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文檔簡介
1IEC62133-2Edition1.02017-02INTERNATIONALSTANDARDNORMEINTERNATIONALE含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池組-便攜式密封二次電池以及由它們制成的電池在便攜式應用中的安全要求第2部分:鋰系統(tǒng)(自翻譯版-如有疑問以原版為準)3內(nèi) 容前言1范圍 72規(guī)范性引用 73術語和定義 74參數(shù)測量公差 105一般安全要求 105.1常規(guī) 105.2絕緣和布線 105.3排氣 105.4溫度、電壓和電流管理 115.5連接端子 115.6將電池組裝成電池組 115.6.1常規(guī) 115.6.2設計建議 115.6.3電池芯和電池組組件的機械保護 115.7質(zhì)量計劃 115.8電池安全組件 116型式試驗和樣本量 127具體測試要求 137.1用于測試目的的充電程序 137.1.1第一道工序 137.1.2第二道工序 137.2預期使用 137.2.1低倍率持續(xù)充電(cells) 137.2.2高環(huán)境溫度下的外殼應力(battery) 137.3合理的可預見誤用 147.3.1外部短路(cells) 147.3.2外部短路(battery) 147.3.3自由落體 157.3.4熱濫用(cells) 157.3.5擠壓(cells) 157.3.6過充(battery) 167.3.7強制放電(cells) 167.3.8機械測試(batteries) 177.3.9設計評估強制內(nèi)部短路(cells) 188安全信息 208.1常規(guī) 208.2小電池和電池組安全信息 209標識 219.1電池標識 219.2電池組標識 219.3防止吞服電池電池組注意事項 219.4其他信息 2110包裝和運輸 215國際電工委員會含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池組-便攜式密封二次電池以及由它們制成的電池在便攜式應用中的安全要求第2部分:鋰系統(tǒng)前言1)國際電工委員會(IEC)是一個全球性的標準化組織,包括所有國家電子技術委員會(IEC國家委員會)。IEC的目標是促進在電氣和電子領域有關標準化的所有問題上的國際合作。為此,除了其他活動之外,IEC還出版了國際標準、技術規(guī)范、技術報告、公開可用的規(guī)范(PAS)和指南(以下稱為“IEC出版物”)。他們的準備工作委托給技術委員會;任何對所涉及的主題感興趣的IEC國家委員會都可以參與這項準備工作。與IEC聯(lián)絡的國際、政府和非政府組織也參與了這項準備工作。IEC與國際標準化組織(ISO)根據(jù)兩個組織之間協(xié)議確定的條件密切合作。2)IEC關于技術問題的正式?jīng)Q定或協(xié)議盡可能地表達了對相關主題的國際共識,因為每個技術委員會都有來自所有感興趣的IEC國家委員會的代表。3)IEC出版物具有國際使用的推薦形式,并在這個意義上被IEC國家委員會接受。盡管已盡一切合理努力確保IEC出版物的技術內(nèi)容準確無誤,但IEC不對它們的使用方式或任何最終用戶的任何誤解負責。4)為了促進國際統(tǒng)一,IEC國家委員會承諾在其國家和地區(qū)出版物中盡可能透明地應用IEC出版物。任何IEC出版物與相應的國家或地區(qū)出版物之間的任何分歧都應在后者中明確指出。5)IEC本身不提供任何符合性證明。獨立認證機構(gòu)提供合格評定服務,并在某些領域提供IEC合格標志。IEC不對獨立認證機構(gòu)提供的任何服務負責。6)所有用戶都應確保他們擁有本出版物的最新版本。7)IEC或其董事、雇員、雇員或代理人,包括個別專家及其技術委員會和IEC國家委員會的成員,對任何直接或間接的人身傷害、財產(chǎn)損失或其他任何性質(zhì)的損害不承擔任何責任,或因出版、使用或依賴本IEC出版物或任何其他IEC出版物而產(chǎn)生的費用(包括法律費用)和費用。8)請注意本出版物中引用的規(guī)范性參考資料。使用引用的文件對于正確應用本出版物是必不可少的。9)提請注意本IEC出版物的某些元素可能是專利權(quán)的主題的可能性。IEC不負責識別任何或所有此類專利權(quán)。國際標準IEC62133-1已由IEC技術委員會21:二次電池和電池組的小組委員會21A:包含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池組制定。本第一版取消并替代了2012年發(fā)布的IEC62133第二版,構(gòu)成技術修訂。此版本包括以下與IEC62133:2012相關的重大技術變更:-將鎳系統(tǒng)分離為單獨的第1部分;-包含紐扣電池要求;-電池組裝成電池組的要求;-機械實驗[振動、沖擊](、);-在參考目錄中插入IECTR629146本標準的正文基于下列文件:外國直接投資投票報告21A/619/FDIS21A/627/RVD關于批準本標準的全部投票信息可在上表所示的投票報告中找到。本出版物是根據(jù)ISO/IEC指令第2部分起草的。以下所示的國家存在以下不同的不太持久的做法。IEC62133系列所有部分的清單,在總標題下發(fā)布的二次電池和含有堿性或其他非酸性電解質(zhì)的電池-便攜式密封二次電池和由它們制成的電池的安全要求,用于便攜式應用,可以在IEC網(wǎng)站上找到。委員會已決定,本出版物的內(nèi)容將保持不變,直至IEC網(wǎng)站“http://webstore.iec.ch”下與特定出版物相關的數(shù)據(jù)中指明的穩(wěn)定日期。屆時,該出版物將在·再次確認·撤銷,·由修訂版取代,或·修正。重要信息-本出版物封面上的“內(nèi)部顏色”標志表明它包含被認為有助于正確理解其內(nèi)容的顏色。因此,用戶應使用彩色打印機打印此文7含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池組-便攜式密封二次電池以及由它們制成的電池在便攜式應用中的安全要求第2部分:鋰系統(tǒng)1范圍IEC62133的這一部分規(guī)定了在預期使用和合理可預見的誤用情況下,便攜式密封二次鋰電池和含有堿性電解液的電池的安全操作要求和測試。2規(guī)范性引用以下文件在正文中的引用,其部分或全部內(nèi)容構(gòu)成本文件的要求。對于注明日期的參考文獻,僅適用所引用的版本。對于未注明日期的參考文獻,適用參考文件的最新版本(包括任何修訂)。