(高清版)GB 19521.11-2005 鋰電池組危險貨物危險特性檢驗安全規范

鋰電池組危險貨物危險特性檢驗安全規范2005-10-19發布2006-05-01實施中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局I本標準第4章和第5章為強制性的，其余為推薦性的。本標準與聯合國《關于危險貨物運輸的建議書規章范本》(第13修訂版)和聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)的一致性程度為非等效，其有關技術內容與上述規章一致，在標準文本格式上按GB/T1.1—2000做了編輯性修改。本標準由全國危險化學品管理標準化技術委員會(SAC/TC251)提出并歸口。本標準負責起草單位：國家質量監督檢驗檢疫總局危險品中心實驗室。本標準參加起草單位：天津出入境檢驗檢疫局、亞太地區危險品協會、江南大學。本標準為首次制訂。1鋰電池組危險貨物危險特性檢驗安全規范本標準規定了鋰離子電池或電池組危險貨物的要求、試驗和檢驗規則。本標準適用于鋰離子電池或電池組危險貨物危險特性的檢驗。2規范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的文件，其最新版本適用于本標準。GB19458危險貨物危險特性檢驗安全規范通則IEC60050(482)國際電工詞匯第482部分：原電池和蓄電池及蓄電池組聯合國《關于危險貨物運輸的建議書規章范本》(第13修訂版)聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)3術語和定義聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)及IEC60050(482)確立的以及下列術語和定義適用于本標準。合計鋰含量aggregatelithiumcontent指組成電池組的各個電池的鋰含量克數之和。循環cycle指對可再充電電池或電池組完全充電和完全放電的一個程序。指泄漏或破裂使電池或電池組任何部分的固體物質穿過放在離電池或電池組25cm處的絲網篩(直徑0.25mm的軟鋁絲，鋁絲網絡密度6～7條/cm)。流出物effluent指電池或電池組排氣或滲漏時釋放出的液體或氣體。第一個交替充電放電循環firstcycle指完成所有制造工序之后的起始充電放電周期。完全充電fullycharged指可再充電的電池或電池組被充電到其設計起始條件。2指下述兩種情況之一：——原電池或電池組被放電到失去其額定電容量的100%; 可再充電的電池或電池組被放電到負荷電壓小于其起始開路電壓的2/3.指完全充電時其陽極的鋰含量大于12g的電池。指完全充電時其所有陽極的合計鋰含量大于500g的電池組。指鋰金屬或鋰合金電池陽極中的鋰質量。對于原電池，鋰含量是在電池未放電的狀態下測量的；對于可再充電電池，鋰含量是在電池完全充電的狀態下測量的；但如果是鋰離子電池，鋰含量則是按當量鋰含量測量的，其以克為單位的數值按以A·h為單位的額定電容量乘以0.3計算、含有有機溶劑電解質，利用儲鋰的層間化合物作正極和負極的蓄電池。指設計成不能充電或再充電的電池或電池組。指切斷電流流動、阻止電流往一個方向流動或限制電流在一個電路上流動的裝置，如保險絲、二極管和電流限制器。額定電容量ratedcapacity指電池或電池組經受制造商給定的負荷、溫度和電壓截斷點后測得的電容量，單位為A·h。指電池或電池組的正極和負極之間直接連接，為電流提供一個幾乎零阻力的通路。小型電池組smallbattery指由小型電池組成的、完全充電時其所有電池陽極的合計鋰含量不大于500g的電池組。指完全充電時其陽極的鋰含量不大于12g的電池。4要求4.1一般要求4.1.1鋰電池組危險貨物包裝上鑄印、印刷或粘貼的標記、標志和危險貨物彩色標簽應準確清晰，符合GB19458有關規定要求。34.1.2每一鋰電池和電池組裝有安全排氣裝置，或其設計方式能防止在正常運輸條件下猛烈破裂。