Национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 60086-4-2009 "Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 930-ст) (утратил силу)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 60086-4-2009
"Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 930-ст)

Primary batteries. Part 4. Safety of lithium batteries

Дата введения - 1 января 2011 г.

Введен впервые

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 Научно-технический центр сертификации электрооборудования "ИСЭП" (АНО 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 15 декабря 2009 г. N 930-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60086-4:2007 "Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей" (IEC 60086-4:2007 "Primary batteries - Part 4: Safety of lithium batteries").

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 Введен впервые

Введение

Концепция безопасности основана на понятиях безопасности людей и целостности их собственности. Настоящий стандарт устанавливает требования и методы испытаний первичных литиевых элементов и батарей и подготовлен в соответствии с рекомендациями ИСО/МЭК с учетом требований применяемых соответствующих национальных и международных стандартов.

Первичные литиевые элементы и батареи в отличие от обычных первичных элементов и батарей, использующих водный электролит, содержат воспламеняющиеся материалы.

Вследствие этого важно тщательно рассматривать безопасность при проектировании, производстве, продаже, использовании и утилизации первичных литиевых элементов и батарей. По этой причине первоначально для широкого применения в основном использовали малогабаритные первичные литиевые элементы и батареи с низкой выходной мощностью. Первичные литиевые элементы и батареи большой мощности использовались для специальных целей и для военного применения и характеризовались как "обслуживаемые техническими специалистами". Первая редакция настоящего стандарта была разработана с учетом этой ситуации.

Однако начиная приблизительно с конца 1980-х годов первичные литиевые элементы и батареи высокой мощности начали применяться на потребительском рынке, главным образом как источник питания в видеокамерах. С этого времени спрос на первичные литиевые элементы и батареи высокой мощности значительно увеличился, и многие изготовители начали производство первичных элементов и батарей такого типа. В связи с этим аспекты безопасности первичных литиевых элементов и батарей были включены во второе издание настоящего стандарта.

Основной целью третьей редакции настоящего стандарта является его гармонизация с требованиями к испытаниям при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, установленными в МЭК 62281 [11].

Рекомендации по безопасности для разработчиков (проектировщиков) первичных литиевых элементов и батарей приведены в приложении А. В приложении В приведены рекомендации по безопасности для разработчиков оборудования, в котором применяют первичные литиевые элементы и батареи. Приложения А и В основаны на опыте применения первичных литиевых элементов и батарей в составе видеокамер и базируются на документе [18].

Безопасность - это свобода от недопустимого риска. Не может быть никакой абсолютной безопасности: некоторый риск остается. Поэтому продукция, процесс или услуга могут быть только относительно безопасны. Безопасность может быть достигнута снижением риска до определенного уровня, который определяется в процессе поиска оптимального равновесия между идеалом абсолютной безопасности и требованиями, которые должны обеспечить продукция, процесс или услуга, и факторами, такими как выгоды при использовании, пригодность для использования по назначению, приемлемая стоимость, и одобряется заинтересованным сообществом.

Поскольку существуют различные аспекты безопасности, невозможно обеспечить набор точных условий и рекомендаций, применяемых для обеспечения безопасности в каждом конкретном случае. Настоящий стандарт соответствует требованиям, предъявляемым к стандартам безопасности, так как базируется на разумном принципе "использование по назначению".

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные технические требования и методы испытаний первичных литиевых элементов и батарей, обеспечивающие их безопасность при использовании по назначению и возможном неправильном применении.

Примечание - Предполагается, что первичные литиевые элементы и батареи, стандартизованные согласно МЭК 60086-2, отвечают требованиям настоящего стандарта. Для нестандартизованных первичных литиевых элементов и батарей также могут быть применены требования и методы испытаний, установленные настоящим стандартом. В любом случае заявления или гарантии о соответствии или несоответствии настоящему стандарту не будут полностью или частично удовлетворять всем специфическим целям и требованиям потребителей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты, обязательные при применении настоящего стандарта. Для датированных ссылочных документов применяют только указанное издание. Для недатированных ссылочных документов применяется последнее издание ссылочного документа, включая все изменения и поправки.

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

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

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Примечание - Некоторые определения взяты из ИСО/МЭК Руководство 51, МЭК 60050-482 и МЭК 60086-1 и повторены ниже для удобства.

3.1 совокупное содержание лития (aggregate lithium content): Общее количество лития или его эквивалента, содержащегося в первичных элементах, составляющих батарею.