IEC60050-482:2004,國際電工詞匯-第482部分:一次和二次電池和電池組(可從獲得)IEC61960,含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池組-便攜式用二次鋰電池和電池組ISO/IEC指南51,安全方面-將其納入標準的指南3術語和定義就本文件而言,IEC60050-482給出的術語和定義,ISO/IEC指南51和以下內(nèi)容中適用。3.1安全免于不可接受的風險3.2風險傷害發(fā)生概率和傷害嚴重程度的組合3.3傷害人身傷害或?qū)θ说慕】翟斐傻膿p害或?qū)ω敭a(chǎn)或環(huán)境的損害3.4危險性潛在的傷害來源3.5預定用途根據(jù)供應商提供的說明書、操作指南信息一致的產(chǎn)品使用、處理和服務3.6合理的可預見誤用產(chǎn)品的使用、處理和服務雖不符合供應商提供的使用要求,但他它將產(chǎn)生的結(jié)果可根據(jù)人的行為估計83.7二次電池通過化學能的直接轉(zhuǎn)換為電能的基本制造單元,由電極、隔膜、電解液、容器和端子組成,并被設計成可充電3.8二次電池組二次電池組件,其中可能包括相關的安全和控制電路和外殼,準備用于電源,其特征在于其電壓、尺寸、端子排列、容量和倍率能力注1:包括單芯電池。3.9泄漏可見液體電解質(zhì)流出3.10排氣以防止破裂或爆炸,設計方式來釋放電池內(nèi)部過大的壓力3.11破裂由于內(nèi)部或外部原因造成單體電池殼體或電池組殼體破裂,導致物質(zhì)暴露或溢出,但又不是噴濺而出3.12爆炸事故發(fā)生時,單體電池的殼體或電池組的外殼猛烈破裂,且主要成分噴射而出3.13火電池和電池組冒出火焰3.14便攜式電池便于隨身攜帶且用于設備裝置的電池3.15便攜式單體電池用于組裝在便攜式電池中的單體電池3.16聚合物鋰離子電芯電池使用凝膠聚合物電解質(zhì)或固體聚合物電解質(zhì),而不是液體電解質(zhì)3.17額定容量在指定條件下確定并由制造商聲明的電池芯或電池組的容量值注1:額定容量是制造商聲明的單體電池在0.2I[來源:IEC60050-482:2004、482-03-15,已修改-在定義中,“電池”已替換為“電池芯或電池”。已添加條目的注釋1。]93.18參考測試電流I充電或放電電流,表示為ItA的倍數(shù),其中ItA=C5Ah/1h,如IEC3.19充電上限電壓制造商規(guī)定的能承受的最高安全充電電壓3.20最大充電電流制造商規(guī)定的最大允許充電電流3.21硬幣電池coincell紐扣電池buttoncell硬幣電池coinbattery整體高度小于直徑的小圓形電池注1:在英文中“coincell”或“coinbattery”一詞僅用于鋰電池,而“buttoncell”和“buttonbattery”一詞僅用于非鋰電池。在英語以外的語言中,術語“硬幣”和“紐扣”通??梢曰Q使用,而與電化學系統(tǒng)無關。[來源:IEC60050-482:2004,482-02-40],已修改-已添加術語“紐扣電池”,并附注“實際上,術語硬幣僅用于非鋰電池”。已被條目注釋1取代。]3.22圓柱形電池整體高度等于或大于直徑的圓柱形電池[來源:IEC60050-482:2004,482-02-39]3.23方形電池具有平行六面體形狀的電池,其面為矩形[來源:IEC60050-482:2004,482-02-38,修改-源術語是“方形”(調(diào)整)。在定義中,“限定電池和電池組”已被替換為“電池”。已添加條目的注釋1。]3.24電池塊并聯(lián)電池活電池組的排列,其中所有正極端子和所有負極端子分別連接在一起。[來源:IEC60500-482:2004,482-03-39,修改-添加了術語“單元塊”]3.25功能和安全整日安全性的一部分,取決于功能和物理單元的正確運行以響應起輸入[來源:IEC60500-351:2013,351-57-06,已修改-已刪除術語“截止電壓”和“終點電壓”。]3.26放電終止電壓最終電壓電池放電結(jié)束時的規(guī)定電壓104參數(shù)測量公差相對于規(guī)定值或?qū)嶋H值,所有控制值或測量值的準確度應在下述公差范圍內(nèi):a)電壓:±1%b)電流:±1%c)溫度:±2℃d)時間:±0.1%e)尺寸:±1%f)容量:±1%上述公差包含了所有測量儀器的準確度、所采用的測試技術方法以及所有其他測試過程引入的誤差來源。所用的儀器詳細信息應在任何一份記錄結(jié)果的報告中提供。5一般安全注意事項5.1常規(guī)二次電池和電池組的安全性需要考慮以下兩種使用情況:1)指定用途;2)合理的可預見誤用。單體電池和電池組在設計和生產(chǎn)時,都應保證在指定用途和合理的可預見濫用情況下安全??深A計濫用后的單體電池盒電池組接下來在試驗,試驗結(jié)果是不能通過的。在使用時,無論如何,它們不能產(chǎn)生重大的危險。同時,指定用途的單體電池和電池組不僅應安全,且應在全部設計的應用方面都能正常工作。本標準中可能出現(xiàn)的潛在危險包括:·著火,·爆裂、爆炸·電解液泄漏·排氣·因外部溫度過高而燃燒·電池組外殼破裂,內(nèi)部組件暴露。對于內(nèi)阻大于3Ω電池芯和紐扣電池以外的電池是否符合5.2至5.7的要求,通過檢查、第7章的試驗和根據(jù)適當?shù)臉藴剩ㄒ姷?章和表1)來檢查。內(nèi)阻按附錄D測量。5.2絕緣和布線當施加電壓60s后,正極和暴露在外面的金屬表面(包括電連接表面)之間的絕緣電阻不能低于5MΩ(在500V直流電下)。內(nèi)部布線和它們的絕緣應足以抵抗預期最大電壓、電流和溫度要求。布線的排列應確保在連接器間有足夠的間距和爬電距離。內(nèi)部連接的結(jié)構(gòu)完備,且足以滿足合理的可預見濫用條件。5.3排氣電池組外殼和單體電池應備有一個壓力釋放裝置,或在結(jié)構(gòu)上保證它們在某個閥值或限度值時能釋放電池內(nèi)部過大的壓力,以防止電池破裂、爆炸和自燃。如果單體電池的外殼內(nèi)采用了某種密封方法來支撐單體電池,那在電池正常使用下,這種密封的類型和方式不能造成電池過熱,也不能妨礙壓力的釋放。5.4溫度、電壓和電流管理11電池組應在設計時防止電池發(fā)生不正常溫升情況。電池制造商設計電池應有溫度、電壓和電流的限制規(guī)定。電池應當為設備制造商提供說明書和充電指導,確保相關的充電器能維持在限制規(guī)定的溫度、電壓和電流內(nèi)充電。注:在必要時,應提供充放電是限制電流在安全范圍內(nèi)的方法。5.5連接端子應在電池外表面清楚的標明端子的極性。連接端子的尺寸和形狀應確保端子能承受預計的最大電流。外部極端接觸件外表面應使用具有良好機械強度和耐腐蝕性的導電材料。連接端子的布置應盡量減少短路的風險。5.6單體電池組裝成電池組5.6.1規(guī)定每個電池都應該對電流、電壓、溫度和任何其他安全所需的參數(shù)進行獨立的控制和保護,并將電池單元保持在其工作區(qū)域內(nèi)。