Национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 62133-2-2019 "Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности портативных герметичных аккумуляторов и батарей из них при портативном применении. Часть 2. Системы на основе лития" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 октября 2019 г. N 963-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 62133-2-2019
"Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности портативных герметичных аккумуляторов и батарей из них при портативном применении. Часть 2. Системы на основе лития"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 октября 2019 г. N 963-ст)

Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes. Safety requirements for portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications. Part 2. Lithium systems

ОКС 29.220.99
ОКПД2 27.20.23.130
27.20.23.140

Дата введения - 1 мая 2020 г.
Взамен ГОСТ Р МЭК 62133-2004
в части систем на основе лития

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 7 октября 2019 г. N 963-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62133-2:2017 "Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности для портативных герметичных аккумуляторов и батарей из них при портативном применении. Часть 2. Системы на основе лития" (IEC 62133-2:2017 "Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications - Part 2: Lithium systems", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных документов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Взамен ГОСТ Р МЭК 62133-2004 в части систем на основе лития

6 Некоторые положения настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав. Международная электротехническая комиссия (IEC) не несет ответственности за идентификацию подобных патентных прав

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования и методы испытаний портативных герметичных литиевых аккумуляторов и батарей для их безопасной эксплуатации при использовании по назначению и при предсказуемом неправильном использовании.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему)]:

IEC 60050-482:2004, International Electrotechnical Vocabulary - Part 482: Primary and secondary cells and batteries (Международный электротехнический словарь. Часть 482. Первичные и вторичные элементы и батареи)

IEC 61960, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes. Secondary lithium cells and batteries for portable applications (Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Вторичные литиевые элементы и батареи для портативных применений)

ISO/IEC Guide 51, Safety aspects - Guidelines fortheir inclusion in standards (Аспекты безопасности. Руководящие указания по включению их в стандарты)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60050-482 и Руководству ИСО/МЭК 51, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 безопасность (safety): Отсутствие неприемлемого риска.

3.2 риск (risk): Сочетание вероятности возникновения ущерба и тяжести этого ущерба.

3.3 вред (harm): Физический ущерб здоровью, имуществу или окружающей среде.

3.4 опасность (hazard): Потенциальный источник вреда.

3.5 использование по назначению (intended use): Использование продукта, процесса или услуги в соответствии со спецификациями, инструкциями и информацией, предоставленной поставщиком.

3.6 предсказуемое неправильное использование (reasonably foreseeable misuse): Такое использование продукта, процесса или услуги, которое не предусмотрено поставщиком, но которое может быть результатом легко предсказуемого поведения человека.

3.7 аккумулятор (вторичный элемент) (secondary cell): Простейшее изготовляемое изделие, которое состоит из электродов, сепараторов, электролита, корпуса и выводов, обеспечивающее источник электрической энергии путем прямого преобразования химической энергии и способное заряжаться электрическим током.

3.8 аккумуляторная батарея (вторичная батарея) (secondary battery): Сборка из аккумулятора(ов), готовая для использования в качестве источника электрической энергии, характеризующаяся напряжением, размером, расположением выводов, емкостью и скоростью разряда.

Примечание - Включает в себя батареи, содержащие единственный аккумулятор.

3.9 течь (leakage): Незапланированный видимый выход жидкого электролита.

3.10 сброс (venting): Высвобождение избыточного внутреннего давления из аккумулятора или батареи таким образом, чтобы предотвратить разрыв или взрыв.

3.11 разрыв (rupture): Механическое разрушение оболочки аккумулятора или батареи, вызванное внутренней или внешней причиной, приводящей к обнажению или разливу материалов, но не выбросу.

3.12 взрыв (explosion): Авария, возникающая при резком открытии оболочки аккумулятора или корпуса батареи, сопровождающимся сильным выбросом газообразных, жидких и/или твердых компонентов.

3.13 воспламенение (fire): Выброс пламени от аккумулятора или батареи.

3.14 портативная батарея (portable battery): Батарея для использования в устройстве или приборе, переносимом вручную.

3.15 портативный аккумулятор (portable cell): Элемент, предназначенный для сборки портативной батареи.

3.16 полимерный литий-ионный аккумулятор (lithium ion polymer cell): Элемент, в котором использован электролит не в виде жидкости, а в виде полимерного геля или твердый полимерный электролит.

3.17 нормированная емкость (rated capacity): Значение емкости аккумулятора или батареи, получаемое при определенных условиях и установленное изготовителем.

Примечание 1 - Нормированная емкость - это количество электричества С5 (), установленное изготовителем, которое конкретный аккумулятор может отдать при разряде базовым током испытания, равным 0,2 I_t А, до установленного конечного напряжения после заряда, хранения и разряда при установленных условиях.

Примечание 2 - Адаптировано из МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-15. Внесено изменение: в определении к термину слово "батарея" было заменено на "аккумулятор или батарея", добавлено примечание.

3.18 базовый ток испытания I_t (reference test current I_t): Ток заряда или разряда, выраженный в величинах, кратных I_t А, где I_t А = С₅/1 ч (как определено в МЭК 61434) и основанный на нормированной емкости пятичасового разряда С₅ элемента или батареи.

3.19 верхний предел напряжения заряда (upper limit charging voltage): Наивысшее напряжение заряда в рабочей зоне напряжений аккумулятора, которое установлено изготовителем аккумулятора.

3.20 максимальный ток заряда (maximum charging current): Максимальный ток заряда в рабочей зоне аккумулятора, установленный изготовителем аккумулятора.

3.21 дисковый элемент (button cell, coin cell, coin battery): Маленький круглый элемент или батарея, в котором общая высота меньше диаметра.