3.2 батарея (battery): Один или несколько первичных элементов, снабженных необходимыми для использования устройствами, например корпусом, выводами, маркировкой и защитными устройствами.

[IEV 482-01-04:2004]

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.

[IEV 482-01-40:2004]

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.

[IEV 482-01-01:2004]

3.5 составной элемент (component cell): Элемент, входящий в состав батареи.

3.6 цилиндрический элемент (cylindrical cell): Элемент цилиндрической формы, общая высота которого больше, чем его диаметр.

[IEV 482-02-39:2004]

3.7 глубина разряда DOD (depth of discharge, DOD): Процент номинальной емкости, снятой при разряде батареи.

3.8 полностью разряженный (fully discharge): Состояние заряженности элемента или батареи, соответствующее 100%-ной глубине разряда.

3.9 вред (harm): Физическая травма или ущерб здоровью человека, или ущерб, причиненный имуществу или окружающей среде. [ISO/IEC Guide 51:1999, статья 3.3]

3.10 опасность (hazard): Потенциальный источник вреда. [ISO/IEC Guide 51:1999, статья 3.5]

3.11 использование по назначению (intended use): Использование продукции, процесса или услуги в соответствии со спецификацией, инструкциями и информацией, предоставленной поставщиком. [ISO/IEC Guide 51:1999, статья 3.13]

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 (lithium cell): Элемент, содержащий неводный электролит, отрицательный электрод которого сделан из лития или материала, содержащего литий.

[IEV 482-01-06:2004]

3.15 номинальное напряжение (nominal voltage): Соответствующее приблизительное значение напряжения, которое используют при проектировании или идентификации элемента, батареи или электрохимической системы.

[IEV 482-03-31:2004]

3.16 напряжение разомкнутой цепи (open-circuit voltage, OCV, , off-load voltage): Напряжение между выводами батареи при отсутствии протекания тока во внешней цепи.

[IEV 482-03-32:2004, модификация]

3.17 призматический (prismatic): Определение элемента или батареи, имеющих форму параллелепипеда с прямоугольными гранями.

[IEV 482-02-38:2004]

3.18 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.

3.19 номинальная емкость (rated capacity): Значение емкости элемента или батареи, определенная в установленных условиях и декларированная изготовителем.

[IEV 482-03-15:2004, модификация]

3.20 возможное неправильное применение (reasonably foreseeable misuse): Использование продукции, процесса или услуги в целях и условиях, не установленных поставщиком, но которое может быть результатом легкопредсказуемого поведения людей. [ISO/IEC Guide 51:1999, статья 3.14]

3.21 риск (risk): Совокупность вероятности наступления события причинения вреда и степень тяжести этого вреда. [ISO/IEC Guide 51:1999, статья 3.2]

3.22 безопасность (safety): Отсутствие неприемлемого (недопустимого) риска. [ISO/IEC Guide 51:1999, статья 3.1]

3.23 неразряженный (undischarged): Состояние заряженности первичного элемента или батареи, соответствующее 0%-ной полной разряженности.

4 Требования безопасности

4.1 Конструкция

Литиевые элементы и батареи классифицируют по химическому составу (анод, катод, электролит), по их внутренней конструкции (катушка, спираль).Они могут иметь цилиндрическую, дисковую (монетную) или призматическую форму. При проектировании необходимо рассмотреть все возможные аспекты безопасности элементов и батарей, учитывая, что они могут значительно различаться в зависимости от конкретной литиевой системы, мощности и геометрической формы.

При проектировании любых 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, при использовании по назначению и возможном неправильном применении.

Рекомендации по обеспечению безопасности литиевых батарей приведены в приложении А.

4.2 План качества

Изготовитель должен подготовить план качества, устанавливающий процедуру проверки материалов, компонентов, элементов и батарей в процессе производства, охватывающий весь процесс разработки и производства конкретных типов батарей.

5 Отбор образцов

5.1 Общие положения

Отбор образцов следует проводить из серийно выпускаемой продукции в соответствии с принятыми статистическими методами.

5.2 Отбор образцов для испытаний

Количество образцов, необходимых для испытаний, указано в таблице 1. Испытания от А до Е проводят последовательно на одних и тех же образцах. Для каждого из испытаний от F до М используют новые элементы и батареи.

Примечание - Испытание G или альтернативное ему испытание F проводят в зависимости от того, какое из них наилучшим образом моделирует внутреннее короткое замыкание для соответствующей конструкции элемента (батареи).