然而,這種保護可以在電池外部提供,例如在充電器或終端設備內(nèi)部。如果保護是電池外部的,電池制造商應將比安全相關信息提供給外部設備制造商實施。如果單個電池盒中裝有多個電池組,則每個電池組都應具有保護電路,可以將電池保持在其工作區(qū)域內(nèi)。電池制造商應規(guī)定電流、電壓和溫度限制,以便電池組制造商/設計者可以確保正確的設計和組裝(見附錄A)。設計用于部分串聯(lián)電池選擇性放電的電池應包含電路,以防止電池放電超出電池制造商規(guī)定的限制。應酌情添加保護電路元件,并考慮到終端設備的應用。電池組制造商應提供電池安全電路的安全分析和測試報告,包活在充電和放電條件下對保護電路的故障分析,以確認符合性。5.6.2設計建議除便攜式電子設備或類似電子設備具有等效功能情況外,每個電池或由多個電池并聯(lián)的電池組的電壓應當不超過表2中規(guī)定的充電上限電壓。在電池包裝上和設備者應參考以下幾點:·對于由單個電芯或單個電芯塊組成的電池,建議電芯的充電電壓不超過表2規(guī)定的充電電壓上限·對于由串聯(lián)多個單體或串聯(lián)多個單塊組成的電池,建議任一單體或單體塊的電壓不超過表2規(guī)定的充電電壓上限,通過監(jiān)測每個單體電池或單體電池塊的電壓?!τ谟纱?lián)多個單體或串聯(lián)多個單體塊組成的電池組,建議通過測量任一單體或單體塊的電壓超過充電電壓上限時停止充電。每個單元格或單個單元格塊?!τ谟纱?lián)電芯或電芯塊組成的電池,標稱充電電壓不應計為過充電保護?!τ谟纱?lián)電芯或電芯塊組成的電池,電芯應員有緊密匹配的容量、相同的設計、相同的化學成分和來自相同的制造商。·建議電池和電池組塊的放電不應超過電池制造商指定的最終電壓?!τ谟纱?lián)電芯或電芯塊組成的電池,應將電芯平衡電路納入電池管理系統(tǒng)。5.6.3電池芯和電池組組件的機械保護應為電池組內(nèi)的電池芯、電池連接和控制電路提供機械保護,以防止因預期使用和合理可預見的誤用而造成損壞。產(chǎn)品中的電池芯的機械保護可以由電池盒提供,也可以由最終產(chǎn)品外殼提供。差。按照電池制造商的建議,電池組殼和容納電芯隔室的設計應適應充電和放電過程中電池尺寸公對于打算組裝到便攜產(chǎn)品中的電池組,應考慮將電池組安裝在終端產(chǎn)品中進行機械測試。125.7質(zhì)量計劃制造商應制定并實施質(zhì)量計劃,該計劃定義了材料、組件、電芯和電池組的檢查程序,并涵蓋了生產(chǎn)每種類型電芯或電池組的整個過程。制造商應了解其工藝能力,并應制定與產(chǎn)品安全相關的必要工藝控制。5.8電池組安全組件見附錄F。6型式試驗和樣本量使用不超過六個月的電池芯或電池組,按照表1中指定的電池芯或電池組的數(shù)量進行測試。紐扣電池內(nèi)阻按附件D測量。內(nèi)阻小于3Ω的紐扣電池按表1測試。除非另有規(guī)定,試驗均在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。注:試驗條件僅用于型式試驗,并不意味著預期用途包括在這些條件下的操作。同樣,引入六個月的限制是為了一致性,并不意味著六個月后電池安全性會降低。表1-型式試驗的樣本量測試電池,d電池組7.2.1連續(xù)充電5-7.2.2模殼壓力-37.3.1外部短路5pertemperature-7.3.2外部短路-57.3.3自由落體337.3.4熱濫用5pertemperature-7.3.5擠壓5pertemperature-7.3.6過充-57.3.7強制放電5-7.3.8機械沖擊-振動-3-機械沖擊37.3.9強制內(nèi)部短路b5pertemperature-D.2紐扣電池內(nèi)部交流電阻的測量3-a-不包括內(nèi)阻大于3Ω的紐扣電池b-國家/地區(qū)特定測試:僅對所列國家/地區(qū)要求。c-不適用于硬幣和鋰離子聚合物電池。d-對于需要7.1.2充電程序的測試(程序2):每個溫度測試5個電池5.6.1的安全分析應確定保護電路中對短路、過充電和過放電保護至關重要的組件。進行短路試驗時,應考慮模擬保護電路中可能出現(xiàn)的、影響短路試驗的任何單一故障條件。137具體要求和測試7.1用于測試目的的充電程序7.1.1第一程序除非在本文件中另有說明,用于測試目的的充電程序是在20℃±5℃的環(huán)境溫度下使用制造商聲明的方法進行的。充電前,電池應在20℃±5℃下以0.2I7.1.2第二程序這個充電過程僅僅適用于7.3.1、7.3.4、7.3.5和7.3.9在高低溫測試完,分別穩(wěn)定放置1h-4h穩(wěn)定后,按照表2中規(guī)定(一般是鈷酸鋰電池),電芯用充電上限電壓和最大充電電流充電,直到充電電流減少到0.05IA,用恒壓源充電。表2-充電條件上限充電電壓最大充電電流最高充電溫度最低充電溫度制造商規(guī)定(4.25V)制造商規(guī)定制造商規(guī)定(45℃)制造商規(guī)定(10℃)有關充電和放電操作區(qū)域的示例,請參見圖A.1和A.2。請參閱表A.1中鋰離子化學物質(zhì)列表和工作區(qū)域參數(shù)示例。警告:如果不采取適當?shù)念A防措施,這些測試使用的程序可能會導致傷害。測試只能由合格且經(jīng)驗豐富的技術人員在適當?shù)谋Wo下進行。為防止灼傷,應注意外殼可能超過75℃的電池和電池組組測試結(jié)果。7.2預期使用7.2.1低倍率持續(xù)充電(Cell)a)要求低倍率持續(xù)充電不應引起著火或爆炸。b)測試充滿電的電池按照制造商的規(guī)定的方法持續(xù)充電7天。c)驗收標準不著火,不爆炸。7.2.2高環(huán)境溫度下的外殼應力(Battery)a)要求電池組內(nèi)部組件在高溫下使用時不得外露。此要求僅適用于帶有模制外殼的電池組。b)測試根據(jù)7.1.1中的第一程序,充滿電的電池組暴露在適度高溫下以評估外殼完整性。將電池組置于溫度為70℃±2℃的空氣循環(huán)烘箱中。電池組在烘箱中放置7小時,然后取出并恢復至室溫。c)驗收標準電池組外殼不發(fā)生致使內(nèi)部原件暴露在外的物理變形147.3合理的可預見誤用7.3.1外部短路(Cell)a)要求正負極短路不應引起著火或爆炸。b)測試按照7.1.2中第二程序?qū)⒚總€電池充滿電后貯存在環(huán)境溫度55℃±5℃中,分別穩(wěn)定放置1h-4h穩(wěn)定后,同時仍在55℃±5℃的環(huán)境下,用一外部電阻80mΩ±20mΩ的導線連接電芯的正負極端使其外部短路,在試驗中的電芯能維持24小時或表面溫度下降到比峰值低20%,滿足其一即可。c)驗收標準不著火,不爆炸。7.3.2外部短路(Battery)a)要求正負極短路不應引起著火或爆炸。