Примечание 1 - В английском языке термин "монетный элемент" или "монетная батарея" используется только для литиевых батарей, в то время как термин "кнопочный элемент" или "кнопочная батарея" используется только для нелитиевых батарей. В других языках, кроме английского, термины "монета" и "кнопка" часто используются взаимозаменяемо, независимо от электрохимической системы.

Примечание 2 - Адаптировано из МЭК 60050-482:2004, статья 482-02-40. Внесено изменение: добавлен термин "монетная батарея" и примечание "На практике термин "монетный" используется исключительно для неводных литиевых элементов" заменено на другое примечание.

3.22 цилиндрический элемент (cylindrical cell): Элемент цилиндрической формы, в котором общая высота равна или более диаметра.

Примечание - Адаптировано из МЭК 60050-482:2004, статья 482-02-39.

3.23 призматический элемент (prismatic cell): Элемент, имеющий форму параллелепипеда с прямоугольными гранями.

Примечание 1 - Призматические элементы могут быть снабжены либо жестким металлическим корпусом, либо корпусом из гибкой ламинированной пленки.

Примечание 2 - Адаптировано из МЭК 60050-482:2004, статья 482-02-38. Внесено изменение: в определении к термину источника "призматический" (прил.) слова "определяет элемент или батарею" заменены словом "элемент", добавлено примечание.

3.24 блок элементов (параллельное соединение) (cell block, parallel connection): Расположение элементов или батарей, в которых все положительные выводы и все отрицательные выводы, соответственно, соединены вместе.

Примечание - Адаптировано из МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-39. Внесено изменение: добавлен термин "блок элементов".

3.25 функциональная безопасность (functional safety): Часть общей безопасности, которая зависит от функциональных и физических устройств, работающих правильно в ответ на их входные данные.

Примечание - Адаптировано из МЭК 60050-351:2013, статья 351-57-06.

3.26 напряжение конца разряда (конечное напряжение) (end-of-discharge voltage, final voltage): Установленное напряжение батареи, при котором разряд батареи заканчивается.

Примечание - Адаптировано из МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-30. Внесено изменение: исключены термины "напряжение отключения" и "напряжение конечной точки".

4 Допуски измерения параметров

Общая погрешность контролируемых или измеряемых значений относительно заданных или фактических величин 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 размеров;

f)  1 % - для емкости.

Эти допуски включают в себя точность измерительного инструмента и приборов, используемого метода измерения и все другие источники ошибки в методе испытания.

Сведения об использованных приборах следует указывать в каждом отчете с результатами испытаний.

5 Общие вопросы безопасности

5.1 Общие положения

Безопасность вторичных элементов (аккумуляторов) и батарей требует рассмотрения двух наборов применяемых условий:

1) использование по назначению;

2) предсказуемое неправильное использование.

Аккумуляторы и батареи должны быть сконструированы и изготовлены таким образом, чтобы они были безопасными как в условиях использования по назначению, так и предсказуемого неправильного использования. Допускается, что аккумуляторы или батареи, подвергшиеся неправильному использованию, могут не функционировать. Однако (даже при этом) они не должны представлять никакой значительной опасности. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, используемые по назначению, должны быть не только безопасными, но и оставаться полностью работоспособными.

Потенциальные опасности, рассматриваемые в настоящем стандарте:

- воспламенение;

- взрыв;

- течь электролита из аккумулятора;

- сброс давления;

- ожоги от чрезмерно высоких внешних температур;

- разрыв корпуса батареи с выходом внутренних компонентов.

Соответствие аккумуляторов и батарей недисковой конструкции с внутренним сопротивлением более 3 Ом требованиям 5.2-5.7 проверяют визуальным осмотром, проведением испытаний по разделу 7, и по соответствующему стандарту (см. раздел 2 и таблицу 1). Внутреннее сопротивление следует измерять в соответствии с приложением D.

5.2 Изоляция и провода

Сопротивление изоляции при напряжении постоянного тока 500 В между положительным выводом и внешне открытыми металлическими поверхностями батареи, за исключением электрических контактных поверхностей, должно быть не менее 5 МОм при измерении через 60 с после начала подачи напряжения.

Провода и их изоляция должны выдерживать максимальные ожидаемые напряжение, ток, температуру, высоту и влажность. Конструкция проводки должна быть такой, чтобы между проводниками поддерживались надлежащие зазоры и расстояния. Механическая прочность внутренних соединений должна быть достаточной для противостояния условиям, возможным при предсказуемом неправильном использовании (т.е. припой как единственную меру не считают надежным средством соединения).

5.3 Сброс

Корпуса аккумулятора и батареи должны быть оснащены механизмом сброса давления или сконструированы таким образом, чтобы они уменьшали чрезмерное внутреннее давление при значениях и со скоростью, которые исключают разрыв, взрыв и самовоспламенение. Если для поддержки аккумуляторов во внешнем корпусе использует инкапсуляцию, то тип инкапсулянта и способ инкапсуляции не должны приводить к перегреву батареи во время нормальной работы и препятствовать сбросу давления.

5.4 Управление температурой/напряжением/током

Конструкция батарей должна быть такой, чтобы не допускались условия аномального повышения температуры. Батарейные системы должны быть сконструированы для работы в пределах значений напряжений, токов и температур, установленных изготовителем аккумулятора. К батареям должны быть приложены технические условия и инструкции по зарядке для изготовителей оборудования, чтобы соответствующие зарядные устройства были сконструированы таким образом, чтобы поддерживать заряд в пределах установленных ограничений по напряжению, току и температуре.