Таблица 1 - Количество образцов для испытаний

Виды испытаний	Количество и степень разряженности образцов для элементов и батарей из одного элемента				Количество и степень разряженности образцов для многоэлементных батарей
А - Е	Неразряженные		Полностью разряженные		Неразряженные			Полностью разряженные
	10		10				4(а)		4(а)
F или G		Неразряженные		Полностью разряженные		Испытания не рекомендованы для батарей, но испытания должны быть проведены для элементов, составляющих батарею
		5 (дисковых или цилиндрических) 10 (призматических)
Н		Неразряженные		Полностью разряженные
		Не применяют		10
I - K		Неразряженные		Полностью разряженные		Неразряженные		Полностью разряженные
		5		Не применяют		5		Не применяют
L		Неразряженные		Полностью разряженные		Не применяют
		5 (+ 15)(b)		Не применяют
М		Разряженные на 50%		Разряженные на 75%
		5 (+ 15)(b)
(a) При испытаниях батарей, за исключением батарей, составляющие элементы которых были испытаны прежде, количество испытываемых батарей должно быть по крайней мере таким же, как число элементов, требующихся для этого испытания. (b) В скобках указано дополнительное количество образцов для испытаний. Пример 1 - Если испытывают батарею, состоящую из двух элементов, количество испытуемых батарей должно быть равно пяти. Если элементы были испытаны до сборки в батарею, число испытуемых батарей должно быть равно четырем. Пример 2 - Если испытывают батарею, состоящую из трех элементов и более, число испытуемых батарей должно быть равно четырем.

6 Испытания и требования

6.1 Общие положения

6.1.1 Матрица применяемости методов испытаний

Применяемость методов испытаний для проверки элементов и батарей приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Матрица применяемости испытаний

Испытуемый образец

Применяемость испытаний по видам

А

В

С

D

Е

F

G

Н

I

J

K

L

М

Элемент или батарея из одного элемента, s

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

х(a)

x(b)

Многоэлементная батарея, m

x

x

x

x

x

NA(c)

x

x

x

NA

Испытания при использовании по назначению: А: Высота; В: Тепловое цитирование (циклическая смена температур); С: Вибрация; В: Удар. Испытания при возможном неправильном применении: Е: Внешнее короткое замыкание; F: Динамический удар; G: Разрушение; Н: Принудительный разряд; I: Аномальный заряд; J: Свободное падение; K: Нарушение теплового режима эксплуатации; L: Неправильная установка; М: Переразряд; х - испытания проводят; NA - испытания не проводят. (a) Применяют только для элементов CR17345, CR15H270 и элементов и батарей подобного типа спиральной конструкции, которые могут быть установлены неправильно и заряжены. (b) Применяют только для элементов CR17345, CR15Н270 и элементов и батарей подобного типа спиральной конструкции, которые могут быть переразряжены. (c) Испытания не рекомендованы для батарей, но составляющие их элементы должны быть испытаны.

6.1.2 Указания по безопасности

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: При проведении данных испытаний используют процедуры, которые могут привести к травме, если не предпринять адекватные степени опасности меры предосторожности. Испытания должны проводить только квалифицированные и опытные специалисты, которые обеспечены защитой, адекватной степени опасности.

6.1.3 Температура окружающей среды

Если не определено иное, все испытания проводят при температуре окружающей среды (205)°С.

6.1.4 Допускаемые погрешности измерений параметров

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

a) 1% - для напряжения;

b) 1% - для тока;

c) 2°С - для температуры;

d) 0,1% - для времени;

e) 0,1% - для линейных размеров;

f) 1% - для емкости.

Эти пределы отклонений включают погрешность средств измерений, погрешность используемых технологий измерений и другие погрешности, возникающие в процессе проведения испытаний.

6.1.5 Предварительный разряд

В случае если перед началом испытаний требуется разрядить испытуемые первичные элементы или батареи, они должны быть разряжены до соответствующей глубины разряда на соответствующую резистивную нагрузку, которую используют при подтверждении номинальной емкости, или постоянным током, установленным изготовителем.

6.1.6 Дополнительные элементы

В случае если для проведения испытаний требуются дополнительные элементы, они должны быть того же типа и (предпочтительно) отобраны из той же партии продукции, что и испытуемые образцы.

