Дополнительное зарядное
устройство
а) Избыточное напряжение прикладывается ко всей батарейной системе
Ь) Избыточное напряжение прикладывается только к части батарейной системы, такой как аккумулятор
Рисунок 6 — Пример конфигурации схемы управления напряжением при перезаряде с) Критерии приемки
СКУ должна прерывать ток при перезаряде путем автоматического отключения основных контак
торов для защиты батарейной системы от дальнейших тяжелых последствий, связанных с перезаря-
15
ГОСТ Р МЭК 62619— 2020дом. Все функции батарейной системы в ходе испытания должны быть полностью работоспособными, как это предусмотрено конструкцией. Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва. 8.2.3 Управление током при перезаряде (батарейная система)a) Требования В случае, если ток к аккумуляторам и батареям превышает максимальный зарядный ток аккуму ляторов, СКУ должна прервать заряд для защиты батарейной системы от опасностей, связанных с пре вышением зарядных токов выше значений установленного максимального тока заряда аккумуляторов. П р и м е ч а н и е — Если максимальный зарядный ток системы ниже максимального зарядного тока для аккумулятора, это испытание может быть опущено. b ) Испытание Испытание проводят при температуре окружающего воздуха (25 ± 5) °С и при нормальных усло виях эксплуатации с работающей системой охлаждения, если таковая имеется (основные контакторы закрыты батарейной системой, контролируемой СКУ). Каждая испытуемая батарейная система должна быть разряжена постоянным током 0,2 / (, А, до нижнего предела напряжения разряда, указанного из готовителем. Затем образец батареи должен быть заряжен током, превышающим максимальный за рядный ток на 20 %. Сбор/мониторинг данных должен быть продолжен в течение 1 ч после остановки заряда. c) Критерии приемки СКУ должна обнаружить превышение тока заряда и управлять током заряда так, чтобы он был ниже максимального тока заряда для защиты батарейной системы от последующих тяжелых послед ствий, связанных с превышением тока. Все функции батарейной системы в ходе испытания должны быть полностью работоспособными, как это предусмотрено конструкцией. Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва. 8.2.4 Контроль перегрева (батарейная система)a) Требования СКУ должна прервать заряд, если температура аккумуляторов и/или батарей превышает верхний предел, указанный изготовителем аккумуляторов. b ) Испытание Испытание проводят при температуре окружающего воздуха (25 ± 5) °С и при нормальных ус ловиях эксплуатации (основные контакторы закрыты батарейной системой, контролируемой СКУ). Система охлаждения, если таковая имеется, должна быть отсоединена. Каждая испытуемая батарей ная система должна быть разряжена постоянным током 0,2 / {, А, до нижнего предела напряжения раз ряда, указанного изготовителем. Затем образец батареи должен быть заряжен рекомендованным то ком до 50 % СЗ. После этого температуру батареи повышают на 5 °С выше максимального значения рабочей температуры. Заряд продолжают при повышенной температуре, пока СКУ не прекратит его. Сбор/мониторинг данных должен быть продолжен в течение 1 ч, после того как последовательность будет остановлена (например, после того как СКУ остановит заряд). c) Критерии приемки СКУ должна обнаружить температуру перегрева и прервать заряд для защиты батарейной систе мы от последующих тяжелых последствий, связанных с перегревом. Все функции батарейной системы в ходе испытания должны быть полностью работоспособными, как это предусмотрено конструкцией. Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва. 9 Информация по технике безопасностиИспользование литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей и особенно неправильное об ращение с ними может привести к возникновению опасностей и причинению вреда. Изготовитель дол жен предоставить информацию о предельных значениях тока, напряжения и температуры для своей продукции. Изготовитель батарейной системы должен предоставить информацию о том, как уменьшить опасность для производителей оборудования и, в случае прямых продаж, для конечных пользователей. Изготовитель оборудования несет ответственность за информирование конечных пользователей о по тенциальных опасностях, связанных с использованием оборудования, содержащего литиевые аккуму ляторы и аккумуляторные батареи. 10 Маркировка и обозначениеТребования к маркировке приведены в разделе 5 МЭК 62620:2014. 