含堿性或其他非酸性電解質的蓄電池和蓄電池組 便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全性要求（GB/T 28164—2011）

　　1總則

　　1.1范圍

　　本標準規(guī)定了在預期的使用和可合理預見的誤使用條件下，含堿性或其他非酸性電解質的便攜式密封蓄電池和蓄電池組(不含扣式電池)的安全操作的要求和試驗。

　　1.2規(guī)范性引用文件

　　下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

　　GB/T 2900.41—2008電工術語原電池和蓄電池(IEC 60050—482：2003，IDT)

　　GB/T 22084.1—2008含堿性或其他非酸性電解質的蓄電池和蓄電池組便攜式密封單體蓄電池第1部分：鎘鎳電池(IEC 61951-1：2003，IDT)

　　GB/T 22084.2—2008含堿性或其他非酸性電解質的蓄電池和蓄電池組便攜式密封單體蓄電池第2部分：金屬氫化物鎳電池(IEC 61951—2：2003，IDT)

　　IEC 60051(所有部分) 直接作用模擬指示電測量儀表及其附件(Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories)

　　IEC 60485電子式直流數(shù)字電壓表和電子式直流模數(shù)轉換器(Digital

　　electronic d.c.voltmeters and d.C.electronic analogue-to-digital converters)

　　IEC 61438堿性蓄電池和蓄電池組使用中可能存在的危險及對健康的危害

　　設備生產商及用戶指南(Possible safety and health hazards in the use of alkaline secondary cells and batteries--Guide to equipment manufacturers and users)

　　IEC 61960：2003含堿性或其他非酸性電解液質的蓄電池和蓄電池組便攜式鋰蓄電池和蓄電池組

　　ISO／IEC指南51 安全性方面 標準中包含的方針(Safety aspects-uidelines for their inclusion in standards)

　　1.3術語和定義

　　GB/T 2900.41—2008和ISO／IEC指南51界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