6.2 Оценка результатов испытаний

6.2.1 Короткое замыкание

Короткое замыкание первичных элементов или батарей в процессе испытаний имеет место, если значение напряжения разомкнутой цепи элемента или батареи после окончания испытания составляет менее чем 90% его значения непосредственно перед испытанием. Данное требование не применяют, если испытания проводят на полностью разряженных элементах или батареях.

6.2.2 Аномально повышенная температура

Аномально повышенная температура элементов и батарей в процессе испытаний имеет место, если внешняя температура корпуса испытуемого элемента или батареи превышает температуру 170°С.

6.2.3 Течь

Течь элементов или батарей в процессе испытаний имеет место, если происходит течь электролита, газа или иного материала из испытуемого элемента или батареи способом, не предусмотренным конструкцией.

6.2.4 Потеря массы

Потерю массы элементов и батарей , %, рассчитывают по формуле

,

(1)

где - масса до испытаний;

- масса по окончании испытаний.

Потеря массы в процессе испытаний имеет место, если превышены значения, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Максимальная потеря массы

Масса батареи m, г	Максимальная потеря массы , %
	0,5
1 < m 5	0,2
m > 5	0,1

6.2.5 Нарушение герметичности

Нарушение герметичности элементов или батарей в процессе испытаний имеет место, если произошла утечка газа из испытуемого элемента или батареи через устройство, предусмотренное конструкцией для снижения внутреннего давления. Этот газ может содержать вовлеченные материалы.

6.2.6 Возгорание

Возгорание элементов или батарей в процессе испытаний имеет место, если наблюдается огонь, исходящий из испытуемого элемента или батареи.

6.2.7 Разрушение

Разрушение элементов или батарей в процессе испытаний имеет место, если происходит механическое разрушение корпуса элемента или батареи, которое сопровождается выделением газа или вытеканием электролита, но не выделением внутренних твердых материалов, входящих в их состав.

6.2.8 Взрыв

Взрыв элементов или батарей в процессе испытаний имеет место, если происходит проникновение твердых частиц элемента или батареи через сетчатый экран из проволочной сетки, размещенной над элементом или батареей, установленными в центре стального листа (рисунок 1). Экран должен быть сделан из отожженной алюминиевой проволоки диаметром 0,25 мм с плотностью сетки 6 - 7 проволок на 1 см.

Рисунок 1 - Сетчатый экран

6.3 Испытания и требования. Обзор

В настоящем стандарте установлены испытания по безопасности при использовании первичных элементов и батарей по назначению (испытания А - D) и при возможном их неправильном применении (испытания Е - М).

В таблице 4 приведены требования и методы испытаний при использовании по назначению и возможном неправильном применении.

Таблица 4 - Требования и испытания

Обозначение испытаний		Наименование	Требования
Испытания при использовании по назначению	А	Высота	NM, NL, NV, NC, NR, NE, NF
	В	Тепловое цитирование (циклическая смена температур)	NM, NL, NV, NC, NR, NE, NF
	С	Вибрация	NM, NL, NV, NC, NR, NE, NF
	D	Удар	NM, NL, NV, NC, NR, NE, NF
Испытания при возможном неправильном применении	Е	Внешнее короткое замыкание	NT, NR, NE, NF
	F	Динамический удар	NT, NE, NF
	G	Разрушение	NT, NE, NF
	Н	Принудительный разряд	NE, NF
	I	Аномальный заряд	NE, NF
	J	Свободное падение	NV, NE, NF
	K	Нарушение теплового режима эксплуатации	NE, NF
	L	Неправильная установка	NE, NF
	М	Переразряд	NE, NF
Примечание - Испытания А - Е проводят последовательно на одних и тех же элементах или батареях. Испытания F и G - альтернативные. Из них проводят только одно, которое, по мнению изготовителя, наиболее точно моделирует внутреннее короткое замыкание для соответствующей конструкции элемента. Расшифровка сокращений (код): - NC - отсутствие короткого замыкания; - NE - отсутствие взрыва; - NF - отсутствие возгорания; - NL - отсутствие течи; - NM - отсутствие потери массы; - NR - отсутствие разрушения; - NT - отсутствие аномально повышенной температуры; - NV - отсутствие нарушения герметичности. См. 6.2 для уточнения оценки результатов испытаний.

6.4 Испытания при использовании по назначению

6.4.1 Испытание А: Высота

a) Цель

Данное испытание моделирует транспортирование воздушным транспортом при условии низкого давления окружающей среды.