b)測試按照7.1.1中的第一程序?qū)⒊錆M電的電池組貯存在環(huán)境溫度20℃±5℃的環(huán)境中,用一外部電阻80mΩ±20mΩ的導線連接電芯的正負極端使其外部短路,在試驗中的電芯能維持24小時或表面溫度下降到比峰值低20%,滿足其一即可。然而,為了防止在短路中電流的迅速減少,電池組應當在電流達到最終的低壓狀態(tài)后繼續(xù)試驗1小時。這種典型處于一種情形,電池組的每個電芯的電壓在0.8v以下和在30min內(nèi)電壓減小到小于0.1v。在進行短路測試之前,應在5個樣品中1-4(取決于保護電路)上進行放電保護電路中的單一故障。單一故障適用于保護元件,例如MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)、保險絲、恒溫器或正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻。注:放電保護電路中單一故障條件的例子包括放電MOSFET短路或保險絲或其他保護裝置短路。發(fā)現(xiàn)滿足適用組件的標準要求的保護裝置(例如附錄F中概述的那些標準或針對功能安全性評估的電子電路)不受單一故障條件的影響。c)驗收標準不著火,不爆炸。157.3.3自由落體a)要求電池芯或電池組(例如,從工作臺上)掉落不應引起著火或爆炸。b)測試自由跌落在環(huán)境溫度20℃±5℃下進行,按7.1.1中的第一程序,使用滿電狀態(tài)的電池和電池組進行。每個滿電的電池或電芯需要從高1m處跌落到水泥地板后者金屬地板上,重復3次。電池和電池組在跌落時應在隨機的方向上都有一個沖擊力。測試完后,電池和電池組應放置1小時,然后視覺檢查。c)驗收標準不著火,不爆炸。7.3.4熱濫用(Cells)a)要求極高的溫度不應引起著火或爆炸。b)測試按照7.1.2中第二程序?qū)⒚總€電池充滿電后貯存在環(huán)境溫度20℃±5℃自然對流或強制通風的烘箱中1小時,烘箱溫度以5℃±2℃/min的速率上升到130℃±2℃。在結(jié)束試驗前,電池在此溫度下保持30分鐘。c)驗收標準不著火,不爆炸。7.3.5擠壓(Cells)a)要求電芯經(jīng)嚴重的擠壓后不應引起著火或爆炸。b)測試根據(jù)7.1.2中規(guī)定的最高充電溫度按照第二程序充電,在環(huán)境溫度下立即轉(zhuǎn)移并在兩個平攤表面之間擠壓,擠壓由一個能施加13kN±0.78kN的裝置提供。一旦達到最大壓力或電壓突然下降到初始電壓的1/3,應釋放壓力。圓柱形或方形單體電池的縱軸應平行于壓力機的擠壓平面。對方形單體僅對窄邊進行測試,紐扣電池對平坦表面進行擠壓。c)驗收標準不著火,不爆炸。167.3.6過充(Battery)a)要求以比制造商規(guī)定的更高的充電倍率更長的時間充電不應引起著火或爆炸。b)測試試驗應當在環(huán)境溫度20℃±5℃中進行,每個測試電池組應當以0.21,A的恒流電流放電至生產(chǎn)廠家的規(guī)定的終止電壓,然后樣品電池用一個2.01,A的恒流電流充電,使用供給的電壓為:·A.1中給出的充電上限電壓的1.4倍(但不超過單節(jié)電池電壓上限6V)·A.1中給出的充電上限電壓的1.2倍(串聯(lián)多節(jié)電池時)·足夠提供整個測試過程的2.0I,A的電流,或是提供的電壓已經(jīng)達到每個測試電池應當連接一個熱電偶。對于電池組,應當要采取電池組外殼的溫度,試驗一直延續(xù)到外殼的溫度達到穩(wěn)定狀態(tài)(30min內(nèi)變化小于10℃)或是回復到環(huán)境溫度方可結(jié)束。c)驗收標準不著火、不爆炸。7.3.7強制放電(Cells)a)要求電芯應當能承受極性的反接而不會引起著火或爆炸。b)測試將電芯完全放電至制造商規(guī)定的下限放電電壓。然后以1ItA如果測試期間放電電壓達到上限充電電壓的負值,則在剩余的測試時間內(nèi)通過降低電流將電壓保持在上限充電電壓的負值。(圖1的案例1)如果測試期間放電電壓沒有達到上限充電電壓的負值,則試驗應在試驗持續(xù)時間結(jié)束時終止。(圖1案例2)c)驗收標準不著火、不爆炸。177.3.8機械測試(Batteries)振動a)要求運輸過程中遇到的振動不應引起泄漏、著火或爆炸。b)測試:將按照7.1.1程序充滿電的測試電池組牢牢地固定在振動臺平面上,不使其變形。測試應該按表3進行正弦振動。對于三個相互垂直的面,每一面循環(huán)12次,共3小時。c)驗收標準不著火、不爆炸、不破裂、不泄漏、不排氣。Table3-ConditionsforvibrationtestFrequencyrange(Hz)AmplitudesDurationoflogarithmicsweepcycle(7Hz-200Hz-7Hz)AxisNumberofcyclesfromtoffA1=1Approximately15minX12ff3S=0.8mmY12f3f4A2Z12andbacktoTotal36NOTEVibrationamplitudeisthemaximumabsolutevalueofdisplacementoracceleration.Forexample,adisplacementamplitudeof0,8mmcorrespondstoapeak-to-peakdisplacementof1,6mm.Keyf1f2--A1,A2accelerationamplitude-A2=8Sdisplacementamplitude機械沖擊(碰撞危險)a)要求搬運或運輸過程中遇到的沖擊不應引起泄漏、著火或爆炸。該測試模擬運輸和使用過程中的粗暴處理。b)測試充滿電的電池芯或電池組通過剛性支架固定在測試機上,該支架將支撐電池芯或電池組的所有安裝表面。每個方向經(jīng)受3次大小相等的沖擊,共18次。每次沖擊應用表4中給出的參數(shù)。c)驗收標準不著火、不爆炸、不泄漏。表4-沖擊參數(shù)波形峰值加速度脈沖持續(xù)時間每半軸沖擊次數(shù)電池半正弦150gn6毫秒3187.3.9設計評估-強制內(nèi)部短路(Cells)a)要求:對于圓柱形和方形電芯的強制內(nèi)部短時試驗不應引起著火。電芯制造商應保持一個記錄來達到要求,新的設計評估應由電芯制造商或第三方檢測機構(gòu)測進行。這種測試只適用于法國,日本,韓國和瑞士4個國家,且對聚合物電芯不做要求。b)測試:根據(jù)以下測試步驟強制內(nèi)部短路在+10℃和+45℃的房間內(nèi)進行(房間內(nèi)部的環(huán)境溫度)1)樣品的數(shù)量:測試應當在每個測試溫度下對5個鋰離子電池進行。2)充電步驟:i)充放電條件根據(jù)制造商的建議樣品需在20℃±5℃下充電。然后樣品在20℃±5℃溫度下以0.2Iii)儲存步驟按照表格5中的規(guī)定測試電芯需要在環(huán)境溫度下儲存1-4小時。