GB 8897.4-2008
基本信息
标准号:
GB 8897.4-2008
中文名称:原电池 第4部分:锂电池的安全要求
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
发布日期:2008-12-30
出版语种:简体中文
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相关标签:
原电池
锂电池
安全
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>电池和蓄电池>>29.220.10原电池和蓄电池
中标分类号:电工>>电源>>K84蓄电能装置
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:28页
标准价格:22.0 元
计划单号:20079190-Q-607
出版日期:2010-03-01
相关单位信息
首发日期:2002-02-22
起草人:林佩云、刘燕、黄星平、吴一帆、王彩娟、徐平国、王建、王传义、黄伟杰、张超明
起草单位:国家轻工业电池质量监督检测中心、福建南平南孚电池有限公司、成都建中锂电池有限公司等
归口单位:全国原电池标准化技术委员会(SAC/TC 176)
提出单位:中国轻工业联合会
发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
主管部门:中国轻工业联合会
标准简介
本部分规定了锂原电池的检验项目和要求,以保证锂原电池在预期的使用以及可合理预见的误使用情况下安全工作。 GB 8897.4-2008 原电池 第4部分:锂电池的安全要求 GB8897.4-2008 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS29.220.10
中华人民共和国国家标准
GB8897.4—2008/IEC60086-4:2007代替GB8897.42002
原电池
第4部分:锂电池的安全要求
Primary batteries-Part 4:Safety of lithiumbatteries(IEC60086-4:2007,IDT)
2008-12-30发布
中华人民共和国国
中国国家标
数码防伤
质量监督检验检疫局
化管理委员会
-01实施
GB8897.4—2008/IEC60086-4:2007前言
规范性引用文件
术语和定义
安全要求
检验和要求
安全信息……
使用说明
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
参考文献
锂电池安全指南
用锂电池作电源的电器具设计者指南关于电池陈列和贮存的附加信息本部分与2002年版相比的主要技术性差异13
GB8897.4—2008/IEC60086-4:2007本部分的第4章、第5章、第6章、第9章为强制性的,其余为推荐性的。《原电池》分为以下5个部分:
GB/T8897.1《原电池
GB/T8897.2《原电池
GB/T8897.3《原电池
第1部分:总则》
第2部分:外形尺寸和电性能要求》第3部分:手表电池》
GB8897.4《原电池第4部分:锂电池的安全要求》GB8897.5《原电池第5部分:水溶液电解质电池的安全要求》本部分是《原电池》的第4部分,本部分等同采用IEC60086-4:2007《原电池第4部分:锂电池的安全要求》(第3版)。本部分与1EC60086-4:2007相比,仅做下述编辑性修改:“规范性引用文件”中的引用标准替换为我国相应的国家标准;用小数点符号“”代替小数点符号“,”;用“本标准”代替“本国际标准”;用“本部分”代替“本国际标准本部分”删除国际标准中资料性概述要素(包括封面、目次、前言)。本部分代替GB8897.4一2002《原电池第4部分:锂电池的安全要求》本部分与GB8897.4一2002的主要技术性差异参见附录D。本部分的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。本部分由中国轻工业联合会提出。本部分由全国原电池标准化技术委员会(SAC/TC176)归口。本部分主要起草单位:国家轻工业电池质量监督检测中心、福建南平南孚电池有限公司、成都建中锂电池有限公司、吴江出入境检验检疫局、常州达立电池有限公司、力佳电源科技(深圳)有限公司。本部分参加起草单位:武汉力兴(火炬)电源有限公司、广东正龙股份有限公司、广州市番禺华力电池有限公司。
