким же, как число элементов (аккумуляторов), составляющих батарею, требующихся для этого испытания. Пример 1 - Если испытывают батарею, состоящую из двух элементов (аккумуляторов), число испытуемых батарей должно быть равно пяти. Если элементы (аккумуляторы) были испытаны до сборки в батарею, число испытуемых батарей должно быть равно четырем.
Пример 2 - Если испытывают батарею, состоящую из трех и более элементов (аккумуляторов), число испытуемых батарей должно быть равно четырем.
Не применяется. | |||||||
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.