iii)環(huán)境溫度表5-電池測試環(huán)境溫度測試項目最低測試溫度℃最高測試溫度℃b)2)ii)10±245±2b)2)iv)10±245±2b)3)i)A5±250±2b)3)ii)A10±245±2使用表2中條件進行iv)強制內(nèi)部短路測試充電步驟根據(jù)表5,試驗電芯應在環(huán)境溫度下充電,按照制造商規(guī)定的上限充電電壓恒流電流,用恒壓電壓連續(xù)充電,直到充電電流下降到0.05I,A。3)用鎳粒壓緊卷芯:測試需要溫箱和特殊壓力設備,壓力設備應能勻速運動,并在檢測到內(nèi)部短路時立即停止。i)準備測試A腔室的溫度按照表5的規(guī)定進行控制。樣品制備指南在條款A.5和圖A.6和圖A.9中提供。將帶有卷芯和鎳顆粒的鋁層壓袋放入腔室45分鐘±15分鐘。B從密封包裝中取出卷芯,并將用于電壓測量的端子和用于溫度測量的熱電偶連接到卷芯表面。將繞組芯置于壓力設備下方,確保將鎳顆粒放置點置于壓力夾具下方。為防止電解液蒸發(fā),從將繞組芯從腔室中取出進行溫度調(diào)節(jié)到關閉設備所在的腔室門,在10分鐘內(nèi)完成工作。C取下絕緣片并關閉室門。19ii)內(nèi)部短路A確認卷芯表面溫度符合表5規(guī)定,然后開始測試。B壓機設備(即壓機夾具)的運動部分的底面由丁睛橡膠或丙烯酸樹脂制成,放在10mx10mm的不銹鋼軸上。壓制夾具的詳細信息如圖2所示。丁睛橡膠底面用于圓柱形電池測試。對于方形電池測試,將5mm×5mm×2mm的丙烯酸樹脂涂在丁睛橡膠上。夾具以0.1mm/s的速度向下移動,監(jiān)測電池電壓。當檢測到內(nèi)部短路引起的電壓下降時,立即停止下降,保持壓具在該位置30s,然后釋放壓力。電壓以每秒100次以上的速率進行監(jiān)控。如果與初始電壓相比電壓下降超過50mV,則確定發(fā)生了內(nèi)部短路。如果壓力機的壓力在50mV電壓降之前達到800N(對于圓柱形電池)或400N(對于方形電池),請立即停止下降。圓柱形電池硬度:A60(ISO7619-1,TypeA)IEC方形電池電池上貼兩張聚酰亞胺膠帶IEC圖2-沖壓夾具c)驗收標準不著火。如果沒有著火,記錄發(fā)生內(nèi)部短路時的力。208安全信息8.1常規(guī)使用,尤其是濫用含有堿性或其他非酸性電解質(zhì)的便攜式密封二次電池可能會導致危險的產(chǎn)生并可能造成傷害。二次電池制造商應確保提供有關其產(chǎn)品的電流、電壓和溫度限制的信息。電池制造商應確保向設備制造商以及直接銷售的最終用戶提供信息,以最大程度地減少和減輕危害。設備制造商有責任告知最終用戶使用包含二次電池和電池組的設備所產(chǎn)生的潛在危險。設備制造商應進行系統(tǒng)分析,以確保特定的電池設計可防止在產(chǎn)品使用過程中發(fā)生危險。適當時,應向最終用戶提供由系統(tǒng)分析產(chǎn)生的與危險避免相關的任何信息。IECTR62188中提供了有關便攜式電池設計和制造的指南,并且為附錄B和附錄C中的信息提供了良好建議的非詳盡列表??梢酝ㄟ^檢查制造商的文件來檢查符合性。8.2小電池和電池組安全信息小型電池芯和電池組以及使用小型電池芯和電池組的設備應提供有關攝入危害的信息??赡茉斐蓴z入危險的小型電池芯和電池組是指那些符合圖2所示攝入量規(guī)限制的電池和電池組。隨小電池和電池組或使用它們的設備包裝的信息應提供以下警告語言:·將被認為可吞咽的小電池和電池組放在兒童接觸不到的地方。·吞咽可能導致燒傷、軟組織穿孔和死亡。攝入后2小時內(nèi)可發(fā)生嚴重灼傷?!と绻麛z入了電池芯或電池組,請立即尋求醫(yī)療幫助。注:該量規(guī)定義了可吞咽組件,并在ISO8124-1中進行了定義。圖3-攝入量規(guī)219標志9.1Cell標志電池應按照IEC-61960中的規(guī)定進行標記,紐扣電池除外。外表面積太小而無法容納電池上標記的紐扣電池應標明名稱和極性。根據(jù)電池制造商與電池和/或最終產(chǎn)品制造商之間的協(xié)議,用于制造電池的組件電池不需要標記。但是,電池標記可以與電池、說明和/或規(guī)格一起指示。通過檢查來檢查是否符合性。9.2Battery標志電池組應按照IEC-61960中的規(guī)定進行標記,紐扣電池除外。外表面積太小而無法容納電池上標記的紐扣電池應標明名稱和極性。電池組還應標有適當?shù)木媛暶?。端子應在電池外表面有清晰的極性標記。例外:如果外部連接器的設計可以防止反極性連接,則設計用于連接特定最終產(chǎn)品的帶有鍵控外部連接器的電池不需要標有極性標記。通過檢查來檢查是否合格。9.3防止吞服電池電池組注意事項根據(jù)8.2確定為小型電池的紐扣電池和電池組應包括關于根據(jù)8.2攝入的危險的警告聲明。當小型電池芯和電池組用于消費者可更換應用中的直接銷售時,應在直接包裝上注明攝入注意事項。通過檢查來檢查是否符合性。9.4其他信息以下信息應標記在電池組上或隨電池一起提供:·儲存和處置說明;·推薦充電說明。通過檢查標記和制造商的文件來檢查符合性。10包裝和運輸紐扣電池的包裝不應小到足以符合圖3攝入量規(guī)的限制。有關包裝和運輸?shù)男畔?,請參見附錄E。22附件A(規(guī)范)二次鋰離子電池充放電范圍安全使用A.1常規(guī)附件A補充了主體部分和附件中的說明。它構(gòu)成了本文件的一部分。A.2鋰離子二次電池的安全性為確保鋰離子二次電池的安全使用,設計和生產(chǎn)鋰離子二次電池和電池組的制造商應嚴格遵守本文件規(guī)定的要求。在不同的上限充電電壓的情況下(即不同于表A.1中指出的系統(tǒng)),可能適當?shù)卣{(diào)整上限充電電壓和上限充電溫度以滿足測試標準。A.3充電電壓的考慮A.3.1常規(guī)對二次電池施加充電電壓,以促進充電過程中的化學反應。但是,如果充電電壓過高,則會發(fā)生過度的化學反應或副反應,使電池變得熱不穩(wěn)定。(它可能會過熱并可能發(fā)生熱失控。)因此,最重要的是充電電壓永遠不會超過電池制造商指定的值。另一方面,電池制造商應驗證以指定充電電壓充電的二次電池的安全性。A.3.2上限充電電壓A.3.2.1一般的通常使用鈷酸鋰作為正極活性物質(zhì)、碳作為負極物質(zhì)的鋰離子二次電池。在該電池中,表A.1中定義的上限充電電壓是根據(jù)電池制造商的規(guī)格指定的,例如鋰離子電池的值為4.25V,這是安全部門允許的上限充電電壓。觀點。圖A.1說明了充電的基本操作區(qū)域。A.3.2.2安全觀點說明當鋰離子電池在高于上限充電電壓的電壓下充電時,過量的鋰離子從正極活性材料中脫嵌并且其晶體結(jié)構(gòu)趨于崩潰。結(jié)果,在用作負極材料的碳表面上容易產(chǎn)生氧和金屬鋰沉積物。