5.5 Выводные контакты

Размер и форма выводных контактов должны обеспечивать гарантию того, что они могут пропускать максимальный ожидаемый ток. Внешние контактные поверхности выводных контактов формируют из электропроводящих материалов с хорошей механической прочностью и коррозионной стойкостью. Контакты выводов должны быть расположены таким образом, чтобы свести к минимуму риск короткого замыкания.

5.6 Монтаж аккумуляторов в батареи

5.6.1 Общие положения

Каждая батарея должна иметь независимое управление и защиту для тока, напряжения, температуры и любых других параметров, необходимых для обеспечения безопасности и поддержания параметров аккумуляторов в пределах их рабочей зоны. Такая защита может быть предусмотрена и вне батареи, например внутри зарядного устройства или конечных устройств применения. Если защита является внешней по отношению к батарее, изготовитель батареи должен предоставить изготовителю внешнего устройства для реализации информацию, существенную для безопасности.

Если в одном корпусе батареи содержится более одной батареи, каждая батарея должна иметь защитную схему, которая способна поддерживать аккумуляторы в пределах их рабочих зон.

Изготовители аккумуляторов должны указывать предельные значения тока, напряжения и температуры, чтобы изготовитель/проектировщик батареи мог обеспечить надлежащую конструкцию и сборку (см. приложение А).

Батареи, предназначенные для выборочного разряда части из последовательно соединенных аккумуляторов, должны быть снабжены схемами для предотвращения работы аккумуляторов вне пределов, установленных изготовителем аккумуляторов.

При использовании конечного устройства (при необходимости) должны быть добавлены компоненты защитной цепи. Изготовитель батареи для подтверждения соответствия настоящему стандарту должен обеспечить анализ безопасности схемы безопасности батареи с протоколом испытаний, включающим анализ неисправностей схемы защиты как в условиях заряда, так и разряда.

5.6.2 Рекомендации по конструкции

Напряжение каждого аккумулятора или каждого аккумуляторного блока, состоящего из нескольких параллельно соединенных аккумуляторов, не должно превышать верхний предел напряжения заряда, указанный в таблице 2, за исключением случая, когда эквивалентную функцию имеют сами электронные устройства, в которых применяют батарею.

В отношении батареи и устройства конструктор должен учитывать следующее:

- для батареи, состоящей из одного аккумулятора или одного блока, рекомендуется, чтобы напряжение заряда аккумулятора не превышало верхнюю границу напряжения заряда, указанного в таблице 2;

- для батареи, состоящей из нескольких последовательно соединенных одиночных аккумуляторов или блоков, рекомендуется контролировать напряжение каждого отдельного аккумулятора или блока, чтобы оно не превышало верхний предел напряжения заряда, указанный в таблице 2;

- для батареи, состоящей из нескольких последовательно соединенных одиночных аккумуляторов или блоков, рекомендуется, чтобы заряд прекращался, когда верхний предел напряжения заряда превышен для любого из отдельных аккумуляторов или блоков путем измерения напряжений каждого отдельного аккумулятора или блока;

- для батареи, состоящей из последовательно соединенных аккумуляторов или блоков, соблюдение установленного значения напряжения заряда не должно считаться защитой от перезаряда;

- для батареи, состоящей из последовательно соединенных аккумуляторов или блоков, аккумуляторы должны иметь близкие емкости, одну и ту же конструкцию, один и тот же химический состав и должны быть изготовлены одним изготовителем;

- рекомендуется, чтобы напряжения при разряде аккумуляторов и блоков не выходили за пределы конечного напряжения, установленного изготовителем аккумуляторов;

- для батареи, состоящей из последовательно соединенных аккумуляторов или блоков, в систему управления батареей должна быть включена схема балансировки аккумуляторов.

5.6.3 Механическая защита элементов и компонентов батарей

В целях предотвращения повреждения в результате правильного и предполагаемого предсказуемого неправильного использования должна быть предусмотрена механическая защита для аккумуляторов, их соединений и схем управления внутри батареи. Механическая защита может быть обеспечена корпусом батареи или корпусом конечного продукта для батарей, предназначенных для встраивания в конечный продукт.

Корпуса батарей и отсеков корпуса устройства должны быть спроектированы таким образом, чтобы допускать изменение размеров аккумуляторов во время заряда и разряда, как рекомендовано изготовителем аккумуляторов.

Для батарей, предназначенных для встраивания в портативное конечное изделие, при проведении механических испытаний следует предусмотреть испытания с батареей, установленной в конечном изделии.

5.7 План качества

Изготовитель батарей должен подготовить и реализовать план качества, который определяет процедуры контроля материалов, компонентов, аккумуляторов и батарей и охватывает все стадии производства каждого типа аккумулятора или батареи. Изготовители должны оценивать свои технологические возможности и внедрять необходимые механизмы контроля за технологическими процессами, так как они влияют на безопасность продукции.

6 Испытания типа и размер выборок

Испытания проводят на аккумуляторах или батареях, с даты изготовления которых прошло не более 6 мес, с учетом их числа, указанного в таблице 1. Внутреннее сопротивление дисковых аккумуляторов необходимо измерять в соответствии с приложением D. Дисковые аккумуляторы с внутренним сопротивлением менее или равным 3 Ом следует испытывать в соответствии с таблицей 1. Если не указано иное, испытания проводят при температуре окружающей среды (25  5) °С.

Примечание - Условия испытаний предназначены только для типовых испытаний и не означают, что использование по назначению включает в себя работу в этих условиях. Предел 6 мес введен для сравнимости испытаний и не означает, что безопасность аккумуляторов и батарей снижается после 6 мес.

