GB 8897.4-2002 原电池 第4部分锂电池的安全要求.pdf

G B 8 8 9 7.4-2 0 0 2 前 本标准是强制性标准。本标准等同采用国际电工委员会标准I E C 6 0 0 8 6-4:2 0 0 0(原电池第 4 部分：锉电池安全要求 第2 版。铿电池问世以 来，以其优 良 的性能赢得了广大用户的欢迎。它的比能量及优良的低温性能是其他电化学体系的电池不能相 比的。与此同时，锉电池的安全问题也引起了制造厂及用户的关注。本标准是我国第一个涉及锉（原）电池安全的国家标准，对锉电池在正常使用和合理的可预见误用情况下的性能要求及检测方法作了具体的规定。目的是为了确保锉电池在生产和使用 中的安全。本标准的第 6 章“试验和要求”是每个型号的铿电池都必须符合的强制性要求。安全是相对的，本标准不可能对所有滥用锉电池的情况作规定，然而，只要在设计、生产、使用和处理铿电池的过程中严格执行本标准的规定，锉电池的安全是有保证的。本标准在内容和编排上与I E C 6 0 0 8 6-4 相同，仅在下述方面有所不同。1 对电 池生产年月和保质期或失效期的标志稍作改动，以符合我国 产品质量法 的规定。2 在 6.2.2.5 的热冲击试验中，增加“在试验时，应采取适当的防护措施，保护电池在低温存放后再回升到室温过程中免受冷凝水的影响”。本标准的附录 A、附录 B和附录 C均为提示的附录。本标准由中国 轻工业联合会提出。本标准由 全国原电池标准化技术委员会归口。本标准 由轻工业化学电源研究所负责制定。本标准主要起l-人：梁根源、林佩云、吴一帆、余章华、徐平国、王建。GB 8 8 9 7.4-2 0 0 2 I E C前言 1)I E C(I n t e r n a t i o n a l E le c t r o t e c h n ic a l C o m m it t e e，国际电工委员会）是由 各国家电工委员会（I E C国家委员会）组成的世界性标准化组织。I E C的宗旨 是促进电学和电子学领域里各项标准化问题上的国际合作，为此，I E C除进行其他的活动外，还出版国际标准。标准的制定委托给各技术委员会，对所涉及的项 目 感兴趣的任何 I E C国家委员会都可参加制定工作，同I E C合作的国际的、政府的和非政府的组织也可以参加制定工作。I E C与国际标准化组织（I S O）将按两组织间达成的协议所确定的条件紧密合作。2)因为每个技术委员会汇集了对有关技术问题感兴趣的所有国家委员会的代表，因此 I E C的正式决定或批准件尽可能地表达所涉及问题的国际多数意见。3)这些正式决定或批准件以出版标准、技术报告、导则的形式推荐供国际应用。在这个意义上，它们被各国家委员会所接受。4)为了促进国际统一，I E C各国家委员会明确承诺在各 自 的国家标准或地方标准中最大程度地采用 I E C标准。I E C标准与相应的国家标准或地方标准之间的任何差异均应在后者清楚地注明。5)I E C从未提供表示其认可的标志方法，对宜称符合 I E C某项标准的任何设备概不负责。6)需要注意的是，本国际标准中的某些单元可能属专利内容，I E C不承担确定任何一项或所有此类专利权的责任。G B 8 8 9 7.4-2 0 0 2 分 一J，勺，一山 11J r，二 J 安全的概念与保护人民生命财产不受损害密切相关。本标准规定了铿电池的性能要求和试验方法，根据 I S O/I E C导则，并参考各有关适用的国家标准和国际标准的基础上制定本标准。锉电池与其他采用水溶液电解质的普通原 电池的不 同之处在于它们含有易燃物质。因此，在设计、生产、运输、使用以及处理锉电池时采取小心谨慎的预防措施是非常重要的。基于这样的特殊性，起初，民用锉电池以小尺寸、低输出功率为主；也有高输出功率的锉电池，主要作特殊的工业应用，需 由技术人员更换电池。I E C 6 0 0 8 6-4 第 1 版就是基于以上的情况起草的。但是，从 8 0 年代后期起，具有高输出功率的锉电池开始广泛用于民用电池市场，主要用作照相机电源。