在這些條件下,當發(fā)生內(nèi)部短路時,比在指定條件下對所述電池充電時更容易發(fā)生熱失控。因此,鋰離子二次電池的充電電壓不應高于該推薦上限充電電壓。假設充電器充電控制可能失效,還應提供合適的保護裝置。對于超過50kHz的交流電,假設有紋波,上述陳述不適用,因為電池中的鋰離子對其沒有反應。23圖A.1-用于充電的鋰離子電池工作區(qū)域的表示表A.1-運行區(qū)域充電參數(shù)示例電池類型正極電解質(zhì)負極上限充電電壓推薦溫度范圍(T2到T3)鋰離子電池鋰過渡金屬(鎳、鈷、錳等)氧化物含鋰鹽的非水溶液碳由電池制造商指定(例如:4.25V/電池)由電池制造商指定(例如:10℃到45℃)錫基化合物由電池制造商指定(例如:4.25V/電池)由電池制造商指定氧化鈦由電池制造商指定(例如:2.85V/電池)由電池制造商指定磷酸鐵鋰碳電池制造商指定(例如:3.80V/電池)由電池制造商指定鋰離子聚合物電池鋰過渡金屬(鎳、鈷、錳等)氧化物含鋰鹽的凝膠聚合物碳由電池制造商指定(例如:4.25V/電池)由電池制造商指定(例如:10℃到45℃)24A.3.2.3安全要求,當施加不同的上限充電電壓時有時需要對鋰離子電池施加不同于表A.1中所列值的上限充電電壓。示例如下:·使用正極活性材料,而不是鋰鈷氧化物;·從設計角度改變正極和負極的容量比。當對鋰離子二次電池施加不同于表A.1所列值的上限充電電壓時,應使用在不同上限充電電壓下充電的電池進行7.2至7.3規(guī)定的試驗。同時,還應保留說明上限充電電壓變化原因的相關文件,以便將該不同的電壓作為新的充電上限電壓。解釋上限充電電壓變化原因的文件示例如下:a)驗證電池在高于表A.1規(guī)定值的電壓下充電時正極活性電極材料的晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等于或高于電池在規(guī)定值下充電時的測試結(jié)果。價值觀;b)驗證當電池在高于表A.1規(guī)定值的電壓下充電時,鋰進入負極活性電極材料的測試結(jié)果等于或高于電池在規(guī)定值下充電時的接受程度;c)測試結(jié)果驗證在新的充電上限電壓(高于表A.1規(guī)定的值)下充電的電芯通過高溫范圍上限的測試方法進行測試并滿足必要的要求;d)測試結(jié)果證明在低于表A.1規(guī)定值的電壓下充電的電池在高溫范圍上限下通過測試方法進行測試并滿足必要的要求;A.4考慮溫度和充電電流A.4.1一般的充電會產(chǎn)生化學反應并受溫度影響。即使使用相同的上限充電電壓和充電電流,副反應的量或充電產(chǎn)物的條件也取決于溫度。因此,在低溫范圍和高溫范圍都需要降低上限充電電壓和最大充電電流之一或兩者。從安全的角度來看,這些條件被認為比標準溫度范圍更嚴酷。圖A.1顯示了典型鋰離子電池可以安全充電的基本工作區(qū)域。A.4.2推薦溫度范圍A.4.2.1一般的在標準溫度范圍內(nèi),二次電池可以在充電電壓上限和從安全角度規(guī)定的最大充電電流下充電。試驗溫度的上限和試驗溫度的下限分別規(guī)定為標準溫度的上限和下限。例如,一些以鈷酸鋰為正極、碳為負極的鋰離子電池,其推薦溫度范圍規(guī)定為10℃~45℃。25A.4.2.2應用不同推薦溫度范圍時的安全考慮在一些二次電池中,由于電解液的熱穩(wěn)定性和其他因素的差異,采用了10℃至45℃以外的不同推薦溫度范圍。當采用新的推薦溫度范圍時,7.2至7.3中規(guī)定的試驗應使用在不同試驗溫度下充電的電池進行。同時,應保留解釋試驗溫度變化原因的相關文件,以便可以使用不同的溫度。解釋測試溫度變化原因的文件示例如下:a)測試結(jié)果驗證了正極活性電極材料晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,當電池在新的測試溫度上限充電時,高于45℃(典型鋰離子電池標準溫度范圍的上限),等于或高于電池在45℃下充電時的值;b)驗證電池在新的測試溫度上限(高于45℃+5℃)和使用上限充電電壓下充電的測試結(jié)果,通過7.2至7.3規(guī)定的測試方法進行測試;c)驗證鋰進入負極活性材料程度的測試結(jié)果,當電池在新的測試溫度下限下充電時,低于10℃,等于或高于電池在10℃下充電時的情況;d)測試結(jié)果證明電池在新的測試溫度下限下充電(低于10℃至5℃)并使用充電電壓上限,按7.2至7.3規(guī)定的試驗方法進行試驗。A.4.3高溫范圍A.4.3.1一般的在高溫范圍內(nèi),溫度高于標準溫度范圍內(nèi)。在高溫范圍內(nèi),允許以低于標準溫度范圍規(guī)定的充電上限電壓的電壓充電。A.4.3.2安全觀點說明當鋰離子在與標準溫度范圍相同的條件下在更高溫度下充電時,更大量的鋰從正極活性材料中脫嵌。由于鋰脫嵌量的增加導致晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差,電池的安全性能趨于下降。此外,高溫范圍與發(fā)生熱失控的溫度范圍之間的溫差相對較小。因此,萬一發(fā)生內(nèi)部短路等事故,電池更容易達到所述溫度。因此,在高溫范圍內(nèi)規(guī)定的充電條件不同,如下所示?!ぎ斾囯x子電池的表面溫度高于測試溫度上限時,采用專門針對高溫范圍規(guī)定的不同充電條件?!ぎ斾囯x子電池的表面溫度高于高溫范圍上限時,不得在任何充電電流下對該電池進行充電。26A.4.3.3指定高溫范圍內(nèi)的充電條件時的安全考慮有時根據(jù)電解液的熱穩(wěn)定性和其他因素指定高溫范圍內(nèi)的充電條件。當規(guī)定高溫范圍內(nèi)的充電條件時,試驗電池應在這些條件下充電,并按7.2至7.3規(guī)定的試驗方法進行試驗。A.4.3.4在高溫范圍內(nèi)指定新的上限時的安全考慮在某些情況下,由于正極活性材料的熱穩(wěn)定性差異和其他因素,在高溫范圍內(nèi)應用不同于圖A.1所示的上限。當在高溫范圍內(nèi)采用新的上限時,應進行7.2至7.3規(guī)定的試驗。同時,還應保留說明高溫范圍變化原因的相關文件,以便可以使用不同的高溫范圍。解釋高溫范圍變化原因的文件示例如下:a)驗證正極活性材料的晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,當電池在新的高溫范圍上限充電時,等于或高于電池在最高充電時的穩(wěn)定性目前的高溫范圍;b)測試結(jié)果驗證在新的高溫范圍上限+5℃下充電的電池,當按7.2至7.3規(guī)定的方法測試時,滿足要求。A.4.4低溫范圍A.4.4.1一般的在低溫范圍內(nèi),溫度低于標準溫度范圍內(nèi)的溫度。在低溫范圍內(nèi),通過改變標準溫度范圍規(guī)定的充電電壓上限和最大充電電流之一或兩者,允許電池充電。