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или батареи следует хранить не менее 6 ч при давлении окружающей среды не более 11,6 кПа и нормальной температуре окружающей среды.

с) Требования

В процессе испытаний элементов или батарей не должно быть потери массы, течи, нарушения герметичности, короткого замыкания, разрушения, взрыва и возгорания.

6.4.2 Испытание В: Тепловое циклирование (Циклическая смена температур)

a) Цель

Данное испытание оценивает целостность изоляции (узлов герметизации) и внутренних соединений элементов или батарей. Испытания проводят методом циклической смены температур.

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или батареи следует хранить не менее 6 ч при температуре окружающей среды 75°С, затем - не менее 6 ч при температуре окружающей среды минус 40°С. Максимальное время изменения температуры (для перемещения) должно быть 30 мин. Каждый испытуемый элемент или батарею подвергают 10 циклам смены температур. По окончании испытания образцы необходимо хранить не менее 24 ч при нормальной температуре окружающей среды.

При испытаниях больших элементов или батарей продолжительность выдержки при испытательных температурах должна быть не менее 12 ч вместо 6 ч.

Для проведения испытания должны быть использованы элементы или батареи, предварительно выдержавшие испытания на воздействие пониженного давления.

Примечание - На рисунке 2 показан один из десяти циклов.

Рисунок 2 - Температурный цикл

с) Требования

В процессе испытаний элементов или батарей не должно быть потери массы, течи электролита, нарушения герметичности, короткого замыкания, разрушения, взрыва и возгорания.

6.4.3 Испытание С: Вибрация

a) Цель

Данное испытание моделирует воздействие вибрации на элементы и батареи при транспортировании. Условия испытаний базируются на диапазоне вибрации (вибрационных нагрузок), установленных ICAO (ИКАО) [2].

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или батареи должны быть жестко закреплены на платформе испытательной вибрационной установки без их деформации, так чтобы вибрация передавалась наиболее точно. Испытуемые элементы или батареи подвергают воздействию синусоидальной вибрации в соответствии с таблицей 5. Этот цикл повторяют 12 раз с общим временем вибрации 3 ч для каждого из трех взаимно-перпендикулярных направлений. Одно из направлений должно быть перпендикулярно поверхности испытуемых образцов с выводами.

Для проведения испытания должны быть использованы элементы или батареи, предварительно выдержавшие испытания на воздействие циклической смены температур.

Таблица 5 - Параметры вибрации (синусоидальной)

Диапазон частот, Гц		Амплитуда	Продолжительность логарифмического колебательного цикла (7 - 200 - 7 Гц)	Ось	Число циклов
от	до
= 7		=	15 мин	X	12
		s = 0,8 мм		Y	12
	= 200	=		Z	12
и возврат на частоту = 7 Гц				Общее количество циклов	36
Примечание - Амплитуда вибрации - это максимальная абсолютная величина перемещения или ускорения. Например, амплитуда перемещения 0,8 мм соответствует с размаху перемещения (peak-to-peak) 1,6 мм.
Применяемые обозначения (код); , - нижняя и верхняя частоты; , - переходные частоты ( = 17,62 Гц, = 49,84 Гц); , - амплитуды ускорения; s - амплитуда перемещения.

с) Требования

В процессе испытаний элементов или батарей не должно быть потери массы, течи, нарушения герметичности, короткого замыкания, разрушения, взрыва и возгорания.

6.4.4 Испытание D: Удар

a) Цель

Данное испытание моделирует воздействие механических нагрузок на элементы и батареи при транспортировании.

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или батареи должны быть закреплены на испытательной установке посредством жесткого крепления, фиксирующего все монтажные поверхности каждого испытуемого элемента или батареи.

Каждый испытуемый элемент или батарея должны быть подвергнуты трем ударам в каждом из трех взаимно-перпендикулярных монтажных положений элемента или батареи при общем числе ударов 18.

Параметры каждого удара должны соответствовать таблице 6.

Таблица 6 - Параметры удара

Вид испытуемых элементов или батарей	Форма сигнала	Максимальное ускорение	Продолжительность импульса, мс	Число ударов на полуось
Элементы и батареи, за исключением больших	Полусинусоида	150	6	3
Большие элементы и батареи		50	11

Для проведения данного испытания должны быть использованы элементы или батареи, предварительно выдержавшие испытания на воздействие вибрации.

