ГОСТ МЭК 62619-2020. М э к 62619 2020 а ккум ул я то ры и а кку м ул я торные батареи, с о д ержащи е щ ело ч но й или д руги е н еки с ло тн ы е э лектро ли ты требования безопасности для литиевых аккумуляторов и батарей для промышленных применений (iec 62619 2017, ют)
 Скачать 1.51 Mb.
|
|
внутренней или внешней причиной, приводящей к обнажению или разливу материалов, но не выбросу. 3.16 взрыв (explosion): Авария, возникающая при резком открытии контейнера аккумулятора или корпуса батареи, сопровождающимся сильным выбросом твердых компонентов. П р и м е ч а н и е — При этом выбрасываются также жидкость, газ и дым. 3.17 воспламенение (fire): Выброс пламени от аккумулятора, модуля, батарейного блока или ба тарейной системы. 3.18 _____________________________________________________________________________________ нормированная емкость (rated capacity): Значение емкости аккумулятора или батареи, полу чаемое при определенных условиях и объявленное изготовителем. П р и м е ч а н и е — Нормированная емкость — это количество электричества Сп, А ч , заявленное изгото вителем, которое один аккумулятор или батарея может отдать при л-часовом разряде при заряде, хранении и разряде при условиях, указанных в 6.3.1 МЭК 62620:2014. [Источник: МЭК 60050-482:2004, 482-03-15, модифицирован путем добавления примечания.] 3.19 верхний предел напряжения заряда (upper limit charging voltage): Наибольшее напряжение при заряде в рабочей зоне аккумулятора, указанное изготовителем аккумулятора. 3.20 максимальный ток заряда (maximum charging current): Максимальный ток заряда в рабочей зоне аккумулятора, указанный изготовителем аккумулятора. 3.21 тепловой разгон (thermal runaway): Неконтролируемое интенсивное повышение температу ры аккумулятора, обусловленное экзотермической реакцией. 3.22 нижний предел напряжения разряда (lower limit discharging voltage): Минимальное напря жение разряда, указанное изготовителем аккумулятора. 4 Допуски измерения параметров Общая точность контролируемых или измеряемых значений относительно заданных или факти ческих параметров должна быть в пределах следующих допусков: a) ± 0,5 % для напряжения; b ) ± 1 % для тока; 3 ГОСТ Р МЭК 62619— 2020 c) ± 2 °С для температуры; d) ± 0,1 % для времени; e) ± 1 % для массы; f ) ±1 % для размеров. Эти допуски включают совокупную точность измерительных приборов, используемых методов из мерения и все другие источники погрешностей в процедуре испытания. Подробная информация об используемых приборах должна приводиться в любом отчете о ре зультатах испытаний. 5 Общие вопросы безопасности 5.1 Общие положения Безопасность литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей требует рассмотрения двух ви дов условий применения: a) использование по назначению; b ) разумно предсказуемое неправильное использование. Аккумуляторы и батареи должны быть сконструированы и изготовлены таким образом, чтобы они были безопасны в условиях как использования по назначению, так и разумно предсказуемого непра вильного использования. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, используемые по назначению, должны быть не только безопасными, но и оставаться полностью работоспособными. Допускается, что аккумуляторы или батареи, подвергшиеся неправильному использованию, могут не функционировать. Однако даже если такая ситуация происходит, они не должны представлять ни какой значительной опасности. Потенциальные опасности, которые являются предметом настоящего стандарта: a ) воспламенение; b ) взрыв; c) критическое электрическое короткое замыкание из-за утечки из аккумулятора электролита; d) выброс, который непрерывно выпускает легковоспламеняющиеся газы; e) разрыв корпуса аккумулятора, модуля, батарейного блока и батарейной системы с выходом внутренних компонентов. Соответствие требованиям 5.1—5.6 проверяют с помощью испытаний, установленных в разде лах 6, 7 и 8, и сообразно соответствующему стандарту (см. раздел 2). 5.2 Провода и изоляция Провода и их изоляция должны выдерживать максимальное ожидаемое напряжение, ток, темпе ратуру, высоту и влажность. Конструкция проводки должна быть такой, чтобы между проводниками под держивались надлежащие зазоры и расстояния. Механическая целостность всей батарейной системы (аккумулятор/модуль/СКУ) и ее соединения должны быть достаточными для противостояния условиям, возможным при разумно предсказуемом неправильном использовании. 