A.4.4.2安全觀點說明當鋰離子電池在低溫范圍內(nèi)充電時,傳質(zhì)速率降低并且鋰離子嵌入負極活性材料的速率變低。因此,金屬鋰容易沉積在負極表面。在這種情況下,電池變得熱不穩(wěn)定,可能會過熱并導致熱失控。此外,在低溫范圍內(nèi),鋰離子的接受度高度依賴于溫度。因此,在由串聯(lián)連接的多節(jié)電池組成的鋰離子電池中,由于溫度差異,這些電池對鋰離子的接受程度可能不同。在這種情況下,可能無法確保足夠的安全性。因此,在低溫范圍內(nèi)規(guī)定的充電條件不同,如下所示?!ぎ斾囯x子電池的表面溫度低于測試溫度下限時,采用專門針對低溫范圍規(guī)定的不同充電條件?!ぎ斾囯x子電池表面溫度低于低溫范圍下限時,不得在任何充電電流下對電池充電A.4.4.3安全考慮,指定低溫范圍內(nèi)的充電條件時低溫范圍內(nèi)的充電條件有時基于設計因素指定,例如鋰進入負極活性材料的接受程度。當規(guī)定低溫范圍內(nèi)的充電條件時,試驗電池應在這些條件下充電,并按7.2至7.3規(guī)定的試驗方法進行試驗并滿足要求。27A.4.4.4在低溫范圍內(nèi)指定新的下限時的安全考慮在某些情況下,在低溫范圍內(nèi)應用不同于圖A.1所示的下限。這可能是由于鋰進入負極活性材料的接受程度不同等因素造成的。當采用新的低溫范圍下限時,應按7.2至7.3的規(guī)定進行試驗并滿足要求。同時,還應保存說明低溫范圍變化原因的相關文件。解釋低溫范圍變化原因的文件示例如下:a)驗證電池在新的低溫范圍下限下充電時鋰進入負極活性材料的測試結(jié)果等于或高于電池在當前低溫下限下充電時的接受度范圍;b)測試結(jié)果驗證電池在新的低溫范圍下限-5℃下充電時,按7.2至7.3中規(guī)定的方法進行測試時滿足要求。A.4.5充電電流適用范圍上述規(guī)定的充電電流不適用于超過50kHz的交流電,這會產(chǎn)生紋波和其他影響,因為鋰離子電池對這種影響沒有反應。(超過50kHz的紋波電流是可以接受的。)A.4.6排放A.4.6.1一般的圖A.2說明了鋰離子電池放電的一般操作區(qū)域。圖A.2-用于放電的鋰離子電池工作區(qū)域的表示28A.4.6.2最終放電電壓及安全觀點說明電池放電不應超過制造商指定的最終放電電壓。如果電池放電超過最終放電電壓,則集電體金屬可能會從負極浸出并在充電過程中局部沉積。這種沉積可能會向正極生長并導致內(nèi)部短路或液體泄漏。如果電池電壓低于規(guī)定的最終放電電壓,應避免繼續(xù)對電池充電。A.4.6.3放電電流和溫度范圍放電時,不得超過最高放電溫度。如果放電前溫度超過最高放電啟動溫度,則不應啟動放電。在放電過程中,不應超過最大放電電流。A.4.6.4放電電流適用范圍上述規(guī)定的放電電流不適用于50kHz或更高頻率的交流電分量(紋波等),其中鋰離子不會在電池內(nèi)部發(fā)生反應。A.5樣品制備A.5.1一般的為了提供有關測試7.3.9樣品制備的更多信息,提供了以下附加詳細信息。A.5.2鎳顆粒產(chǎn)生內(nèi)部短路的插入程序插入程序在20℃±5℃和低于-25℃的露點下進行。A.5.3帶電電池的拆卸從帶電的電池上取下卷繞芯(組裝的電極/隔離器、輥和線圈)(見圖A.6和圖A.9)。A.5.4鎳粒形狀鎳顆粒的形狀應如圖A.3所示。尺寸:高度:0.2毫米;厚度:0.1毫米;L形(角度:90°±10°):每邊1.圖A.3-鎳顆粒的形狀29A.5.5將鎳顆粒插入圓柱形電池中A.5.5.1在卷芯中插入鎳顆粒a)在圓柱形電池的正極(活性材料)涂層區(qū)域和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間插入鎳顆粒。(見圖A.4)。1)如果正極基材的外圈是鋁箔,在鋁箔與活性物質(zhì)的分界線處將鋁箔剪掉,以便進行正極活性物質(zhì)和負極活性物質(zhì)之間的短路測試。2)在正極活性材料和隔板之間插入鎳顆粒。鎳顆粒的排列應如圖A.4所示。鎳顆粒的插入位置應距切割鋁箔邊緣20mm。L形角的方向是朝向纏繞方向。圖A.4-圓柱形電池正極和負極活性材料涂覆區(qū)域之間的鎳粒子插入位置b)在圓柱形電池的正極鋁箔(未涂層區(qū)域)和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間插入鎳顆粒。當正極鋁箔外圈外露且鋁箔面向涂覆的負極活性材料時,應采用以下程序。1)當正極鋁箔外圈露出時,將鋁箔從鋁箔與活性物質(zhì)的分界線處剪掉10mm。2)在鋁箔和隔板之間插入鎳顆粒。鎳粒排列如圖A.5所示。鎳顆粒的插入位置應在距鋁箔正極活性材料涂層邊緣1.0mm處。圖A.5-圓柱形電池正極鋁箔和負極活性材料涂覆區(qū)域之間的鎳粒子插入位置30IEC圖A.6-圓柱形電池的拆卸31A.5.5.2隔板卷芯兩端標記鎳粒位置程序如下:a)在面向鎳顆粒的隔板和負極之間放置絕緣片以防止短路。b)手動回滾電極和分離器,保留鎳顆粒。并在卷芯上貼上膠帶。c)標記鎳顆粒穿過卷芯的位置。d)將卷芯放入帶密封拉鏈的聚乙烯袋中并密封。將聚乙烯袋放入鋁箔袋中,防止變干。備注:程序應在30分鐘內(nèi)完成。A.5.6在方形電池中插入鎳顆粒a)在插入鎳顆粒之前,在負極和鎳顆粒和負極下方的隔膜之間插入絕緣片,如圖A.7所示,以防止短路。b)在卷芯中插入鎳顆粒。1)在方形電池的正極(活性材料)涂層區(qū)域和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間插入鎳顆粒(見圖A.9)。i)在正極(活性材料)涂層區(qū)域和隔膜之間或隔膜和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間插入鎳顆粒。如果是鋁電池外殼,請在正極(活性材料)涂層區(qū)域和隔板之間插入鎳顆粒。ii)在正極活性材料和隔板之間插入鎳顆粒。鎳顆粒的排列應如圖A.7所示。鎳顆粒設置在卷芯的中心(對角線)。鎳粒L形角的方向朝向纏繞方向。圖A.7-方形電池正極和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間的鎳粒子插入位置322)在方形電池的正極鋁箔(未涂層區(qū)域)和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間插入鎳顆粒。當正極鋁箔外圈外露且鋁箔面向涂覆的負極活性物質(zhì)時,應進行以下試驗。i)當正極鋁箔外圈暴露且鋁箔面向涂覆的負極活性材料時,在鋁箔和隔膜之間插入鎳顆粒。ii)鎳粒排列如圖A.8所示。鎳顆粒設置在扁平卷芯表面的中心。鎳粒L形角的方向朝向纏繞方向。圖A.8-方形電池正極鋁箔和負極(活性材料)涂層區(qū)域之間的鎳粒子插入位置iii)手動回滾電極和隔板,將鎳顆粒保持在原位,并將膠帶貼在卷芯上。