本部分主要起草人:林佩云、刘燕、黄星平、吴一帆、王彩娟、徐平国、王建、王传义、黄伟杰、张超明。本部分所代替标准历次版本发布情况如下:GB8897.4-2002。
GB8897.4—2008/IEC60086-4:2007引言
安全的概念与保护人民生命财产不受损害密切相关。本部分规定了锂电池的检验方法和要求。本部分所采用的IEC60086-4第3版是在依据ISO/IEC导则,同时参考了所有适用的国家标准和国际标准的基础上制定的。
锂电池不同于传统的使用水溶液电解质的原电池,因为它们含有易燃物质。因此,在设计、生产、销售、使用和处理锂电池时认真考虑安全性是重要的。基于锂电池的特殊性,作为消费品的锂电池最初是小尺寸和低功率的,而高功率电池被用于特殊工业和军事上,这类电池必须由专业人员进行更换。IEC/TC35当时就是在这种背景下起草了IEC60086-4的第1版。然而,从20世纪80年代开始,高功率的锂电池开始广泛应用于消费领域,主要用作照相机的电源。随着对高功率电池需求的显著增长,不同的生产厂开始生产高功率锂电池。在这种情况下,IEC60086-4第2版中增加了对高功率锂电池的安全要求。本部分(采用IEC60086-4第3版)的主要目标是使本部分的锂电池运输检验项目与GB21966协调一致。
附录A是锂电池安全设计指南。附录B是以锂电池作电源的电器具的安全设计指南。附录A和附录B是依据参考文献[18]、同时考虑了照相机用锂电池的使用经验而制定的。安全就是避免不可接受的风险。没有绝对的安全:风险总是存在的。因此产品、过程或服务只可能有相对的安全。安全就是在“理想的绝对安全”和“满足需求并考虑其他因素”之间寻求最佳平衡点的情况下将风险降低到可以接受的程度。(“满足需求”指产品、过程或服务满足要求;“其他因素”指用户利益、适用性、成本效率和社会公约等因素。)安全会形成不同的问题,因此不可能提出一套适用于所有情况的精确的规定和建议。但是,当明智地遵循“适合时采用”时,本部分将是相当协调的安全规范,1范围
GB8897.4-2008/1EC60086-4:2007原电池第4部分:锂电池的安全要求本部分规定了锂原电池的检验项目和要求,以保证锂原电池在预期的使用以及可合理预见的误使用情况下安全工作。
注:GB/T8897.2中已标准化的锂原电池应符合本部分中所有适用的要求,不言而喻,本部分也可以用来检测和/或保证未标准化的锂原电池的安全性,但是无论属于上述的哪种情况,都不声明或者保证符合(或不符合)本部分要求的电池能够满足(或不能满足)用户的任何特殊用途或需求,2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T8897.1原电池第1部分:总则(GB/T8897.1-2008,IEC60086-1:2007.MOD)GB/T8897.2原电池第2部分:外形尺寸和电性能要求(GB/T8897.22008,IEC60086-2:2007.MOD)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分
总锂量aggregatelithiumcontent一个电池中包含的所有单体电池的总的锂含量,3.2
原电池primarybattery
装配有使用所必需的装置(如外壳、极端、标志及保护装置)的、由一个或多个单体原电池构成的电池。
扣式单体电池buttoncell
总高度小于直径的圆柱形单体电池,形似纽扣或硬币。3.4
【单体】原电池primarycell
按不可以充电设计的、直接把化学能转变为电能的电源基本功能单元。由电极、电解质、容器、极端、通常还有隔离层组成。
单元电池
component cell
装入一个电池内的单体电池。
圆柱形单体电池
cylindrical cell
总高度等于或大于直径的圆柱形单体电池。1
GB8897.4—2008/IEC60086-4:20073.7
放电深度depthofdischarge
电池放出的容量占额定容量的百分比。3.8
完全放电fullydischarge
电池放电深度为100%时的荷电状态。3.9
伤害harm
对人体健康的损伤或危害,或对财产或环境的损害。3.10
危害性hazard
造成伤害的潜在源。
预期的使用
intende
按供方提供的信息
大电池
品、过程或服务的使用。
总锂量超过50gg的电池。
单体大电池
单体电池。
总锂量超过12
单体锂电池
ithiuncell
负极为锂或含锂的水电解质单体电池S
nominatro tage
标称电压
用来标识某单体电池负池或电化学体系的一个适当的电压近似值3.16
open circnit otage
开路电压