с) Требования

В процессе испытаний элементов или батарей не должно быть потери массы, течи, нарушения герметичности, короткого замыкания, разрушения, взрыва и возгорания.

6.5 Испытания при возможном неправильном применении

6.5.1 Испытание Е: Внешнее короткое замыкание

a) Цель

Данное испытание моделирует состояние элементов или батарей при внешнем коротком замыкании.

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или батареи должны быть стабилизированы при внешней температуре поверхности корпуса 55°С и затем подвержены воздействию короткого замыкания на полное внешнее сопротивление не более 0,1 Ом при температуре 55°С. Продолжительность воздействия короткого замыкания должна быть не менее 1 ч после того, как температура поверхности корпуса элемента или батареи вернется к значению 55°С.

За образцами наблюдают в течение 6 ч по окончании воздействия.

Для проведения испытания должны быть использованы элементы или батареи, предварительно выдержавшие испытания на воздействие удара.

с) Требования

В процессе испытаний и в течение 6 ч наблюдения по окончании испытаний элементов или батарей не должно быть перегрева, разрушения, взрыва и возгорания.

6.5.2 Испытание F: Динамический удар

a) Цель

Данное испытание моделирует внутреннее короткое замыкание элементов или батарей.

Примечание - Испытание на динамический удар включено в МЭК 62281 [11] в целях гармонизации с транспортными испытаниями, описанными в издании "Организация Объединенных Наций: Рекомендации по транспортированию опасных грузов - Руководство по испытаниям и критерии. Часть 38.3" [17]. По оценке МЭК, данное испытание скорее классифицируется как испытание на возможное неправильное применение, а не как транспортное испытание. Невозможно подтвердить, что данное испытание действительно моделирует внутреннее короткое замыкание. Для некоторых конструкций элементов внутреннее короткое замыкание наиболее близко моделируется испытанием на разрушение. Поэтому испытание на разрушение является альтернативным испытанию на динамически удар.

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или элементы, составляющие батарею, помещают на плоскую поверхность металлической плиты. Стальной стержень с диаметром 15,8 мм размещают поперек центра испытуемого образца. На стальной стержень, расположенный на испытуемом образце, с высоты (612,5) см сбрасывают груз массой 9,1 кг.

При испытаниях цилиндрических или призматических элементов или элементов, составляющих батарею, воздействие груза производят вдоль их продольной оси, параллельной плоской поверхности металлической плиты, и перпендикулярно к продольной оси стержня, лежащего поперек центра испытуемого образца. Призматические элементы разворачивают на 90° вокруг продольной оси и испытывают так, чтобы обе стороны были подвергнуты воздействию - и широкая, и узкая. При испытаниях дисковых элементов воздействуют на их плоскую поверхность, параллельную плоской поверхности металлической плиты и стержню, лежащему поперек центра испытуемого образца.

Каждый испытуемый элемент или элемент из состава батареи должен быть подвергнут только одному динамическому удару.

За испытуемыми образцами необходимо вести наблюдение в течение 6 ч после окончания воздействия.

Для проведения испытания должны быть использованы элементы или составные элементы батареи, ранее не подвергавшиеся другим испытаниям.

c) Требования

В процессе испытаний элементов или батарей и в течение 6 ч наблюдения по окончании испытаний не должно быть перегрева, взрыва и возгорания.

6.5.3 Испытание С: Разрушение

a) Цель

Данное испытание моделирует внутреннее короткое замыкание элементов или батарей.

Примечание - Для некоторых конструкций элементов испытание на разрушение моделирует внутреннее короткое замыкание лучше, чем испытание на динамический удар. Поэтому испытание на разрушение является альтернативным испытанию на динамический удар.

b) Процедура проведения испытаний

Элементы или элементы, составляющие батарею, должны быть разрушены между двумя плоскими поверхностями. Усилие сжатия создают с помощью тисков или гидравлического пресса с круглым поршнем. Разрушающее усилие прикладывают постепенно с увеличением усилия со скоростью приблизительно 1,5 см/с, начиная от первой точки контакта. Испытание продолжают до тех пор, пока приложенное усилие не составит приблизительно 13 кН.

Пример - Соответствующее усилие может быть получено при использовании гидравлического пресса с круглым поршнем диаметром 32 мм при достижении давления 17 МПа.

Давление должно быть снято сразу же после достижения максимального давления.

Разрушение цилиндрических элементов проводят так, чтобы их продольная ось была параллельна плоской поверхности сжимающего устройства.