近几年来，由于民用高输出功率铿电池需求显著增长，许多厂家已开始生产这种型号的锉电池。考虑了上述现状，对第 1 版进行修订，增加了“高功率铿电池的安全标准”，制定了I E C 6 0 0 8 6-4 第 2 版。安全是避免伤害危险和要求产品性能满足其他条件之间的一种平衡。不可能有绝对的安全，即使是安全度最高的产品，也只能是相对的安全。因此，要在危险性评估和安全判断的基础上来确定产品的安全性。由于安全会引起不同的问题，因此不可能提出一套适用于各种情况的严密防范措施和建议。但是，当审慎地以“适合时采用”为基础时，本标准将是合理适用的安全标准。中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B 8 8 9 7.4-2 0 0 2 原 电 池 第4 部 分：锉 电 池 的 安 全 要 求id t IE C 6 0 08 6-4:2 00 0 P r i ma r y b a t t e r i e s-P a r t 4:S a f e t y o f l i t h i u m b a t t e r i e s1 范围 本标准规定了原电池中锉电池的检验方法和性能要求，以保证it电池在正常使用以及合理的、可以预见的误用情况下安全工作。2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示标准均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。I E C 6 0 0 8 6-1:1 9 9 6 原电池第 1 部分：总则3 定义 本标准采用 I E C 6 0 0 8 6-1中的定义及以下定义（为便于查阅，I E C 6 0 0 8 6-1 中的一些定义摘录于下）；3.1（原）电池 b a t t e r y(p r im a r y)由一个或多个单体原电池构成的电池，包括外壳、极端和标志。3.2 扣式电池 b u t t o n b a t t e r y 外形符合 I E C 6 0 0 8 6-1 中图 2、图 3 和图4，总高度小于直径的小型圆形电池。3.3 单体（原）电池 c e l l(p r im a r y)一种由化学能直接转换成电能的电源，不可用其他电源对其充电。3.4 民 用电 池 c o n s u m e r b a t t e r y 在商业零售市 场可购到的电池，这类电池可由使用者 自 行更换，即更换电池时无需特殊的工具。3.5圆柱 形电池 c y l in d r i c a l b a t t e r y 外型符合 I E C 6 0 0 8 6-1 4.3 中的图 I A和图 1 B，总高度等于或大于直径，外形为圆柱形的电池。3-6 放电深度（D O D)d e p t h o f d i s c h a r g e 一个电池放出的容量与额定容量的百分比。3.7 变形 d is t o r t i o n 电池的尺寸变化超过 1 0 03.8 爆炸（电 池 爆炸）e x p lo s i o n(b a t t e r y e x p l o s io n)电池的任何部分瞬间喷射出固体材料，并被推至离电池 2 5 c m以远。3.9 着火f i r e 电池或电池组分伴有火焰燃烧。3.1 0 伤害h a r m 对人身或财产的损伤和 或危害。3.1 1 危 害性 h a z a r d 伤害的潜在源。中华人民共和国国家质f监督检验检疫总局2 0 0 2-0 2-2 2 批准2 0 0 3-0 3-0 1 实施 G s 8 8 9 7.4-2 0 0 23.1 2 高功率电池 h i g h p o w e r b a t t e r y 室温下能在短时间内 输送出 其大部分能量的电池。3.1 3 T-业用电池in d u s t r i a l b a t t e r i e s 通常不适用于民用的电池。