16 ГО СТ Р М Э К 62619— 2020Приложение А (обязательное)Рабочая зона безопасного использования аккум уляторовА.1 Общие положенияВ этом приложении объясняется, как определить рабочую зону аккумуляторов для обеспечения их безопас ного использования. Рабочая зона определяется условиями заряда, такими как верхний предел напряжения заря да и температура аккумулятора, которые обеспечивают безопасность аккумуляторов. Изготовители аккумуляторов должны предоставить информацию о рабочей зоне в спецификации аккумуля торов для выработки мер безопасности для потребителей, таких как изготовители батарейных блоков и систем. В системе контроля и управления батареи также должны быть предусмотрены соответствующие защитные устрой ства и функции, чтобы обеспечить защиту при возможном отказе контроля при заряде. Пределы рабочей зоны указаны для обеспечения минимальной безопасности и отличаются от значений за рядного напряжения и температуры, используемых для оптимизации эксплуатационных характеристик аккумуля торов, например, циклического ресурса. А.2 Условия заряда для безопасного использованияДля того чтобы обеспечить безопасное использование аккумуляторов, изготовители аккумуляторов должны установить верхние пределы напряжения, а также температуру аккумулятора, которые допускаются во время за ряда. Аккумулятор должен заряжаться в пределах заданного диапазона температуры (стандартный диапазон тем ператур) при напряжении, не превышающем верхний предел. Изготовитель аккумуляторов может также установить температурный режим выше или ниже стандартного диапазона температур при условии обеспечения мер безопас ности, таких как снижение зарядного напряжения. Рабочая зона определяет диапазон напряжений и температур, при котором аккумуляторы могут быть безопасно использованы. Для рабочей зоны также может быть установлен максимальный ток заряда. Для вновь разработанного аккумулятора можно использовать ту же рабочую зону, что и для исходного акку мулятора, если он имеет тот же самый электродный материал, толщину, конструкцию и сепаратор, что и исходный аккумулятор, и имеет емкость менее 120 % нормированной емкости исходного аккумулятора. Новый аккумулятор может рассматриваться как аккумулятор той же серии. А.З Влияние воздействия зарядного напряженияНапряжение заряда применяется для аккумуляторов таким образом, чтобы обеспечивать протекание хи мической реакции во время заряда. Однако если зарядное напряжение слишком высокое, химические реакции протекают в излишнем объеме или происходят побочные реакции и аккумулятор становится термически неустой чивым. Следовательно, крайне важно, чтобы напряжение заряда не превышало значения, указанного изготовите лем аккумуляторов (т.е. верхний предел напряжения заряда). Когда аккумулятор заряжается при более высоком напряжении, чем верхний предел напряжения заряда, из активного материала положительного электрода выходит превышенное количество ионов лития и его кристаллическая структура имеет тенденцию к разрушению. В этих условиях, в случаях возникновения внутреннего короткого замыкания, тепловой разгон может возникнуть легче, чем для аккумуляторов, заряженных в установленной рабочей зоне. Следовательно, аккумуляторы не должны за ряжаться при напряжении, превышающем верхний предел напряжения заряда. Верхний предел напряжения заряда должен быть установлен изготовителем аккумулятора на основе испы таний с предоставлением результатов, например, следующим образом: - результаты испытаний, которые проверяют стабильность кристаллической структуры положительного материала; - результаты испытаний, которые подтверждают принятие ионов лития в отрицательный активный материал электрода, когда аккумулятор заряжен на верхнем пределе напряжения заряда; - результаты испытаний, которые подтверждают, что аккумуляторы, заряженные на верхнем пределе напря жения заряда, испытаны согласно разделу 6 при верхнем пределе температурного диапазона и соответствуют критериям приемки для всех испытаний. А.4 Влияние воздействия температурыЗаряд вызывает протекание химической реакции и зависит от температуры. Количество побочных реакций или состояние продуктов реакции во время заряда зависит от температуры. Заряд в области низких или высоких температур вызывает больше побочных реакций, и с точки зрения обеспечения безопасности он более трудный, чем в стандартном диапазоне температур, в котором безопасно применяется верхний предел напряжения заряда. 17 ГО СТ Р М ЭК 62619— 2020Следовательно, как в области низких температур, так и в области высоких температур напряжение и ток заряда должны быть снижены относительно верхнего предела напряжения заряда и/или максимального тока заряда. А.5 Область высоких температурКогда аккумулятор заряжают при более высокой температуре, чем стандартный диапазон температур, по казатели безопасности аккумулятора имеют тенденцию к уменьшению из-за снижения стабильности кристалличе ской структуры. Кроме того, в области высоких температур, как правило, имеется тенденция теплового разгона при относительно небольшом изменении температуры. В связи с этим заряд аккумуляторов в области высоких температур должен контролироваться следующим образом: - когда температура поверхности аккумуляторов находится внутри области высоких температур, указанной изготовителем аккумуляторов, применяют особые условия заряда, такие как снижение напряжения заряда и тока; - когда температура поверхности аккумуляторов выше, чем верхний предел области высоких температур, аккумулятор не должен подвергаться заряду ни при каких значениях зарядного тока. А.6 Область низких температурКогда аккумулятор заряжается в области низких