5.3 Сброс Корпус аккумулятора, модуля, батарейного блока и батарейной системы должен обеспечивать функцию сброса давления, которая исключает разрыв или взрыв. Если для поддержки аккумуляторов во внешнем корпусе используется инкапсуляция, то тип инкапсулянта и способ инкапсуляции не долж ны приводить к перегреву батарейной системы во время нормальной работы и препятствовать сбросу давления. 5.4 Управление температурой, напряжением, током Конструкция батарей не должна допускать аномального повышения температуры. Батарейные системы должны быть сконструированы для работы в пределах значений напряжений, токов и тем ператур, установленных изготовителем аккумулятора. Батарейные системы должны быть снабжены техническими условиями и инструкциями по зарядке для производителей оборудования, чтобы соот ветствующие зарядные устройства были сконструированы так, чтобы поддерживать заряд в пределах установленных ограничений по напряжению, току и температуре. 4 ГОСТ Р МЭК 62619—2020 П р и м е ч а н и е — При необходимости могут быть использованы средства для ограничения тока во время заряда и разряда до безопасного уровня. 5.5 Выводные контакты батарейного блока и/или батарейной системы Выводные контакты должны иметь четкое обозначение полярности на внешней поверхности бата рейного блока или батарейной системы. П р и м е ч а н и е — Исключение: Батарейные блоки с внешними разъемами с ключом, предназначенными для подключения к конкретным конечным продуктам, не требуют маркировки полярности, если конструкция внеш него разъема предотвращает обратную полярность соединений. Размер и форма выводных контактов должны гарантировать, что они могут пропускать максималь ный ожидаемый ток. Внешние контактные поверхности выводных контактов формируются из электро проводящих материалов с хорошей механической прочностью и коррозионной стойкостью. Контакты выводов должны быть расположены таким образом, чтобы свести к минимуму риск короткого замыка ния, например, с помощью металлических инструментов. 5.6 Монтаж батарейных систем из аккумуляторов, модулей или батарейных блоков 5.6.1 Общие положения Монтаж батарейных систем из аккумуляторов, модулей или батарейных блоков должен прово диться с соблюдением следующих правил для обеспечения адекватного снижения рисков, связанных с батарейной системой: - каждая батарейная система должна иметь независимый(ые) метод(ы) контроля и защиты; - изготовитель аккумулятора должен представить рекомендации относительно предельных зна чений тока, напряжения и температуры, чтобы изготовитель/конструктор батарейной системы мог обе спечить надлежащую конструкцию и сборку; - батареи, предназначенные для выборочного разряда части последовательно соединенных ак кумуляторов, должны включать отдельные схемы для предотвращения переполюсовки аккумуляторов, вызванной их неравномерным разрядом; - с учетом вида применения конечного устройства при необходимости добавляют соответствую щие компоненты защитной схемы. 5.6.2 Конструкция батарейной системы Конструкция батарейной системы должна обеспечивать выполнение функции управления напря жением таким образом, чтобы напряжение любого аккумулятора или блока аккумуляторов не превы шало значения верхнего предела зарядного напряжения, указанного изготовителем аккумуляторов, за исключением случаев, когда стационарные или подвижные устройства, применяющие батарейную си стему, сами обеспечивают эквивалентную функцию управления напряжением. На уровне батарейной системы изготовителем батарей должно быть учтено следующее: - для батарейной системы, имеющей последовательное соединение аккумуляторов, модулей или батарейных блоков, рекомендуется, чтобы напряжение любого из аккумуляторов или батарейных бло ков не превышало верхнего значения предела зарядного напряжения, указанного изготовителем акку муляторов, путем контроля напряжения каждого отдельного аккумулятора или блока аккумуляторов. 5.7 Рабочая зона литиевых аккумуляторов и батарейных систем, требуемая для их безопасного использования Изготовитель аккумулятора должен указать рабочую зону аккумулятора. Изготовитель батареи должен сконструировать батарейные системы в соответствии с рабочей зоной аккумулятора. Опреде ление рабочей зоны аккумулятора объясняется в приложении А. 5.8 План качества Изготовитель батарейной системы должен подготовить и реализовать план качества, который определяет процедуры контроля материалов, компонентов, аккумуляторов, модулей, батарейных бло ков и батарейных систем и охватывает все стадии производства каждого типа аккумулятора, модуля, батарейного блока и батарейной системы (например, [3] и т. п.). Производители должны понимать свои технологические возможности и внедрять необходимые механизмы контроля за технологическими про цессами, так как они влияют на безопасность продукции. 