　　1.3.1

　　安全safety

　　免除了不可接受的風險的狀態(tài)。

　　1.3.2

　　風險risk

　　對傷害的一種綜合衡量，包括傷害發(fā)生的概率和傷害的嚴重程度。

　　1.3.3

　　傷害harm

　　對物質的損傷，或對人體健康、財產或環(huán)境的損傷。

　　1.3.4

　　危險(源)hazard

　　可能導致傷害的潛在根源。

　　1.3.5

　　預期的使用intended use

　　按供方提供的信息對產品、過程或服務的使用。

　　1.3.6

　　可合理預見的誤使用reasonable foreseeable misuse

　　未按供方的規(guī)定對產品、過程或服務的使用，但這種結果是由很容易預見的人為活動所引起的。

　　1.3.7

　　蓄電池secondary cell

　　直接將化學能轉化為電能的基本單元裝置，包括電極、隔膜、電解質、外殼和極端，并被設計成可充電。

　　1.3.8

　　蓄電池組secondary battery

　　將一個或多個蓄電池按照電壓、尺寸、極端排列、容量和倍率特性連接作為電源使用的組合體。

　　1.3.9

　　泄漏leakage

　　可見的液體電解質的漏出。

　　1.3.10

　　泄氣venting

　　電池或電池組中內部壓力增加時，氣體通過預先設計好的方式釋放出來，以防止破裂或爆炸。

　　1.3.11

　　破裂rupture

　　由于內部或外部因素引起電池殼體或電池組外殼的機械損傷，導致物質暴露或溢出，但沒有噴出。

　　1.3.12

　　爆炸explosion

　　電池或電池組的外殼猛烈破裂并且主要成分拋射出來。

　　1.3.13

　　起火fire

　　從電池或電池組發(fā)出火焰。

　　1.3.14

　　便攜式電池組portable battery

　　用于方便手持的裝置或設備中的電池組。

　　1.3.15

　　便攜式電池portable cell

　　用于組合便攜式電池組的電池。

　　1.3.16

　　額定容量rated capacity

　　制造商標明的電量值C5Ah(安時)，即單體電池在規(guī)定的條件下經充電、擱置，以0.2ItA的參考試驗電流放電至規(guī)定的終止電壓時所放出的電量值。

　　1.4參數(shù)測量公差

　　相對于規(guī)定值或實際值，所有控制值或測量值的準確度應在下述公差范圍內：

　　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％。

　　上述公差包含了所用測量儀器的準確度、所采用的測試方法以及測試過程中引入的所有其他誤差。

　　選擇模擬儀器可參見IEC 60051(所有部分)，選擇數(shù)字儀器可參見IEC 60485。在任何一份記錄結果的報告中都應提供所使用的測試設備的詳細資料。

　　2安全性通用要求

　　蓄電池和蓄電池組的安全性從兩種應用條件加以考慮：

　　a)預期的使用；

　　b)可合理預見的誤使用。

　　電池和電池組的設計和結構應在預期的使用和可合理預見的誤使用條件下滿足安全性要求。電池或電池組可以承受使其失效的誤用，同時不應產生明顯的危害。電池和電池組應在經受預期的使用時既保證安全性，又在各方面性能上保持持續(xù)有效。

　　本標準中涉及潛在的危險是指：

　　a)起火；

　　b)爆裂／爆炸；

　　c)電池電解液泄漏；

　　d)泄氣；

　　e)外部溫度過高而燃燒；

　　f)電池組外殼破裂露出內部組成。

　　通過第4章中的試驗檢查與2.1～2.6的一致性，并且符合所引用的標準(見1.2)。

　　2.1絕緣和配線

　　正極端與電池組非電接觸的外部暴露金屬表面間的絕緣電阻在直流500V下應不小于5MΩ。

　　內部配線及其絕緣特性應足以承受最高的預期電流、電壓和溫度。內部配線的位置應有足夠的空間，電流通路應保持在兩極之間。內部連接的機械完整性應足以適應可合理預見的誤使用條件。

　　2.2泄氣

　　電池組外殼和單體電池中應加入一個減壓裝置或具有將過高的內部壓力減小至某一值或某個等級的結構，以防止破裂、爆炸和自燃。如果電池的包裝將電池包覆在其中，那么這種包裝和包裝方式既不引起電池組正常工作時過熱，也不影響壓力釋放。

　　2.3溫度／電流管理

　　電池組的設計應可以防止非正常的溫升狀態(tài)。

　　注：必要時采取措施在充放電過程中限制電流至安全水平。

　　2.4極端觸點

　　在電池組外殼上的極端應有清晰的極性標記。極端觸點的尺寸和形狀應保證它們可以承受最大的預期電流。極端外露觸點表面應由高機械強度和耐腐的導電材料制成。極端觸點的分布應盡量減小短路的危險性。

　　2.5電池組的組裝

　　用于組裝電池組的單體電池應具有相匹配的容量，相同的設計、相同的化學體系，并來自同一個制造商。對于串聯(lián)單體電池可進行多路輸出放電的電池組應組成各自單獨的電路以防由非均勻放電引起的單體電池反極。

　　2.6質量計劃

　　制造商應制定一份質量計劃，規(guī)定原材料、零部件、單體電池和電池組的檢驗程序，并涵蓋每種型號的電池和電池組的生產全過程。

　　3型式試驗條件

　　試驗所需單體電池和電池組的數(shù)量見表1，試驗使用的單體電池和電池組的制造期限不應超過3個月。除非有特殊規(guī)定，試驗應在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。

　　注：試驗條件僅適用于型式試驗，并不表示預期的使用要在這樣的條件下進行。同樣，3個月的限制是出于連貫性的考慮引入的，并不表示電池組的安全性會在3個月后有所下降。

　　4具體要求與試驗

　　4.1充電方法

　　除非本標準另有說明，充電應在20℃±5℃的環(huán)境溫度下，采用制造商規(guī)定的方法進行。

　　充電前電池組應在20℃±5℃條件下以0.2ItA恒流放電至規(guī)定的終止電壓。

　　警告：如果不采取足夠的預防措施這些試驗方法可能會導致傷害。這些試驗必須由有資格和經驗的技術人員在足夠的保護措旌下進行。

　　4.2預期的使用

　　4.2.1連續(xù)低倍率充電

　　a)要求

　　充電不應引起起火和爆炸。

　　b)試驗

　　充滿電的單體電池以制造商規(guī)定的電流連續(xù)充電28 d。

　　c)接收標準

　　·鎳系列電池：不起火，不爆炸。

　　·鋰系列電池：不起火，不爆炸，不泄漏。

　　4.2.2振動

　　a)要求

　　運輸中承受振動不應發(fā)生泄漏、起火和爆炸。

　　b)試驗

　　充滿電的電池和電池組按表2的條件和順序進行振動試驗。對蓄電池或蓄電池組施以振幅為0.76mm(雙振幅為1.52mm)的正弦振動。振動頻率范圍10Hz～55Hz，頻率變化速率1Hz／min。從10Hz～55Hz再返回10Hz，每一個安裝位置(振動方向)上的振動時間為90min±5min。振動試驗按下述順序在3個相互垂直的方向上進行。