температур, снижается скорость массопереноса и скорость внедрения ионов лития в отрицательный материал будет низкой. Следовательно, на поверхности углерода легко высаживается металлический литий. В этом состоянии аккумулятор термически нестабилен, склонен перегревать ся и вызвать переход в тепловой разгон. Кроме того, в области низкой температуры прием ионов лития сильно зависит от температуры. В системе литиевых батарей, которая состоит из нескольких аккумуляторов в последо вательном соединении, прием ионов лития в каждом аккумуляторе различается в зависимости от температуры аккумулятора, что снижает безопасность батарейной системы. В связи с этим заряд аккумуляторов в области низких температур должен контролироваться следующим образом: - когда температура поверхности аккумулятора находится внутри области низких температур, указанной из готовителем аккумуляторов, применяются особые условия заряда, такие как снижение напряжения заряда и тока; - когда температура поверхности аккумуляторов ниже нижней границы области низких температур, аккумуля тор не должен подвергаться заряду ни при каких значениях зарядного тока. А.7 Условия разряда для безопасного использованияОсновными параметрами обеспечения безопасности во время разряда являются напряжение, ток и темпера тура. Напряжение всегда должно быть выше нижнего предела разрядного напряжения аккумулятора. Ток никогда не должен превышать максимальный ток, установленный изготовителем аккумуляторов. Температура всегда долж на быть в установленных пределах температур (ограничений по низким и высоким температурам). Напряжение аккумулятора должно быть выше установленного изготовителем значения нижнего напряжения разряда аккумуля тора для того, чтобы предотвратить непредвиденный критический отказ. Кроме того, установка напряжения конца разряда выше нижнего предела напряжения разряда определена изготовителем аккумулятора для того, чтобы поддерживать правильный резерв для рабочей зоны аккумулятора и оптимизировать его рабочие характеристики. А.8 Пример рабочей зоны аккумуляторовРисунок А.1 иллюстрирует типичный пример рабочей зоны для заряда. При температуре выше или ниже стандартного диапазона температур допустимо заряжать аккумулятор при условии, что применяется меньшее на пряжение заряда и/или тока. Рабочая зона может быть задана в виде ступенчатой формы, как показано на рисунке А.1, или с диагональными линиями. На рисунке А.2 показан пример рабочей зоны для разряда. 18
Г О С Т Р М Э К 6 2 6 1 9 — 2020
Максимальный ток заряда (/3.макс.)
г
Рабочая зона (ток)
Верхний предел напряжения заряда (V3 MaKC )
Рабочая зона (напряжение)
h
Т
2
т
3
Температура аккумулятора (поверхность)
Г|
Т
2
— область низких температур;
Г2 7"3 — стандартный диапазон температур;
7"3
Т4
— область высоких температур.
Рисунок А. 1 — Пример рабочей зоны заряда типичных литий-ионных аккумуляторов аз сг а;
а.
со аз а.
Максимальный ток разряда
Рабочая зона (ток)
03
а:
к
Q.
со аз
Q.
Верхний предел напряжения разряда
I
0
*
К
Q.
С
03
I
Рабочая зона (напряжение)
Нижний предел напряжения разряда
Температура аккумулятора (поверхность)
Г-! Т2 — область низких температур;
Т2 73 — стандартный диапазон температур;
7"3 Г4 — область высоких температур.
Рисунок А.2 — Пример рабочей зоны разряда типичных литий-ионных аккумуляторов
19
ГО СТ Р М Э К 62619— 2020Приложение В (справочное)Процедура испы тания на распространение возгорания (см. 7.3.3)В.1 Общие положенияМетод инициализации теплового разгона аккумулятора может быть выбран из методов, определенных в В.З. Для получения детальной процедуры теплового разгона аккумулятора испытательный орган должен связаться с изготовителем аккумулятора или батареи. П р и м е ч а н и е — Целью данного испытания является не оценка одиночного аккумулятора, а оценка харак тера распространения возгорания внутри батарейной системы. Таким образом, нижеприведенные методы, кото рые вызывают тепловой разгон, не имитируют внутреннее короткое замыкание аккумулятора, а только инициируют распространение возгорания. В.2 Условия испытаний1) Батарея полностью заряжена в соответствии с рекомендуемыми изготовителем условиями. 2) Аккумулятор, выбранный в качестве целевого объекта, предназначен для принудительного перевода в режим теплового разгона в качестве инициатора испытания. В случае, если батарея содержит три или более ак кумуляторов, расположенные на концах конфигурации батареи, аккумуляторы не могут быть выбраны в качестве целевого объекта, т. е. целевой аккумулятор должен иметь по крайней мере два других аккумулятора непосред ственно рядом с собой. 3) Это испытание можно провести с использованием специально подготовленного образца, который может иметь нагреватель или отверстие для протыкания гвоздем для облегчения проведения испытания. Однако осо бая функция, предусмотренная для облегчения проведения испытания, не должна влиять на рассеяние тепла аккумулятора. В.