由于使用和安装时对技能的要求，通常必须由技术人员更换电 池。3.1 4 指定使用 i n t e n d e d u s e 按供应者提供的规范和说明书（包括宣传材料）中所指定的条件使用、处理和维护电 池。3.1 5漏液 le a k a g e 电解质、气体或其他材料从电池中意外地逸出。3.1 6 低功 率电 池 lo w p o w e r b a t t e r y 室温下不能在短时间内输送出其大部分能量的电池。3.1 7 标称电压 n o m in a l v o l t a g e 用来确定原电池电压的一个适当的电压近似值。3.1 8 开 路电 压（O C V)o p e n c i r c u i t v o l t a g e 一个电池的外电路没有电流时，它的两个极端间的电压。3.1 9 过热 o v e r h e a t i n g 电池的温度上升超过制造厂规定的温度范围。3.2 0 棱柱形电池 p r i s m a t ic b a t t e r y 外型不符合 I E C 6 0 0 8 6-1 中4.3 规定的非圆形电池。3.2 1 额 定容量 r a t e d c a p a c i t y 在有关（适用的）标准规定的条件下测得的并由制造厂或供应者声明的电池容量，有时也称为标称容量。3.2 2 合 理的 可预 见 误用 r e a s o n a b l y f o r e s e e a b le m is u s e 有可能发生的人为的不按供货方指定的条件使用、处理和维护电池。3.2 3 危险r i s k 发生损伤性伤害的可能性及伤害的严重程度。3.2 4 安全 s a f e t y 没有不可接受的伤害危险。3.2 5 泄放 v e n t i n g 设计的释放电池过大的内部压力的方式，以防止发生爆炸。4 安全要求4.1 设计 锉电池按其化学组成（阳极、阴极和电解质）、内部结构（碳包式、卷绕式）、以及实际形状（如：圆柱形、钮扣 硬币形和棱柱形）来分类。不同的锉电池体系、额定容量和电池结构的安全性可能有很大的差异，在电池的设计阶段考虑各个方面的安全性是必要 的。以下关于安全的设计概念，对所有的锉 电池均适用：a)应防止温度异常升高超过生产厂规定的临界值。b）限制电流，从而控制电 池内温度升高。c)应可释放过高的内部压力（不适用于低功率的工业用电池）。见附录 A,锉电池安全指南。4.2 质量规程 生产厂应制定质量规程，规定在生产过程中对材料、零配件、单体电池、成品电池的检验程序，并在生产每种电池的整个过程中加以实施。G B 8 8 9 7.4-2 0 0 25 抽样 按照经认可的质量控制程序，在生产的产品批中随机抽取样品 注 1 本标准中的 许多检验要求样品的预置条件，例如预放电或在高温中贮存。2 各型号电池检验时的样品大小和检验条件见本标准第 6 章。6 检验和要求6.1 通则6.1.1 安全注意事项一。告：这 些 试 验 所 用 的 方 法，如 果 不 采 取 适 当 的 防 护 措 施，有 可 能 造 成 人 身 伤 害。巨4E W Z A L uC一 时 假 r试 验”有 格 有 经 验 的 技 术 在 采 取 当 的 防 措 施 下 一6.1.2 环境温度 除非另有规定，试验应在（2 0 士5)C 的条件下进行。6.1.3 爆炸级别 用以下方法量化 3.8 中定义的爆炸。将被试电池置于如图 1 所示的钢板上，罩上一个网罩，网罩中心位于电池上方。然后对被试电池实施相关的试验，试验结果用以下两个级别来确定：N E：电池未爆炸；N E 2：电池爆炸，但喷出的固体材料未穿过图 1 规定的网罩。注意：避免短路。网罩应放在另一与试验者隔开的地方，以 保证安全。0.6 m 了 -7u 户-一MO 注：图中网罩(2)为八面体，放在钢板（1)上，铝线直径为0.2 5 m m,铝线密度为每2 5.4 m m内1 6 -1 8 根。图 1 网罩6.1.4 质量损失的确定 用下式量化表 2 定义的质量损失：O