4.1.3每一鋰電池和電池組裝有防止外部短路的有效裝置。4.1.4包含并聯多個鋰電池或電池組系列的每一鋰電池組都應有為防止危險發生的反向電流裝置(例4.2試驗要求鋰電池和電池組的試驗要求見表1。表1試驗項目和試驗要求序號高度模擬、極端溫度和短路試驗1)在試驗T1至T6中，沒有發生解體或起火；2)在試驗T1、T2和T5中沒有發生目測可觀察到或導致質量損失超過表2中所示的排氣或滲漏，且流出物為毒性、易燃或腐蝕性物質；3)在試驗T3和T6中沒有發生目測可觀察到或導致質量損失超過表2中所示的排氣或滲漏，且流出物為毒性或腐蝕性物質。振動、沖擊和短路試驗振動、沖擊和充電試驗內短路試驗振動、沖擊和低電容電池試驗強制放電試驗表2質量分數損失標準電池或電池組質量/g最大質量損失/%5試驗5.1高度模擬、極端溫度和短路試驗5.1.1試驗設備本試驗需要下列設備：天平、真空室、電爐、冷凍箱、總電阻不大于0.05Ω的導線、熱電偶和自動記錄毫伏表。5.1.2試樣準備按聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)第38.3.4.1.2要求準備試驗樣品。5.1.3試驗方法5.1.3.1高度模擬電池和電池組在絕對壓力11.6kPa和溫度20℃下至少存放6h。5.1.3.2極端溫度暴露電池和電池組在溫度75℃下存放至少48h,之后立即在溫度一20℃下存放至少6h,然后馬上在室溫下存放至少24h。存放在75℃和存放在-20℃之間的時間不得超過10min。5.1.3.3短路在試驗溫度55℃下，電池和電池組用一根導線連接正極和負極使其經受短路電流。電池和電池組應當用導線連接，直到表殼溫度回到55℃之后至少1h。5.2振動、沖擊和短路試驗5.2.1試驗設備本試驗需要下列設備：振動機、沖擊試驗裝置、總電阻不大于0.05Ω的導線、熱電偶和自動記錄毫伏表。沖擊試驗裝置應符合聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)438.3.4.2.2.1的要求。5.2.2試樣準備按聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)第38.3.4.2.2要求準備試驗樣品。5.2.3試驗方法5.2.3.1振動電池和電池組固定地夾在振動機平臺上，緊緊地夾住而沒有任何一面變形。施加振幅0.8mm(總偏移1.6mm)的簡諧振動。頻率在10Hz～55Hz之間按1Hz/min變化。對三個互相垂直的電池或電池組安裝方位都施加來回的全部振動頻率范圍，每一方向所需時間為95min±5min。如果電池或電池組只有兩個對稱軸，則對與每一對稱軸垂直的方向進行試驗。其中一個振動方向與電極面垂直。電池和電池組用堅硬支架緊固在沖擊試驗裝置上，支架支撐著所有安裝面。每個電池和電池組經受三次同等大小的沖擊，這些沖擊沿著與電池或電池組表面正交的三個互相垂直的方向施加。在每次沖擊中，電池或電池組的加速方式為：a)對于小型電池和小型電池組，在開頭3ms內最小平均加速度是局部重力加速度的75倍，最大加速度是局部重力加速度的125～175倍；或b)對于大型電池和大型電池組，在最多11ms內達到不小于局部重力加速度50倍的最大加速度。5.2.3.3短路同5.1.3.3。5.3振動、沖擊和充電試驗5.3.1試驗設備本試驗需要下列設備：振動機、沖擊試驗裝置、電阻器和伏特計。沖擊試驗裝置應符合聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)38.3.4.2.2.1的要求。5.3.2試樣準備按聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)第38.3.4.3.2要求準備試驗樣品。5.3.3試驗方法5.3.3.1振動同5.2.3.1。5.3.3.2沖擊5.3.3.3充電試驗一個試驗電池或電池組在串聯電池串中與同一型號的未放電原電池或電池組或者完全充電的可再充電電池或電池組連接起來，試驗電池或電池組的電極是反向連接。