З Методы для инициирования теплового разгона1) Нагрев Целевой аккумулятор должен быть нагрет с помощью следующих методов: - нагрев с помощью нагревателя; - нагрев горелкой; - нагрев лазером; - индукционный нагрев. Каждый метод должен приводить к нагреву только целевого аккумулятора. Источник нагрева должен быть выключен, когда целевой аккумулятор перешел в режим теплового разгона. 2) Перезаряд Аккумулятор перезаряжают с применением условий, рекомендуемых изготовителем, до тех пор, пока целе вой аккумулятор не будет переведен в режим теплового разгона. Любые другие аккумуляторы батареи не должны быть перезаряжены. Если конструкцией аккумулятора предусмотрено устройство прерывания тока (CID), может использоваться аккумулятор, устройство прерывания тока которого было изменено так, чтобы он не работал. 3) Протыкание аккумулятора гвоздем Аккумулятор протыкают гвоздем для создания короткого замыкания между положительным и отрицательным электродами. Гвоздь до начала испытания может быть нагрет. 4) Комбинация вышеперечисленных методов. 5) Другие методы, которые определяются как приемлемые по теории и подтвержденные на практике. 20
ГОСТ Р М ЭК 62619— 2020
Приложение С
(справочное)
Упаковка
Целью упаковки литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей для транспортирования является пре
дотвращение возможности короткого замыкания, механических повреждений и возможного попадания влаги. Ма
териалы и конструкция упаковки должны быть выбраны таким образом, чтобы предотвратить развитие непредна
меренной электрической проводимости, коррозии выводов и попадания загрязняющих веществ из окружающей среды.
Вопросы транспортирования литиевых аккумуляторов, модулей, батарейных блоков и батарейных систем регулируются правилами Международной организации гражданской авиации (ICAO), Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), Международной морской организации (IMO) и другими государственными учрежде
ниями. Дополнительная информация приведена в [9].
21
ГО СТ Р М ЭК 62619— 2020
Приложение ДА
(справочное)
С ведения о соответствии ссы лочны х международны х стандартов и докум ента
национальны м стандартам
Т а б л и ц а ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта
Степень соответствия
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
IEC 62133:2012
—
*
IEC 62620:2014
ют
ГОСТ Р МЭК 62620—2016 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Аккуму
ляторы и батареи литиевые для промышленных применений»
ISO/IEC Guide 51
ют
ГОСТ Р 57149—2016/ISO/IEC Guide 51:2014 «Аспекты безопасности.
Руководящие указания по включению их в стандарты»
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Официальный перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде стандартов.
П р и м е ч а н и е — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соот
ветствия стандартов:
- ЮТ — идентичные стандарты.
22
ГО СТ Р М Э К 62619— 2020
[1]
IEC 62660 (all parts)
[2]
IEC 60050-482:2004
[3]
ISO 9001:2015
[4]
IEC 61434
[5]
IEC 61508 (all parts)
[6]
IEC 60730-1:2013
[7]
IEC 60812
[8]
IEC 61025
[9]
IEC 62281
Библиограф ия
Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles (Аккумуляторы литий- ионные для электрических дорожных транспортных средств)
International Electrotechnical Vocabulary (IEV) — Part 482: Primary and Secondary cells and batteries (Международный электротехнический словарь. Часть 482. Первичные и вто
ричные элементы и батареи)
Quality management systems — Requirements (Системы менеджмента качества.
Требования)
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 щелочи или другие некислотные электролиты. Руководство по обозначению тока в стандартах на щелочные аккумуляторы и батареи)
Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems
(Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью)
Automatic electrical controls — Part 1: General requirements (Автоматические электриче
ские управляющие устройства. Часть 1. Общие требования)
Analysis techniques for system reliability — Procedure for failure modes and effects analysis
(FMEA) (Методы анализа надежности системы. Процедура анализа отказов и эффектов
(FMEA))
Fault tree analysis (FTA) (Анализ дерева отказов (FTA))
Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport (Безопасность при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, литиевых аккумуля
торов и аккумуляторных батарей)
23
ГОСТ Р МЭК 62619— 2020
УДК 621.355.9:006.354
ОКС 29.220.99
ОКПД2 27.20.23.130
ЮТ
27.20.23.140
Ключевые слова: аккумулятор литий-ионный, система батарейная, безопасность
БЗ 7—2018/71
Редактор Н.Н. Кузьмина
Технический редактор И.Е. Черепкова
Корректор М.В. Бучная
Компьютерная верстка Л. А. Круговой
Сдано в набор 16.03.2020.
Подписано в печать 10.06.2020.
Формат 60><841/8.
Гарнитура Ариал.
Уел. печ. л. 3,26.
Уч.-изд. л. 2,77.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Создано в единичном исполнении во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» для комплектования Федерального информационного
фонда стандартов, 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.
www.gostinfo.ru
info@gostinfo.ru
ГОСТ Р МЭК 62619-2020
| 
Скачать 1.51 Mb.