　　步驟1——測量電壓確定被測樣品處于荷電態(tài)。

　　步驟2～步驟4——按照表2的規(guī)定進行振動試驗。

　　步驟5——擱置1h，然后進行目視檢測。

　　c)接收標準：不起火、不爆炸、不泄漏。

　　4.2.3模制殼體承受高溫的能力

　　a)要求

　　電池組在高溫下使用時內部組成不應暴露。

　　b)試驗

　　充滿電的電池組放置在適當?shù)母邷丨h(huán)境中以評價電池組外殼保持完整的能力。將電池組放在70℃±2℃的鼓風恒溫箱中擱置7h，然后取出電池組并恢復至室溫。

　　c)接收標準

　　電池組外殼不應發(fā)生導致內部組成暴露的物理形變。

　　4.2.4溫度循環(huán)

　　a)要求

　　將電池或電池組反復暴露在低溫和高溫環(huán)境下，不應引起起火和爆炸。

　　b)根據(jù)下述步驟和圖1中的曲線進行試驗。

　　充滿電的電池或電池組根據(jù)下述步驟在強制通風室中承受溫度循環(huán)(-20℃，+75℃)。

　　步驟1：電池或電池組在75℃±2℃的環(huán)境溫度下擱置4h；

　　步驟2：在30 min內改變環(huán)境溫度至20℃±2℃并至少保持2h；

　　步驟3：在30min內改變環(huán)境溫度至一20℃±2℃并保持4h；

　　步驟4：在30min內改變環(huán)境溫度至20℃±2℃并至少保持2h；

　　步驟5：連續(xù)4次重復步驟1～4；

　　步驟6：在第5個循環(huán)后，將電池或電池組擱置7d進行檢測。

　　注：本試驗可以在一個可調溫的恒溫箱或3個具有不同測試溫度的恒溫箱中進行。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸、不泄漏。

　　4.3可合理預見的誤使用試驗

　　4.3.1一個單體電池的錯誤安裝(只適用于鎳系列電池)

　　a)要求

　　在電池組合使用時，一只單體電池的錯誤安裝不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　本試驗評價充滿電的單體電池中一只錯誤安裝時的安全性。四只充滿電的相同品牌、型號、尺寸和使用時間的單體電池串聯(lián)，其中一只電池反極安裝。將上述組合外接一只1Ω的電阻直到泄氣閥打開或反接的電池溫度恢復至環(huán)境溫度。另外，也可用穩(wěn)壓電源模擬對反接電池強制放電的情況。

　　c)接收標準

　　不起火，不爆炸。

　　4.3.2外部短路

　　a)要求

　　正負極端短路不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　兩組充滿電的電池或電池組分別擱置在20℃±5℃和55℃±5℃的環(huán)境溫度中。用外部總阻值不高于100mΩ的電阻將每只電池或電池組短路。滿足下列任意條件時即可停止試驗：電池或電池組短路持續(xù)24h；外殼的溫度下降了最高溫升的20％(該條件更快捷)。

　　c)接收標準

　　不起火，不爆炸。

　　4.3.3自由跌落

　　a)要求

　　電池或電池組跌落(例如，從長椅上落下)不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　將充滿電的電池或電池組三次從1.0m高度的位置自由跌落到混凝土地面上，以此獲得隨機方向的沖擊。

　　c)接收標準

　　不起火，不爆炸。

　　4.3.4機械沖擊(碰撞危害)

　　a)要求

　　攜帶或運輸過程中遇到的沖擊不應引起起火、爆炸或泄漏。

　　b)試驗

　　充滿電的電池或電池組采用剛性固定的方法(該方法能支撐電池或電池組所有的固定表面)固定在試驗設備上。在3個相互垂直的方向上各承受一次等值的沖擊。至少一個方向垂直于蓄電池或蓄電池組的寬面。