Таблица 1 - Объем выборки для типовых испытаний

Испытание	Аккумулятор a), d)	Батарея
7.2.1 Продолжительный заряд	5	-
7.2.2 Устойчивость корпуса при высокой температуре	-	3
7.3.1 Внешнее короткое замыкание	5 на каждую температуру	-
7.3.2 Внешнее короткое замыкание	-	5
7.3.3 Свободное падение	3	3
7.3.4 Термоудар	5 на каждую температуру	-
7.3.5 Раздавливание	5 на каждую температуру	-
7.3.6 Перезаряд	-	5
7.3.7 Принудительный разряд	5	-
7.3.8 Механические испытания:
7.3.8.1 Воздействие вибрации	-	3
7.3.8.2 Механический удар	-	3
7.3.9 Принудительное внутреннее короткое замыкание b), с)	5 на каждую температуру	-
D.2 Измерение внутреннего сопротивления на переменном токе для дисковых элементов	3	-
a) Исключая дисковые элементы с внутренним сопротивлением более 3 Ом. b) Испытание для отдельных стран: требуется только для перечисленных стран *. c) Не применяется для дисковых и литий-ионных полимерных аккумуляторов. d) Для испытаний, требующих процедуру заряда по 7.1.2 (процедура 2): испытывают по пять элементов на каждую температуру. ___________________ * Перечисление стран приведено в примечании к 7.3.9, перечисление а) (пояснение разработчика стандарта).

По результатам анализа безопасности по 5.6.1 должны быть определены компоненты цепи защиты, критичные для защиты от короткого замыкания, перезаряда и переразряда. При проведении испытания на короткое замыкание следует моделировать любой возможный одиночный отказ, который может возникнуть в цепи защиты, влияющей на результаты испытания на короткое замыкание.

7 Методы испытаний и требования

7.1 Процедуры заряда для целей испытания

7.1.1 Первая процедура

Указанную процедуру заряда применяют к подклассам, отличным от указанных в 7.1.2.

Если в настоящем стандарте не указано иное, аккумуляторы или батареи должны быть заряжены при температуре окружающей среды (20  5) °С с использованием метода, указанного изготовителем.

До начала заряда батарея должна быть разряжена постоянным током 0,2 I_t А до заданного конечного напряжения при температуре окружающей среды (20  5) °С.

7.1.2 Вторая процедура

Указанную процедуру заряда применяют только к 7.3.1, 7.3.4, 7.3.5 и 7.3.9.

После стабилизации в течение 1 ч и 4 ч при температуре окружающей среды, равной наибольшей и наименьшей температурам испытаний соответственно, как указано в таблице 2, аккумуляторы заряжают, применяя верхний предел напряжения заряда и максимальный ток заряда, пока ток не уменьшится до 0,05 I_t А, используя метод заряда при постоянном напряжении.

Таблица 2 - Условия процедуры заряда

Верхний предел напряжения заряда	Максимальный ток заряда	Верхний предел температуры при заряде	Нижний предел температуры при заряде
Устанавливает изготовитель аккумулятора(ов)

Примеры рабочей зоны для заряда и разряда приведены на рисунках А.1 и А.2 приложения А. В таблице А.1 приложения А приведен список вариантов химического состава литий-ионных аккумуляторов и примеры параметров рабочих зон.

Предостережение -

ПРИ ИСПЫТАНИЯХ, ПРИВЕДЕННЫХ В НАСТОЯЩЕМ РАЗДЕЛЕ, ИСПОЛЬЗУЮТ ПРОЦЕДУРЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРИЧИНИТЬ ВРЕД, ЕСЛИ НЕ БУДУТ ПРИНЯТЫ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ. ИСПЫТАНИЯ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ ТОЛЬКО КВАЛИФИЦИРОВАННЫЕ И ОПЫТНЫЕ СПЕЦИАЛИСТЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ НАДЛЕЖАЩУЮ ЗАЩИТУ. ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОЖОГОВ СЛЕДУЕТ СОБЛЮДАТЬ ОСТОРОЖНОСТЬ В ОТНОШЕНИИ ТЕХ АККУМУЛЯТОРОВ ИЛИ БАТАРЕЙ, КОРПУСА КОТОРЫХ МОГУТ В ХОДЕ ИСПЫТАНИЙ НАГРЕВАТЬСЯ СВЫШЕ 75 °С.

7.2 Использование по назначению

7.2.1 Продолжительный заряд (аккумуляторов) малым током

a) Требования

Продолжительный заряд малым током не должен приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Полностью заряженные аккумуляторы подвергают заряду в течение 7 сут, используя метод заряда со значениями тока и стандартного напряжения, установленными изготовителем.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие воспламенения, взрыва, течи электролита.

7.2.2 Устойчивость корпуса (батареи) при высокой температуре окружающей среды

a) Требования

Внутренние компоненты батарей должны во время эксплуатации быть стойкими к воздействию высоких температур. Это требование применяют только к батареям с литым корпусом.

b) Испытание

Полностью заряженные в соответствии с первой процедурой по 7.1.1 батареи подвергают воздействию умеренно высокой температуры для оценки сохранения целостности корпуса. Батарею помещают в конвекционную термокамеру с температурой (70  2) °С. Батареи выдерживают в термокамере в течение 7 ч, после чего их вынимают и выдерживают до достижения ими комнатной температуры.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие физического искажения корпуса батареи, приводящего к обнажению внутренних защитных компонентов и аккумуляторов.