5 ГОСТ Р МЭК 62619— 2020 6 Условия типовых испытаний 6.1 Общие положения Батарейная система, используемая за пределами рабочей зоны, может представлять опасность, исходящую от аккумуляторов или батарей. Такие риски необходимо учитывать при подготовке плана испытаний их безопасности. Испытательное оборудование должно обладать достаточной прочностью конструкции и иметь си стему пожаротушения для того, чтобы выдержать условия избыточного давления и воспламенения, которые могут возникнуть в ходе испытаний. Помещение должно иметь систему вентиляции для улав ливания и удаления газа, который может образоваться в ходе испытаний. Там, где это необходимо, следует учитывать опасность высокого напряжения. Предостережение: ПРИ ИСПЫТАНИЯХ, ПРИВЕДЕННЫХ В НАСТОЯЩЕМ РАЗДЕЛЕ, ИСПОЛЬ ЗУЮТ ПРОЦЕДУРЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРИВЕСТИ К ВРЕДУ, ЕСЛИ НЕ БУ ДУТ ПРИНЯТЫ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ. ИСПЫТАНИЯ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬСЯ ТОЛЬКО КВАЛИФИЦИРОВАННЫ МИ И ОПЫТНЫМИ СПЕЦИАЛИСТАМИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИМИ НАДЛЕЖА ЩУЮ ЗАЩИТУ. ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОЖОГОВ СЛЕДУЕТ СОБЛЮДАТЬ ОСТОРОЖ НОСТЬ В ОТНОШЕНИИ ТЕХ АККУМУЛЯТОРОВ ИЛИ БАТАРЕЙ, КОРПУСА КОТОРЫХ МОГУТ В ХОДЕ ИСПЫТАНИЙ НАГРЕВАТЬСЯ СВЫШЕ 75 °С. 6.2 Виды испытаний Испытания проводят на аккумуляторах или батареях, с даты изготовления которых прошло не более шести месяцев, с учетом их количества, указанного в таблице 1. Аккумуляторы или батареи, заряженные по 7.1, при разряде постоянным током 0,2 / {, А, до указанного конечного напряжения при температуре окружающей среды (25 ± 5) °С, должны отдавать емкость не менее номинальной. Это под тверждение емкости может быть сделано изготовителем в испытаниях при отгрузке. Для батареи ем кость может быть рассчитана на основе измерения емкости аккумуляторов в испытаниях при отгрузке. Если не указано иное, испытания проводятся при температуре окружающей среды (25 ± 5) °С. П р и м е ч а н и е — Условия испытаний предназначены только для типовых испытаний и не подразумевают, что использование по назначению включает в себя работу в этих условиях. Предел в шесть месяцев вводится для сравнимости испытаний и не подразумевает, что безопасность аккумуляторов и батарейной системы снижается после шести месяцев. Т а б л и ц а 1 — Объем выборки для типовых испытаний Виды испытаний Испытуемый образец Группа Испытание Аккумулятор (см. примечание 1) Батарейная система (см. примеча ние 2) Испытание безопасности продукта (безопасность аккумулятора и батарей ной системы) 7.2.1 Внешнее короткое замыкание R — 7.2.2 Динамический удар R (см. примечание 3) — 7.2.3 Падение R R 7.2.4 Термическое воздействие R — 7.2.5 Перезаряд R (см. примечание 4) — 7.2.6 Принудительный разряд R — 6 ГОСТ Р М ЭК 62619— 2020 Окончание таблицы 1 Виды испытаний Испытуемый образец Группа Испытание Аккумулятор (см. примечание 1) Батарейная система (см. примеча ние 2) Испытание безопасности продукта (безопасность аккумулятора и батарей ной системы) 7.3 Рассмотрение внутреннего короткого замыкания (выберите один из вариантов) 7.3.2 Внутреннее короткое замыкание R* — 7.3.3 Распростране ние возгорания — R Испытание безопасности при работе(безопасность батарейной системы) 8.2.2 Управление напряжением при перезаряде — R 8.2.3 Управление током при перезаряде — R 8.2.4 Контроль перегрева — R R — обязательный (минимум 1 образец). R* — обязательный. Количество образцов см. 8.3.9 МЭК 62133:20121). «— » — необязательный или неприменимый. П р и м е ч а н и я 1 Изготовитель может использовать «блок(и) аккумуляторов» вместо «аккумулятора(ов)» при любом ис пытании, которое в настоящем стандарте требует «аккумулятор(ы)» в качестве испытуемого образца. Изготови тель четко объявляет испытуемый образец для каждого испытания. 2 Если батарейная система состоит из более мелких частей, то такая часть может быть использована в качестве испытуемого образца как представителя полноразмерной батарейной системы. При испытании в него могут быть добавлены функции, имеющиеся в полноразмерной батарейной системе. Изготовитель подробно описывает испытуемый образец. 3 Цилиндрический аккумулятор или блок аккумуляторов: одно направление, призматический аккумулятор или блок аккумуляторов: два направления. 4 Испытание проводят с теми батарейными системами, которые снабжены только одним устройством за щиты или управления для контроля напряжения заряда. 