Разрушение призматических элементов проводят так, чтобы усилие было приложено в направлении одной из двух продольных осей и отдельно по направлению, перпендикулярному одной из двух продольных осей. Дисковые/кнопочные элементы должны быть разрушены приложением усилия к плоским поверхностям.

Каждый испытуемый элемент или элемент батареи должен быть подвергнут только одному разрушению.

За испытуемыми образцами должно вестись наблюдение в течение 6 ч после окончания воздействия.

Для проведения испытания должны быть использованы элементы или элементы батареи, ранее не подвергавшиеся другим испытаниям.

Испытание на разрушение применяют для элементов, для которых испытание F на воздействие динамического удара не моделирует внутреннее короткое замыкание.

с) Требования

В процессе испытаний элементов или элементов батарей и в течение 6 ч наблюдения по окончании испытаний не должно быть перегрева, взрыва и возгорания.

6.5.4 Испытание Н: Принудительный разряд

a) Цель

Данное испытание оценивает способность элементов противостоять принудительному разряду.

b) Процедура проведения испытаний

Каждый элемент или аккумулятор должен быть принудительно разряжен при нормальной температуре окружающей среды и начальном токе, равном максимальному постоянному разрядному току, установленному изготовителем, посредством последовательного подключения к источнику постоянного тока напряжением 12 В.

Указанный разрядный ток получается при соединении резистивной нагрузки соответствующего размера и номинала последовательно с испытуемым образцом и источником постоянного тока. Каждый образец должен быть принудительно разряжен за время, равное

,

(2)

где - продолжительность испытаний, ч;

- гарантированная емкость, ;

- начальный ток, А.

Испытание необходимо проводить на полностью разряженных элементах. За испытуемыми элементами наблюдают в течение 7 сут по окончании глубокого разряда.

c) Требования

В процессе испытаний элементов и в течение 7 сут наблюдения по окончании испытаний не должно быть взрыва и возгорания элементов.

6.5.5 Испытание I: Аномальный заряд

a) Цель

Данное испытание моделирует состояние батареи, установленной в составе устройства и подвергнутой воздействию обратного напряжения от внешнего источника питания, как например в оборудовании резервной памяти с дефектным диодом (см. 7.1.1). Условия испытаний основаны на требованиях, установленных в стандарте UL 1642 [15].

b) Процедура проведения испытаний

Каждая испытуемая батарея должна быть подвергнута заряду постоянным током, в три раза превышающим аномальный зарядный ток , указанный изготовителем батареи, посредством подключения ее в обратной полярности к источнику питания постоянным током (d.c). В случае если источник питания не может обеспечить установку тока, указанный зарядный ток должен быть получен при соединении резистивной нагрузки соответствующего размера и номинала последовательно с испытуемым образцом и источником постоянного тока.

Продолжительность испытаний рассчитывают по формуле

,

(3)

где - продолжительность испытаний, ч;

- номинальная емкость, ;

- аномальный зарядный ток, А, указанный изготовителем батареи для данного испытания.

Для ускорения испытаний допускается изменять параметры испытательных режимов, с тем чтобы продолжительность испытаний не превышала 7 сут.

с) Требования

В процессе испытаний не должно быть взрыва и возгорания батарей.

6.5.6 Испытание J: Свободное падение

a) Цель

Данное испытание моделирует состояние элементов или батарей при их случайном падении. Условия испытаний основаны на требованиях МЭК 60068-2-32 [7].

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые батареи сбрасывают с высоты 1 м на бетонную поверхность. Каждое испытание повторяют шесть раз, призматические батареи сбрасывают на каждую из шести поверхностей, цилиндрические батареи сбрасывают дважды на поверхность, соответствующую каждому из трех направлений, показанных на рисунке 3. По окончании испытаний за батареями наблюдают в течение 1 ч.

Испытания проводят на неразряженных элементах и батареях.

Рисунок 3 - Направления свободного падения

с) Требования

В процессе испытаний и в течение 1 ч наблюдения по окончании испытаний не должно быть нарушения герметичности, взрыва и возгорания.

6.5.7 Испытание К: Нарушение теплового режима эксплуатации

a) Цель

Данное испытание моделирует состояние элементов или батарей при воздействии экстремально высокой температуры.