7.3 Предсказуемое неправильное использование

7.3.1 Внешнее короткое замыкание (аккумуляторы)

а) Требования

Короткое замыкание положительного и отрицательного выводов аккумуляторов при высокой температуре не должно приводить к их возгоранию или взрыву.

b) Испытание

Полностью заряженные в соответствии со второй процедурой по 7.1.2 аккумуляторы хранят при температуре окружающей среды (55  5) °С. После стабилизации в течение от 1 до 4 ч и выдержки при температуре окружающей среды (55  5) °С аккумулятор замыкают накоротко путем соединения положительного и отрицательного выводов внешним проводником с полным сопротивлением (80  20) мОм. Аккумуляторы испытывают в течение 24 ч или до тех пор, пока температура корпуса не уменьшится на 20 % от максимальной достигнутой, в зависимости от того, что произошло ранее.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.3.2 Внешнее короткое замыкание (батареи)

a) Требования

Короткое замыкание положительного и отрицательного выводов батареи не должно приводить к их возгоранию или взрыву.

b) Испытание

Полностью заряженные в соответствии с процедурой по 7.1.1 батареи хранят при температуре окружающей среды (20  5) °С. Затем батареи замыкают накоротко путем соединения положительного и отрицательного выводов внешним проводником с полным сопротивлением (80  20) мОм. Батареи испытывают в течение 24 ч или до тех пор, пока температура корпуса не снизится на 20 % по отношению к максимальной достигнутой температуре, в зависимости от того, что произошло ранее. Однако в случае быстрого снижения тока короткого замыкания батарея должна оставаться под наблюдением в течение еще 1 ч после того, как ток достигнет наименьшего значения установившегося в конце состояния. Обычно это относят к условию, когда напряжение на один аккумулятор (только в случае последовательно соединенных аккумуляторов) в батарее ниже 0,8 В и уменьшается менее чем на 0,1 В в течение 30 мин.

Перед проведением испытания на короткое замыкание необходимо имитировать единичный отказ в цепи защиты разряда на 1-4 образцах из пяти (в зависимости от схемы защиты). Единичный отказ применяется к элементам компонентной базы защиты, таким как МОП-транзистор (полупроводниковый полевой транзистор, MOSFET), плавкий предохранитель, термостат или термистор с положительным температурным коэффициентом (РТС).

Примечание - Примеры условий единичных отказов в схеме защиты разряда могут включать в себя замыкание на разрядном МОП-транзисторе или на предохранителе, или на другом защитном устройстве. Защитные устройства, которые соответствуют требованиям применимых стандартов на компоненты, указанных в приложении F, или электронные схемы, рассчитанные на функциональную безопасность, не подвергают имитации условий единичного отказа.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.3.3 Свободное падение

a) Требования

Падение аккумулятора или батареи (например, с поверхности стола) не должно приводить к возгоранию или взрыву.

b) Испытания

Испытание на свободное падение проводят при температуре окружающей среды (20  5) °С на полностью заряженных в соответствии с первой процедурой по 7.1.1 аккумуляторах или батареях. Каждый аккумулятор или каждую батарею три раза сбрасывают с высоты 1 м на бетонный пол таким образом, чтобы воздействие ударов было в случайной ориентации.

После испытания аккумуляторы или батареи выдерживают не менее 1 ч и проводят их визуальный осмотр.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие возгорания и взрыва аккумуляторов или батарей.

7.3.4 Термоудар (аккумуляторы)

a) Требования

Воздействие экстремально высоких температур не должно вызывать возгорания или взрыва.

b) Испытания

Полностью заряженные в соответствии со второй процедурой по 7.1.2 аккумуляторы помещают в термокамеру с естественной или принудительной конвекцией воздуха при температуре (20  5) °С и выдерживают 1 ч. Затем температуру в термокамере плавно увеличивают со скоростью (5  2) °С/мин до температуры (130  2) °С. Аккумуляторы выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, и испытание прекращают.

с) Оценка критериев соответствия

Отсутствие возгорания и взрыва аккумуляторов.

7.3.5 Раздавливание аккумуляторов

a) Требования

Сильное сдавливание аккумулятора не должно приводить к его возгоранию или взрыву.

b) Испытания

Каждый полностью заряженный в соответствии со второй процедурой по 7.1.2 аккумулятор сразу после заряда сжимают между двумя плоскими поверхностями при температуре окружающей среды.

Усилие для раздавливания прикладывают устройством, обеспечивающим усилие сжатия (13  0,78) кН. Испытание заканчивают после однократного приложения максимального усилия или при резком падении напряжения на одну третью часть от первоначального значения напряжения аккумулятора, после чего усилие сбрасывают.

Сжатие цилиндрических и призматических аккумуляторов проводят таким образом, чтобы их продольная ось была параллельна плоской поверхности сжимающего устройства. Испытание призматических аккумуляторов проводят только по широкой стороне аккумулятора.

Дисковые аккумуляторы должны быть раздавлены приложением усилия к их плоским поверхностям.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие возгорания и взрыва аккумуляторов.

7.3.6 Перезаряд

a) Требования

Заряд в течение более длительного периода, чем установлено изготовителем, не должен вызывать возгорания или взрыва аккумуляторов и батарей.

b) Испытания

Испытание проводят при температуре окружающей среды (20  5) °С. Каждая испытуемая батарея должна быть разряжена постоянным током 0,2 I_t А до конечного разрядного напряжения, установленного изготовителем. Затем их подвергают заряду постоянным током 2,0 I_t А с использованием источника питания, который:

- имеет напряжение в 1,4 раза выше верхнего предельного напряжения заряда, установленного в таблице А.1 (но не превышающего 6,0 В), для одиночных аккумуляторов или блоков аккумуляторов или

- имеет напряжение в 1,2 раза выше верхнего предельного напряжения заряда, установленного в таблице А.1, из расчета на один аккумулятор для батарей с несколькими последовательно соединенными аккумуляторами и

- способен поддерживать ток 2,0 I_t А на протяжении всего испытания или до достижения требуемого напряжения.