7 Методы испытаний и требования 7.1 Процедуры заряда для испы тания До начала заряда батарея должна быть разряжена постоянным током 0,2 7t, А, до заданного ко нечного напряжения при температуре окружающей среды (25 ± 5) °С. Если в настоящем стандарте не указано иное, аккумуляторы или батареи должны быть заряжены при температуре окружающей среды 25 °С методом, указанным изготовителем. П р и м е ч а н и я 1 Токи заряда и разряда для испытаний базируются на величине номинальной емкости (Сп, А ч). Эти токи выражаются как кратные А, где: А = Сп А - ч/1 ч (см. [4]). 2 Батарейная система, которая не может быть разряжена постоянным током 0 , 2 А, должна быть разряже на током, указанным изготовителем. 7.2 Разумно предсказуемое неправильное использование 7.2.1 И спы тание на внешнее короткое зам ы кание (аккум улятор или блок аккум уляторов) а) Требования Короткое замыкание между положительным и отрицательным выводами не должно приводить к воспламенению или взрыву. 1) В части, касающейся настоящего стандарта, заменен на МЭК 62133-2:2017, в котором данный пункт имеет номер 7.3.9. 7 ГОСТ Р МЭК 62619— 2020 b ) Испытание Полностью заряженные аккумуляторы хранят при температуре окружающей среды (25 ± 5) °С. Каждый аккумулятор затем закорачивают, соединив положительный и отрицательный выводы провод ником с общим сопротивлением (30 ±10) мОм. Аккумуляторы должны оставаться в этом состоянии в течение 6 ч или до тех пор, пока температу ра корпуса не снизится на 80 % от максимального повышения температуры, в зависимости оттого, что произойдет раньше. c) Критерии приемки Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва. 7.2.2 Испытание на динамический удар (аккумулятор или блок аккумуляторов) a) Требования Воздействие на аккумулятор, как указано ниже, не должно приводить к воспламенению или взрыву. b ) Испытание Аккумулятор или блок аккумуляторов разряжают постоянным током 0,2 / {, А, до 50 % СЗ1). Аккумулятор или блок аккумуляторов кладут на плоский бетонный или металлический пол. Стер жень из нержавеющей стали марки 316 диаметром (15,8 ±0,1) мм и длиной не менее 60 мм или наиболь шего размера аккумулятора, в зависимости оттого, что из них больше, размещают по центру аккумуля тора или блока аккумуляторов. Затем на стержень, расположенный на образце, с высоты (610 ± 25) мм сбрасывают груз из твердого материала массой 9,1 кг. Цилиндрический или призматический аккумулятор подвергают воздействию удара в точке пересе чения его продольной оси, параллельной плоскому бетонному или металлическому полу, с продольной осью стержня диаметром 15,8 мм, лежащего по центру испытуемого образца перпендикулярно ей. При зматический аккумулятор должен быть также повернут на 90 ° вокруг своей продольной оси так, чтобы и широкие, и узкие стороны подверглись удару. Каждый образец подвергается только одному удару, для каждого удара используется отдельный образец (см. рисунок 1). П р и м е ч а н и е — Для металлического пола с помощью соответствующих мер следует избегать внешнего короткого замыкания аккумулятора или батареи с полом. c) Критерии приемки Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва. 7.2.3 Испытание на падение (аккумулятор, блок аккумуляторов или батарейная система) 7.2.3.1 Общие положения Испытание на падение проводят на аккумуляторе или блоке аккумуляторов, а также на батарей ной системе. Метод испытания и высота падения определяются массой испытуемого образца, как по казано в таблице 2. 7.2.3.2 Испытание на падение на все стороны (аккумулятор, блок аккумуляторов или батарейная система) Это испытание проводят, когда масса испытуемого образца составляет менее 20 кг. a) Требования Падение испытуемого образца не должно приводить к воспламенению или взрыву. b ) Испытание Каждый полностью заряженный испытуемый образец трижды сбрасывают с высоты, приведенной в таблице 2, на плоский бетонный или металлический пол. В случае, когда масса испытуемого образца меньше 7 кг, его сбрасывают таким образом, чтобы получить удары в случайных направлениях. В случае, когда масса испытуемого образца 7 кг или более, но менее 20 кг, испытание должно проводиться с падением испытуемого образца на нижнюю часть. Нижняя часть испытуемого образца указывается изготовителем. После испытания испытуемые образцы должны быть выдержаны в покое в течение минимум 1 ч, после чего проводят их визуальный осмотр. П р и м е ч а н и е — Для металлического пола с помощью соответствующих мер следует избегать внешнего короткого замыкания аккумулятора или батареи с полом. c) Критерии приемки Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва. |