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемые элементы или батареи должны быть помещены в термостат, затем температура в термостате должна плавно увеличиваться со скоростью 5°С в минуту до температуры 130°С. Элементы или батареи выдерживают при этой температуре в течение 10 мин.

c) Требования

В процессе испытаний не должно быть взрыва и возгорания элементов или батарей.

6.5.8 Испытание L: Неправильная установка

a) Цель

Данное испытание моделирует состояние в случае установки одного из элементов, входящих в состав батареи, в обратной полярности (реверсном направлении).

b) Процедура проведения испытаний

Испытуемый элемент (батарею) соединяют последовательно в цепь с тремя неразряженными дополнительными одиночными элементами батареи того же типа таким образом, чтобы выводы испытуемого элемента (батареи) были включены в обратной полярности (реверсном направлении), как показано на рисунке 4. Сопротивление соединительной внешней цепи должно быть не более 1 Ом.

Полученную сборку элементов оставляют в замкнутом состоянии в течение 24 ч или до тех пор, пока температура поверхности испытуемого элемента (батареи) не достигнет температуры окружающей среды.

c) Требования

В процессе испытаний не должно быть взрыва и возгорания элементов или батарей.

Рисунок 4 - Схема соединений при испытаниях на неправильную установку

6.5.9 Испытанием: Переразряд

a) Цель

Данное испытание моделирует состояние в случае установки в состав батареи одного разряженного элемента последовательно с другими неразряженными элементами. Кроме того, данное испытание моделирует использование батарей для двигателей, где в основном требуются токи потребления более 1 А.

Примечание - Батареи типов CR17345 и CR15H270 широко используют для двигателей и другого оборудования, в которых токи потребления более 1 А. Для нестандартизованных батарей токи могут отличаться.

b) Процедура проведения испытаний

Каждая испытуемая батарея должна быть предварительно разряжена до 50%-ной степени разряженности. По окончании разряда батарея должна быть соединена последовательно с тремя одиночными неразряженными элементами батареи того же типа. Значение сопротивления нагрузки , соединенной последовательно со сборкой батарей, как показано на рисунке 5, должно соответствовать таблице 7.

Испытания продолжают в течение 24 ч или до тех пор, пока температура поверхности корпуса батареи не достигнет температуры окружающей среды.

Испытания должны быть повторены с батареей, предварительно разряженной до 75%-ной степени разряженности.

Таблица 7 - Сопротивление нагрузки при испытаниях на переразряд

Тип батареи	Значение сопротивления нагрузки , Ом
CR17345	8,2
CR15H270
Примечание - Таблица будет изменена или дополнена при включении в стандарт батарей спиральной конструкции.
Пример - Для батарей спиральной конструкции типов CR17345 и CR15H270 значение определяют, учитывая значения конечного напряжения батарейной сборки, изображенной на рисунке 5, по формуле R = 4 x 2,0/1, где 2,0 - конечное напряжение, установленное в спецификационных таблицах МЭК 60086-2, В; 1 - испытательный ток, А; - является наиболее близким значением R таблицы 5 МЭК 60086-1.

Рисунок 5 - Схема соединений при испытаниях на переразряд

с) Требования

В процессе испытаний не должно быть взрыва и возгорания элементов или батарей.

6.6 Информация, которая должна быть указана в техническом описании (спецификации)

В случае если в техническом описании приведена ссылка на настоящий стандарт, в зависимости от применяемости указывают следующие параметры:

a) значение тока предварительного разряда, установленное изготовителем (6.1.5)

b) декларация о наиболее подходящем методе моделирования состояния внутреннего короткого замыкания: испытание на динамическое воздействие или испытание на разрушение (6.5.2 или 6.5.3)

c) максимальная продолжительность разряда, установленная изготовителем для испытания Н (6.5.4).

Примечание 1 - Принудительный разряд элементов может иметь место при их последовательном соединении с элементами других типов (другими элементами) в случае отсутствия шунтирующего диода;

d) аномальный зарядный ток, декларируемый изготовителем для испытания I (6.5.5).

Примечание 2 - Аномальный заряд элементов может иметь место при последовательном соединении элементов с одним из элементов, установленным в обратном (реверсном) направлении, или в случае установки параллельно с блоком питания и неисправным защитным устройством. В спецификации должно быть отражено, где возможны такие случаи.

6.7 Оценка и отчет (протокол)

Отчет по испытаниям (протокол) должен содержать следующие сведения:

a) наименование и местонахождение испытательного оборудования;

b) наименование и местонахож