К каждой испытуемой батарее должна быть прикреплена термопара.

Для батарей с корпусом температуру измеряют на корпусе батареи. Испытание продолжают до тех пор, пока температура внешнего корпуса не достигнет установившихся состояний (изменение менее 10 °С в течение 30-минутного периода) или достигнет температуры окружающей среды.

c) Оценка критериев соответствия

Отсутствие возгорания и взрыва.

7.3.7 Принудительный разряд (аккумуляторы)

a) Требования

Аккумулятор должен выдерживать изменение полярности без воспламенения или взрыва. В батарее или системе допускается использовать защитное устройство.

b) Испытания

Одиночный аккумулятор должен быть разряжен до нижнего предельного разрядного напряжения, установленного изготовителем аккумулятора.

Разряженный аккумулятор затем подвергают принудительному разряду током 1 I_t А до достижения напряжения, равного значению верхнего предела напряжения заряда со знаком минус. Общая продолжительность испытаний на принудительный разряд составляет 90 мин.

Если напряжение при разряде достигает указанного значения в течение продолжительности испытания, испытание продолжают при поддержании этого напряжения, уменьшая ток на оставшуюся часть времени испытания (см. пример 1 на рисунке 1).

Если напряжение разряда не достигает указанного значения в течение продолжительности испытания, испытание должно быть прекращено по достижению продолжительности испытания (см. пример 2 на рисунке 1).

Примечание - Кривые, показанные на рисунке 1, являются просто примерами, т.к. кривые (кроме горизонтального участка) могут быть нелинейными или прямыми.

Рисунок 1 - Временная диаграмма принудительного разряда

с) Оценка критериев соответствия

Отсутствие возгорания и взрыва.

7.3.8 Механические испытания (батареи)

7.3.8.1 Вибрация

a) Требования

Вибрация, возникающая при транспортировании и эксплуатации, не должна вызывать течь электролита, возгорание или взрыв.

b) Испытание

Полностью заряженные в соответствии с процедурой по 7.1.1 батареи должны быть надежно закреплены на платформе вибростенда без перекоса таким образом, чтобы точно передавать вибрацию. Испытуемые батареи должны быть подвергнуты синусоидальной вибрации в соответствии с таблицей 3. Указанный цикл повторяют 12 раз в течение примерно 3 ч для каждого из трех взаимно перпендикулярных положений батареи. Одно из направлений должно быть перпендикулярно к поверхности, на которой расположены выводы.

Таблица 3 - Условия испытаний на воздействие вибрации

Диапазон частот, Гц		Амплитуда	Продолжительность цикла логарифмической развертки (7 Гц - 200 Гц - 7 Гц)	Ось	Число циклов
от	до
f1 = 7 Гц	f2	А1 = 1 gn	Приблизительно 15 мин	X	12
f2	f3	S = 0,8 мм		Y	12
f3	f4 = 200 Гц	А2		Z	12
и обратно к частоте f1 = 7 Гц				Суммарно	36
Примечание - Амплитуда вибрации - это максимальное абсолютное значение смещения или ускорения. Например, амплитуда смещения 0,8 мм соответствует смещению от пика до пика 1,6 мм.
f1, f4 - нижняя и верхняя частоты; f2, f3 - частоты перехода (f2 17,62 Гц, f3 49,84 Гц); А1, А2 - ускорение амплитуды (А2 = 8 gn); S - смещение амплитуды.

с) Оценка критериев соответствия

Отсутствие возгорания, взрыва, разрыва, течи электролита или сброса давления.

7.3.8.2 Механический удар

a) Требования

Удары, имеющие место в процессе эксплуатации или транспортирования, не должны приводить к возгоранию, взрыву или течи электролита. При данном испытании имитируют грубое воздействие при транспортировании и использовании.

b) Испытания

Полностью заряженные в соответствии с процедурой по 7.1.1 батареи закрепляют на испытательном оборудовании с использованием жесткой рамы, которой закрепляют все монтажные поверхности аккумуляторов или батарей. Каждую испытуемую батарею подвергают ударам трех видов. Удары проводят в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлений; общее число ударов - 18. Для каждого удара применяют параметры, установленные в таблице 4.

Таблица 4 - Параметры механических ударов

Испытуемый образец	Форма волны	Пиковое ускорение, fn	Длительность импульса, мс	Число ударов на половину оси
Батареи	Половина синусоиды	150 gn	6 мс	3

с) Оценка критериев соответствия

Отсутствие течи электролита, сброса давления, разрыва, взрыва и возгорания.

7.3.9 Оценка конструкции. Принудительное внутреннее короткое замыкание (аккумуляторы)

a) Требования

Испытание на принудительное внутреннее короткое замыкание для цилиндрических и призматических аккумуляторов не должно вызывать воспламенения. Изготовители аккумуляторов должны сохранить отчет о соответствии этим требованиям. Оценку новой конструкции должен проводить изготовитель аккумуляторов или сторонний испытательный центр.

Примечание - Это испытание применяют только во Франции, Японии, Корее и Швейцарии, также оно не требуется для литий-ионных полимерных аккумуляторов.

b) Испытания

Испытание на принудительное внутреннее короткое замыкание проводят в камере в соответствии со следующими процедурами.

1) Число образцов

Это испытание должно проводиться на пяти литий-ионных аккумуляторах на каждую температуру испытаний.