放电电流为零时电池的电
矩形的prismatic
描述各面均为矩形的平行六面体形状的电池。3.18
保护装置protectivedevices
诸如保险丝、二极管或其他电气或电子的限流装置,用来切断电流、阻断某个方向的电流或限制电路中电流。
额定容量ratedcapacity
在规定的条件下测得的并由制造商声明的电池容量。3.20
可合理预见的误使用
reasonablyforeseeablemisuse
未按供方的规定对产品、过程或服务的使用,但这种结果是由很容易预见的人为活动所引起的。2
风险risk
对发生伤害的可能性及伤害的严重性的综合衡量。3.22
安全safety
没有不可接受的风险,
未放电的undischarged
电池放电深度为0%时的荷电状态。4
安全要求
4.1设计
GB8897.4—2008/1EC60086-4:2007锂电池按其化学组成(阳极、阴极和电解质)、内部结构(碳包式和卷绕式)以及实际形状(圆柱形、扣式、矩形)来分类。在电池的设计阶段就必须考虑各个方面的安全问题,要认识到不同的锂体系,不同的容量和不同的电池结构其安全性有很大的差异。以下有关安全的设计理念对所有的锂电池均适用:通过设计防止温度异常升高超过制造商规定的临界值;a)
通过设计限制电流,从而控制电池的温度升高;锂电池应设计成能释放电池内部过大的压力或能排除在运输、预期的使用和可合理预见的误使用情况下的严重破裂。
锂电池安全指南见附录A。
4.2质量计划
制造商应制定质量计划,规定在生产过程中对材料、零配件、单体电池利电池的检验程序,并在电池生产的整个过程中加以实施。
5抽样
5.1总则
按照公认的统计学方法在产品批中抽取样品。5.2检验样品
检验的样品数见表。用相同的样品按顺序进行检验A至检验E。从检验F至检验M每一项检验都要求用新的电池。
注:检验G和检验F两项中选做一项,如何选择取决于哪一项更适合模拟受检电池类型的内部短路。表1电池样品数
单体电池和由一个单体电池构成的电池检验A至检验E的样
检验F至检验 G的样
检验H的样品数
未放电的电池
未放电的电池
完全放电的电池
完全放电的电池
5(扣式和圆柱形电池)5(扣式和圆柱形电池)10(矩形电池)
未放电的电池
不适用
10(矩形电池)
完全放电的电池
由多个多单体电池构成的电池
未放电的电池
完全放电的电池
电池不需要进行该检验,但其中的单元电池应已先行通过该检验。
电池不需要进行该检验,但其中的单元电池应已先行通过该检验。
GB8897.4—2008/IEC60086-4:2007表1(续)
单体电池和由一个单体电池构成的电池检验I至检验K的样
检验L的样品数
检验M的样品数
未放电的电池
未放电的电池
5(+15)
50%放电深度的电池
5(+15)5
完全放电的电池
不适用
完全放电的电池
不适用
75%放电深度的电池
5(+15)
由多个多单体电池构成的电池
未放电的电池
完全放电的电池
不适用
不适用
不适用
“在检验电池时,除非它们的单元电池或由这些单元电池组成的电池先行检验过,那么被检电池的数量应当这样元电池的数量至少应等于该检验项目所要求检测的单体电池的数量。确定:这些电池中所包含的单元2个元电池的电池,那么检验所需的电池数为5,如果这些单元或由这些单元电池示例1:假如检验一个内合
过所雷检验的电池数为 4
组成的电池先前已检车
更多个单元电池的电池
示例2:假如检验内
b括号中是未放电的耐加电
检验和要求
检验项目
检验项目见表
高空模拟
注:电池构成类型
外都短路
,那么检验所需的电池数为
检验项目
检验项目
单个:单体电池(cell)或由一个单体电池构成的电池(battery)多个:由多个单体电池(cell)构成的电池(batteryH
强制放电
不正确安装
不适用
不适用
只适用于CR17345.CR15H270和具有卷绕式结构的、有可能发生不正确安装并被充电的相似类型的电池。b只适用于CR17345,CR15H270和具有卷绕式结构的、有可能过放电的相似类型的电池。电池不需要进行该项检验,但其单元电池应已通过该项检验,6.1.2安全注意事项
警示:
要采取适当的防护措施,按程序进行检验,否则有可能造成伤害。拟定这些检验项目时,是假定检验是由有资格、有经验的技术人员在采取适当的防护措施下进行的。
6.1.3环境温度
除非另有规定,检验均在环境温度为(20士5)℃下进行。6.1.4参数测量误差
GB8897.42008/IEC60086-4:2007所有控制值的准确度(相对规定值而言)或测量值准确度(相对实际参数而言)应在以下误差范围内:
电压:±1%;
电流:土1%;
温度:士2℃;