　　每次沖擊按下述方法進行：在最初的3ms內，最小平均加速度為75gn，峰值加速度應在125gn和175gn之間，試驗環(huán)境溫度為20℃±5℃。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸、不泄漏。

　　4.3.5熱濫用

　　a)要求

　　極高溫度下不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　將充滿電的電池在室溫下穩(wěn)定后放人一個自然或循環(huán)空氣對流的恒溫箱中。恒溫箱以5℃／min±2℃／min的速率升溫至130℃±2℃。保持此溫度，10min后停止試驗。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸。

　　4.3.6電池擠壓

　　a)要求

　　單體電池經受劇烈擠壓(例如，在廢棄物擠壓器中進行處理)不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　充滿電的電池在兩個平面間經受擠壓。由液壓油缸施加一個13kN+1kN的擠壓力。擠壓以導致破壞性后果的方式進行。一旦擠壓力達到最大或電池電壓銳降了初始電壓的三分之一，停止擠壓。

　　圓柱型和方形電池在進行擠壓試驗時，應使其長軸方向與擠壓平面平行。為使方形電池寬窄兩個面均經受擠壓，應使用兩組電池。第二組電池應繞上述試驗中的長軸旋轉90°進行擠壓試驗。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸。

　　4.3.7低氣壓

　　a)要求

　　低氣壓(例如，在空運過程中)不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　在20℃±5℃的環(huán)境溫度下，充滿電的電池擱置在真空箱中。真空箱密閉后，逐漸減小其內部壓力至不高于11.6kPa(模擬海拔15240m)并保持6h。

　　c)接收標準

　　不起火，不爆炸，不泄漏。

　　4.3.8鎳系列蓄電池過充電

　　a)要求

　　以大于制造商規(guī)定的電流和時間充電不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　對放電態(tài)的蓄電池或蓄電池組以2.5倍的推薦充電電流進行充電，充人相當于額定容量250％的電量。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸。

　　4.3.9鋰系列蓄電池過充電

　　a)要求

　　以長于制造商規(guī)定的充電時間充電不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　蓄電池按IEC 61960：2003放電，然后用不小于10V的電源以制造商推薦的充電電流Irec充電2.5C5／Irech。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸。

　　4.3.10強制放電

　　a)要求

　　組合中的電池經受反極時不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　放電態(tài)的蓄電池以1ItA反向充電90min。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸。

　　4.3.11蓄電池防高充電率充電保護(鋰系列電池適用)

　　a)要求

　　當充電器故障或并聯(lián)電池組中電流分配不均時，電池不應引起起火或爆炸。

　　b)試驗

　　電池按IEC 61960：2003放電，然后以3倍于制造商推薦的充電電流充電，直至電池充滿或電池內部安全裝置在蓄電池充滿電前切斷充電電流。

　　c)接收標準

　　不起火、不爆炸。

　　5安全信息

　　含堿性或其他非酸性電解質的便攜式密封蓄電池和蓄電池組的使用和濫用可能導致危險產生或引起傷害。蓄電池和蓄電池組的制造商應確保向設備制造商和最終用戶(對經銷商而言)提供相關信息以將上述危險減輕或降至最低。設備制造商有責任通知最終用戶使用含有蓄電池或蓄電池組的設備可能引發(fā)危險。

　　關于潛在危險的指南見IEC 61438，關于安全使用的建議(不完全)見附錄A和附錄B。

　　與上述要求的符合性按制造商文件中的規(guī)定進行檢查。

　　6標志

　　6.1單體電池標志

　　應按照下列適用標準中的規(guī)定對單體電池進行標識：GB/T 22084.1-2008、GB/T 22084.2—2008或IEC 61960：2003。

　　注：若制造商和用戶達成協(xié)議，用于組合電池組的單體電池可以不進行標識。

　　檢驗與上述要求的符合性。

　　6.2電池組標志

　　應按照6.1中的規(guī)定標識出組成電池組的單體電池。電池組應另有適當?shù)木嫘月暶鳌?/p>

　　檢驗與上述要求的符合性。

　　6.3其他信息

　　電池組應標識或提供下列信息：

　　·處理說明；

　　·推薦充電說明。

　　與上述要求的符合性按標志和制造商文件中的規(guī)定進行檢查。

　　7包裝

　　包裝應能夠避免運輸、攜帶和堆放過程中的機械損壞。包裝材料和設計應能避免意外的導電的產生，極端的腐蝕和潮氣的進入。