2) Процедура заряда

i) Кондиционирующий заряд и разряд

Образец должен быть заряжен при температуре окружающей среды (20   5) °С в соответствии с рекомендацией изготовителя. Затем образец разряжают при той же температуре постоянным током 0,2 I_t А до конечного напряжения, указанного изготовителем.

ii) Процедура выдержки

Испытуемый аккумулятор выдерживают в течение 1-4 ч при температуре окружающей среды, установленной в таблице 5.

Таблица 5 - Температура окружающей среды для проведения испытаний аккумуляторов ^a)

Пункт испытаний	Испытания при низких температурах, °С	Испытания при высоких температурах, °С
b) 2) ii)	10 2	45  2
b) 2) iv)	10 2	45  2
b) 3) i) A	5  2	50  2
b) 3) ii) A	10 5	45 5
a) Испытание проводят, используя условия, приведенные в таблице 2.

iii) Температура окружающей среды

iv) Процедура заряда для испытания на принудительное внутреннее короткое замыкание Испытуемый аккумулятор должен быть заряжен при температуре окружающей среды, указанной в таблице 5, при верхнем предельном напряжении заряда постоянным током, указанном изготовителем. Когда достигается верхнее предельное напряжение заряда, заряд продолжают при постоянном напряжении до тех пор, пока значение тока заряда не снизится до 0,05 I_t А.

3) Сжатие спиральной скрутки электродов с установленной никелевой частицей

Для испытания необходимы камера с контролируемой температурой и специальное прессовое оборудование.

Движущаяся часть прессового оборудования должна двигаться с постоянной скоростью и немедленно останавливаться при обнаружении внутреннего короткого замыкания.

i) Подготовка к испытанию

A. Температуру камеры регулируют, как указано в таблице 5. Инструкции по подготовке образцов приведены в разделе А.5 и на рисунках А.6 и А.9 (приложение А). Мешочек из алюминиевой ламинированной фольги с находящейся в нем спиральной скруткой электродов и частицей никеля должен быть помещен в камеру и выдержан в ней в течение (45  15) мин.

B. Скрутку электродов следует вынуть из герметичной упаковки и присоединить выводы для измерения напряжения и термопары измерения температуры на поверхности спиральной скрутки. Затем скрутку электродов устанавливают под прессовым оборудованием, убедившись, что точка размещения никелевой частицы находится прямо под ним.

Чтобы предотвратить испарение электролита, необходимо завершить работу в течение 10 мин после выемки скрутки электродов из камеры для термокондиционирования и до закрытия дверцы камеры, где находится оборудование прессовки.

C. Затем следует снять изоляционный лист и закрыть дверцу камеры.

ii) Внутреннее короткое замыкание

A. Испытания следует начать, предварительно убедившись, что температура поверхности скрутки электродов соответствует требуемому значению таблицы 5.

B. Нижняя поверхность подвижной части прессового оборудования (т.е. приспособление для нажатия) выполнена из нитрильного каучука или акрилового полимера, который наносят на стержень из нержавеющей стали размером 10 x 10 мм. Детали приспособлений для нажатия показаны на рисунке 2. Нижняя поверхность, покрытая нитрильным каучуком, предназначена для испытания цилиндрических аккумуляторов. Для испытания призматических аккумуляторов на нитрильный каучук наносят акриловую смолу на участок размером 5 х 5 мм (толщина покрытия - 2 мм).

Приспособление для нажатия перемещают вниз со скоростью 0,1 мм/с, при этом следует контролировать напряжение аккумулятора. Когда обнаружено падение напряжения, вызванное внутренним коротким замыканием, дальнейшее опускание приспособления для нажатия немедленно прекращают и удерживают его в этом положении в течение 30 с, после чего давление сбрасывают. Напряжение следует контролировать со скоростью более 100 раз/с. Падение напряжения по сравнению с начальным более чем на 50 мВ является критерием того, что внутреннее короткое замыкание произошло. Если усилие нажатия достигает 800 Н для цилиндрического аккумулятора или 400 Н - для призматического аккумулятора ранее падения напряжения до значения 50 мВ, дальнейшее опускание приспособления для нажатия немедленно прекращают.

с) Оценка критериев соответствия

Отсутствие воспламенения. Если воспламенения не произошло, записывают усилие, при котором произошло внутреннее короткое замыкание.

Рисунок 2 - Приспособление для нажатия

8 Информация о безопасности

8.1 Общие положения

Применение портативных герметичных литиевых аккумуляторов и батарей (особенно с нарушением правил эксплуатации) может быть опасным и может причинить вред. Изготовители аккумуляторов обязаны обеспечить предоставление информации о предельных значениях тока, напряжения и температуры для их продукции. Изготовители батарей должны быть уверены, что изготовители оборудования, а в случае прямых поставок и конечные потребители будут обеспечены информацией для минимизации и смягчения опасности.

На изготовителе оборудования лежит ответственность за информирование конечных пользователей о потенциальных опасностях, связанных с использованием оборудования, содержащего аккумуляторы и аккумуляторные батареи. Изготовители устройств должны проводить системный анализ, чтобы гарантировать, что конкретная конструкция батареи предотвратит возникновение опасностей во время использования продукта. В случае необходимости любую информацию, касающуюся предотвращения опасности, выявленную в результате системного анализа, следует предоставлять конечному пользователю.

В МЭК ТО 62188 приведено руководство по проектированию и изготовлению портативных батарей, а перечни важных рекомендаций (не являющихся исчерпывающими) приведены для информации в приложениях В и С.

Соответствие может быть проверено экспертизой документации изготовителя.

Не следует разрешать детям заменять батареи без надзора со стороны взрослых.