iv)標記鎳顆粒穿過卷芯的位置。v)在標記位置放兩層聚酰亞胺膠帶(10毫米寬,25微米厚)。vi)將卷芯放入帶密封拉鏈的聚乙烯袋中并密封。將聚乙烯袋放入鋁箔袋中,防止干燥。備注:程序應在30分鐘內(nèi)完成。33去除外層并在負極表面放置絕緣片。將分離器回滾后,將鎳顆粒放在卷芯的中心。將電極和隔膜回卷并放兩層聚酰亞胺膠帶在鎳顆粒的位置。圖A.9-方形電池的拆卸A.6強制內(nèi)部短路試驗的實驗步驟A.6.1制備鎳顆粒的材料和工具下面列出了此準備所需的必要材料和工具。a)鎳片:準備鎳板(軟回火;ISO6208;NW2200(Ni99.0)ORNW2201(Ni99.0-LC)0.10mm±0.01mm厚,制成一塊0.2mm寬(+0.05,-0.03誤差)和2.00mm±0.30mm長通過狹縫加工或使用沖床;34b)立體顯微鏡;c)切刀;d)載玻片(2個載玻片:1毫米或更厚帶方角);e)方格紙(1平方毫米);f)鎳顆粒的儲存容器。A.6.2鎳顆粒制備程序示例將采取以下步驟。a)將方格紙放在立體顯微鏡的舞臺上,并將顯微鏡聚焦在方格紙的線條上。b)在通過顯微鏡觀察時,將鎳片平行于方格紙的一條線。鎳片應水平放置,其0.20毫米的邊從垂直向下延伸,其2.00毫米的邊平行于方格紙上的線。c)將載玻片垂直放置在鎳片的左半部分(1.0mm)上。用一行圖表紙作為導向,定位載玻片的邊緣。d)在用手指將載玻片固定到位的同時,使用切割器折疊并抬起鎳片的右半部分(1.0mm)。e)將另一個載玻片放在鎳片的右側(cè),將凸起部分夾在中間。將右側(cè)滑塊輕輕壓在凸起部分,使鎳片彎曲成90°角。f)將完成的鎳顆粒存放在儲存容器中,以防止它們在測試前變形。注:完整的鎳顆粒也可以使用壓機獲得。圖A.10顯示了折疊成鎳顆粒后的鎳材料。圖A.10-完整鎳顆粒的尺寸A.6.3鎳顆粒的定位(或放置)以下是關于放置鎳顆粒的一些建議。a)如果鎳顆粒不能放置在A.5中描述的位置,可以改變位置。對于方形電池,鎳顆??梢苑胖迷谄教箙^(qū)域中。但是,它應位于受壓面的中心。11鎳顆粒很難放在最外層下,可以放在內(nèi)層下,如圖A.11所示。35b)不應將鎳顆粒放置在正極活性材料與鋁箔分離的區(qū)域。如果指定區(qū)域的材料已經(jīng)脫落,將鎳顆粒放置在另一個正極活性材料存在的區(qū)域,該位置可以用壓具的中心壓緊。c)鎳顆粒的位置可由電池制造商和測試代理確定。圖A.11-鎳顆粒無法放置在指定區(qū)域時的定位A.6.4損壞的分離器預防措施隔板在制備過程中損壞,不得使用評價樣品例如分離器撕裂。當分離器損壞時,例如膜破裂;電池不得用作評估樣品。A.6.5小心重繞隔膜和電極在通過拉動正極、負極和隔膜將鐵芯回卷到原始位置時,注意避免纏繞的鐵芯松動。下面的圖A.12顯示了一個圓柱形電池的例子。圖A.12-圓柱形電池36A.6.6防止短路的絕緣膜為防止測試前短路,建議插入厚度為25μm或更小的絕緣膜。A.6.7拆卸電池時的注意事項以下是關于拆卸電池的一些建議。a)電池應在開放式干燥室或干燥室中拆卸,溫度為20℃±5℃,露點溫度低于-25℃。b)拆卸時注意不要使電池短路。例如,使用邊緣由陶瓷或絕緣材料制成的工具。尤其要小心拆卸電池的密封區(qū)域。c)電芯結(jié)構(gòu)有很多種,建議與制造商核對最合適的結(jié)構(gòu)和容易發(fā)生短路的部分。d)拆卸過程中短路的電池不應用于以下測試。A.6.8安全防護裝備應穿戴長袖防護服、防護眼鏡、口罩和手套。A.6.9拆卸過程中發(fā)生火災時的注意事項以下是一些關于火災管理方式的建議。a)為防止火勢蔓延,不應將不必要的易燃材料放置在工作區(qū)域。b)采取對策,防止細胞著火時細胞內(nèi)容物飛散。例如,工作區(qū)應備有防火布或沙子,有效排出氣體。A.6.10拆卸過程和壓緊電極芯的注意事項以下是關于處理繞線芯的一些建議。a)將一個繞線芯放入一個帶拉鏈的聚乙烯袋中,然后將它們放入一個鋁層壓袋。為了盡量減少電解液的蒸發(fā),使用盡可能小的袋子。例如,使用100毫米(寬)x140毫米(高)x0.04毫米(厚)的聚乙烯袋和120毫米(寬)x180毫米(高)x0.11毫米(厚度)。b)在30分鐘內(nèi)完成從電池拆卸到放入鋁層壓袋的工作。c)在鋁層壓袋中的存放時間不應超過12小時。1)從袋子中取出卷芯后,應在2分鐘內(nèi)將卷芯放置在試驗機上。2)當卷芯溫度達到測試溫度時,開始加壓。3)在高溫下進行測試時,為了盡量減少電解液的蒸發(fā),最好在將卷芯放在測試機上后3分鐘內(nèi)開始加壓。當試驗在低溫下進行時,宜在10min內(nèi)開始試驗。A.6.11壓緊裝置的推薦規(guī)格伺服電機壓力機的軌跡是線性移動的,而液壓機機構(gòu)則不是。當發(fā)生內(nèi)部短路時,壓緊裝置應立即停止通過檢測電池電壓降低。伺服電機壓力機可立即停止;但是,液壓機不37能。因此,推薦使用伺服電機壓力機作為壓力裝置。伺服電機壓力機推薦規(guī)格如表A.2所示。表A.2-壓緊裝置的推薦規(guī)格物品IEC62133:2012中的規(guī)范推薦加壓方式-伺服電機壓力機印刷速度0.1毫米/秒(0.1±0.01)毫米/秒加壓后位置穩(wěn)定性-±0.02毫米最大加壓能力圓柱形:最大800N1000N不超過(推薦壓力以達到左欄中的規(guī)格)方形:最大400N壓力測量方法-用壓力傳感器直接測量測壓周期-5毫秒或更短檢測到50mV壓降后停止壓頭的時間-100毫秒或更短圖A.13顯示了距壓制裝置起點的距離圖。圖A.13-幾種壓力裝置的位移/時間比38附件B(信息性)給設備制造商和電池組裝商的建議以下是典型的,但并非詳盡無遺的,由二次電池和電池組制造商向設備制造商和電池組裝商提供的良好建議列表。a)不要拆卸、打開或撕碎電池。只能由經(jīng)過培訓的人員拆卸電池。多節(jié)電池盒的設計應使其只能借助工具打開。b)隔間的設計應防止幼兒輕易接觸電池。c)請勿使電池芯或電池短路。請勿將電池芯或電池隨意存放在可能相互短路或被導電材料短路的盒子或抽屜中。d)在需要使用之前,請勿從原始包裝中取出電池芯或電池。e)不要將電池芯或電池暴露在熱源或火中。避免存放在陽光直射下。f)不要讓電池芯或電池受到機械沖擊。g)如果電池泄漏,請勿讓液體接觸皮膚或眼睛。如果發(fā)生接觸,請用大量水清洗受影響的區(qū)域并就醫(yī)。h)設備的設計應禁止錯誤插入電池芯或電池,并應有清晰的極性標記。始終觀察電池、電池和設備上的極性標記并確保正確使用。i)不要在一個電池中混合不同制造、容量、尺寸或類型的電池。j)如果吞食了電池芯或電池,請立即就醫(yī)。k)請咨詢電池和電池組制造商,了解可組裝在電池中的最大電池數(shù)量以及連接電池的最安
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