时间:士0.1%;
尺寸:±1%;
容量:±1%。
以上的误差由测量仪器、所采用的测量技术以及检验过程中所有其他的误差综合组成6.1.5预放电
当检验要求进行预放电时,应采用能获得其额定容量的电阻性负载、或采用制造商规定的电流将受检电池放电至相应的放电深度。6.1.6附加电池
当检验需要附加电池时,应使用和受检电池同类型的、而且最好是同批次的电池:6.2检验结果的判定标准
6.2.1短路
电池在检验后开路电压低于检验前开路电压的90%的情况,此要求不适用于完全放电态的受检电池。6.2.2过热
在检验中电池的外壳温度升高到170℃以上。6.2.3泄漏
在检验中电池以非设计预期的形式漏出电解质、气体或其他物质。6.2.4质量损失
在检验中,电池质量的损失量超过表3所给出的质量损失最大极限值。电池的质量损失Amm按下式计算:
m-ml×100%
式中:
检验前电池的质量;
检验后电池的质量。
表3质量损失最大极限值
电池的质量m
1g6.2.5泄放
质量损失限(Am/m)/%
在检验中,电池通过专门设计的功能部件泄出气体以释放内部过大的压力。气体中可能裹着各种物质。
6.2.6着火
在检验中被检电池发出火焰。
GB8897.4—2008/IEC60086-4:20076.2.7破裂Www.bzxZ.net
在检验中,由于单体电池的容器或电池外壳的损坏,导致气体排出、液体溢出或固体的喷出,但未发生爆炸。
6.2.8爆炸
在检验中,源自电池任何部件的固体物质穿破如图1所示的金属网罩,电池放在钢板的中央,罩上网罩,该网罩用直径为0.25mm的退火铝丝编织而成,网格密度为每厘米(6~7)根铝丝。0.6m
八边形的铝丝网罩;
网罩示意图
检验及要求一览表
本部分规定了锂电池在预期的使用情况下的安全检验项目(检验A至D)和可合理预见的误使用情况下的安全检验项甘(检验E至M)。表4
检验项目代号
预期的使用检验
可合理预见的
误使用检验
项目名称
高空模拟
热冲击
外部短路
重物撞击
强制放电
非正常充电
自由跌落
热溢用
不正确安装
过放电
用相同的电池依次进行检验A至检验E。检验和要求
无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂,不爆炸,不着火无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸,不着火无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火不过热、不破裂、不爆炸、不着火不过热、不爆炸、不着火
不过热、不爆炸、不着火
不爆炸、不着火
不爆炸,不着火
不泄放、不爆炸、不着火
不爆炸、不着火
不爆炸、不着火
不爆炸、不着火
检验F和检验G两项中选做一项.由制造商决定哪一项检验更适合模拟相关类型的电池内部短路。注;检验结果的判定标准详见6.2。6
6.4预期的使用检验
6.4.1检验A:高空模拟
模拟低气压环境下的空运。
检验方法
GB8897.4—2008/1EC60086-4:2007在环境温度下,被检电池在不大于11.6kPa的压力下至少放置6h。e)要求
电池在检验中应无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火。6.4.2
检验B:热冲击
通过温度循环的方法来评价电池的整体密封性能和内部的电连接性能,b)
检验方法
被检电池在温度为75℃的环境下至少放置6h,然后在一40℃的环境下至少放置6h。不同温度的转换时间应不超过30min,每个被检电池进行10个循环后,在环境温度下至少政置24h。
大电池在检验温度下的存放时间应至少为12h而非6h。用做过高空模拟检验的电池来进行该项检验。+75℃
+40℃
注:z≤30min
≥6h(对于大电池则为12h);
图形显示的是10次循环中一个循环。图2热冲击步骤
电池在检验中应无质量损失、不泄漏、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸、不着火。检验 C:振动
模拟在运输中的振动。本检验条件基于1CAO[2]所规定的振动范围。检验方法
以能如实传递振动但不致电池变形的方式将被检电池牢牢地固定在振动设备的振动平台上。按表5的规定对被检电池进行正弦波振动。在三个相互垂直固定的方位上每个方位各进行12次循环,每个方位循环时间共计3h。其中的一个方位应垂直于电池的极端面。用做过热冲击检验的电池做该项检验。7
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