8.2 Информация по безопасности малогабаритных аккумуляторов и батарей

Малогабаритные аккумуляторы и батареи (те, которые могут пройти через шаблон проглатывания, показанный на рисунке 3), а также оборудование с их использованием должны быть снабжены информацией о рисках при попадании внутрь организма человека.

Примечание - Этот шаблон определяет размеры компонента, который может быть проглочен, и приведен в ИСО 8124 1.

Рисунок 3 - Шаблон проглатывания

В инструкциях с информацией по безопасности, упакованных с малогабаритными аккумуляторами и батареями или оборудованием, в котором их используют, должны быть следующие предупреждающие надписи:

- следует держать малогабаритные аккумуляторы и батареи, которые могут быть проглочены, в недоступном для детей месте;

- проглатывание может привести к ожогам, перфорации мягких тканей и смерти. Тяжелые ожоги могут возникнуть в течение 2 ч после попадания аккумулятора или батареи внутрь организма человека;

- при проглатывании следует незамедлительно обратиться за медицинской помощью.

9 Маркировка

9.1 Маркировка аккумуляторов

Аккумуляторы, за исключением дисковых, должны иметь маркировку согласно МЭК 61960. Дисковые аккумуляторы, внешняя площадь поверхности которых слишком мала для размещения на них всех данных, должны иметь маркировку с обозначением и полярностью.

По согласованию между изготовителем аккумуляторов и изготовителем батарей и/или конечного изделия можно не наносить маркировку на аккумуляторы, предназначенные для изготовления батарей. Тем не менее маркировка аккумулятора может быть указана на батарее, в инструкции и/или спецификации.

Соответствие маркировка проверяют визуальным осмотром.

9.2 Маркировка батарей

Батареи, за исключением дисковых, должны иметь маркировку согласно МЭК 61960. Дисковые батареи, внешняя площадь поверхности которых слишком мала для размещения на них всех данных, должны иметь маркировку с обозначением и полярностью. Батареи также должны иметь соответствующие предупредительные надписи.

Выводы должны иметь четкое обозначение полярности на внешней поверхности батареи.

Исключение составляют батареи с внешними разъемами (имеющими ключи), предназначенными для подключения к конкретным конечным изделиям, которые не требуют маркировки полярности, если конструкция разъема предотвращает возможность подключения с нарушением полярности.

Соответствие проверяют внешним осмотром.

9.3 Предупреждение по попаданию внутрь малогабаритных аккумуляторов и батарей

Дисковые аккумуляторы и батареи, которые относятся к малогабаритным по 8.2, должны содержать предостережение относительно опасностей при проглатывании в соответствии с 8.2.

Если небольшие аккумуляторы и батареи предназначены для прямой продажи в потребительских сменных приложениях, на их наименьшей упаковке должно содержаться предупреждение о возможности проглатывания.

Соответствие проверяют визуальным осмотром.

9.4 Дополнительная информация

Следующая информация должна быть нанесена на поверхность батареи или быть предоставлена с батареей:

- инструкции по хранению и утилизации;

- инструкции по рекомендуемым режимам заряда.

Соответствие подтверждают внешним осмотром маркировки и проверкой документации изготовителя.

10 Упаковка

Упаковка для дисковых аккумуляторов не должна быть настолько маленькой, чтобы она соответствовала шаблону проглатывания, приведенному на рисунке 3.

См. приложение Е для информации относительно упаковки и транспортирования.

Библиография

IEC 60050-351:2013	International Electrotechnical Vocabulary - Part 351: Control technology (Международный электротехнический словарь. Глава 351. Автоматическое управление)
IEC 60051 (all parts)	Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories (Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним)
IEC 60664 (all parts)	Insulation coordination for equipment within low-voltage systems (Согласование изоляции для оборудования в низковольтных системах)
(IEC 61434)	Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Guide to the designation of current in alkaline secondary cell and battery standards (Аккумуляторы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты. Руководство по обозначению тока в щелочных стандартах вторичных элементов и батарей)
IEC TR 61438	Possible safety and health hazards in the use of alkaline secondary cells and batteries - Guide to equipment manufacturers and users (Возможные опасности для безопасности и здоровья при использовании щелочных вторичных элементов и батарей. Руководство для изготовителей оборудования и пользователей)
IEC TR 62188	Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Design and manufacturing recommendations for portable batteries made from sealed secondary cells (Аккумуляторы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты. Рекомендации по проектированию и изготовлению переносных батарей из герметичных вторичных элементов)
IEC 62281	Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport (Безопасность при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей)
IEC TR 62914	Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Experimental procedure for the forced internal short-circuit test of IEC 62133:2012 (Аккумуляторы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты. Экспериментальная процедура для испытания внутреннего короткого замыкания по МЭК 62133:2012)
ISO 6208	Nickel and nickel alloy plate, sheet and strip (Пластина из никеля и никелевого сплава, лист и полоса) 1)
ISO 7619-1	Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of indentation hardness - Part 1: Durometer method (Shore hardness) [Резина, вулканизированная или термопластичная. Определение твердости вдавливания. Часть 1. Метод дюрометра (твердость по Шору)] 2)
ISO 8124-1	Safety of toys - Part 1: Safety aspects related to mechanical and physical properties (Безопасность игрушек - Часть 1. Аспекты безопасности, связанные с механическими и физическими свойствами)
United Nations, New York & Geneva, Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria, Chapter 38.3 (Организация Объединенных Наций, Нью-Йорк и Женева, Рекомендации по перевозке опасных грузов, Руководство по испытаниям и критериям, глава 38.3)

------------------------------

¹⁾_{Отменен.}

²⁾_{Заменен. Действует ISO 48-4:2018.}