對于標稱電壓小于2V的電池和其組成電池的標稱電壓都小于2V的電池組來說，串聯電池串中的電池或電池組總數，包括試驗電池或是一個電池或電池組的標稱電壓。對于標稱電壓等于或大于2V的電池和其組成電池的標稱電壓都等于或大于2V的電池組來說，串聯電池串中的電池或電池組總數，包括試驗電池率電池組，等于“12V/V”,四舍五入至最近的整數，V是一個電池或電池組的標稱電壓。在串聯的電池或電池組串中加一電阻負荷。如電池或電池組不含保護裝置，電阻負荷應能使平均電流消耗等于制造商給定的最大連續放電電流。當大型電池使用這一試驗程序不能夠取得這一平均電流消耗量時，所需的電流消耗是按照這一試驗程序在試驗進行的環境溫度下能夠得到的最大電流。如果電池或電池組含有一個或多個保護裝置，電阻負荷應比其中一個保護裝置在充電試驗過5程中可能啟動的最高電阻負荷稍微大些(不超過10%)。把電路接通，使試驗電池或電池組充電。試驗從電路接通時開始一直進行到串聯電池串的電壓達到其起始開路電壓的10%,或進行24h,以時間較長者為準。5.4內短路試驗5.4.1試驗設備本試驗需要下列設備：有絕緣夾板的夾緊裝置(虎鉗、液力壓頭等)、有硬絕緣表面的直徑至少為最小電池總尺寸50%或6mm(取較大者)的棒和伏特計。5.4.2試樣準備按聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)第38.3.4.4.2要求準備試驗樣品。5.4.3試驗方法使每個電池變形直到開路電壓突然下降或至少降到1/3,或直到施加1000倍電池重量但不小于10kN的最大壓力。變形是通過將棒放在夾緊裝置的一個鉗口和電池之間然后施加壓力實現的。如果是棱柱形電池，壓力應施加在與端面垂直的每個面上。電池電壓一下降，或達到最大壓力10kN或1000倍電池重量時，以較早發生者為準，即不再施加壓力。5.5振動、沖擊和低電容電池試驗5.5.1試驗設備本試驗需要下列設備：振動機、沖擊試驗裝置、電阻器和伏特計。沖擊試驗裝置應符合聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)38.3.4.2.2.1的要求。5.5.2試樣準備按聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)第38.3.4.5.2要求準備試驗樣品。5.5.3試驗方法同5.2.3.1,5.5.3.2沖擊同5.2.3.2。5.5.3.3低電容電池電池組在有一電阻負荷下放電。如裝有保護裝置，電阻負荷應比其中一個保護裝置在強制放電試驗過程中可能啟動的最高電阻負荷稍微大些(不超過10%)。如沒有裝保護裝置，對于全部用未放電的或未交替充電放電的電池組裝的電池組來說，電阻負荷應使平均耗電量等于制造商給定的最大放電量。當大型電池使用這一試驗程序不能夠取得這一平均電流消耗量時，所需的電流消耗是按照這一試驗程序在試驗進行的環境溫度下能夠得到的最大電流。放電應在電池組極電壓等于或小于起始開路電壓的10%時終止。電池組應在電阻負荷除去后再觀察24h。5.6強制放電試驗5.6.1試驗設備電阻器和伏特計。5.6.2試樣準備按聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第4修訂版)第38.3.4.6.2要求準備試驗樣品。5.6.3試驗方法每個電池和電池組都須進行以下的試驗程序。一個試驗電池或電池組在串聯電池串中與同一型號的未放電原電池或電池組或者完全充電的可再充電電池或電池組連接起來。對于標稱電壓小于2V的6電池和其組成電池的標稱電壓都小于2V的電池組來說，串聯電池串中的電池或電池組總數，包括試驗是一個電池或電池組的標稱電壓。對于標稱電壓等于或大于2V的電池和其組成電池的標稱電壓都等于或大于2V的電池組來說，串聯電池串中的電池或電池組總數，包括試驗電池或電池組，等于“12V/V”,四舍五入至最近的整數，V是一個電池或電池組的標稱電壓。在串聯的電池或電池組串中加一電阻負荷。如電池或電池組不含保護裝置，電阻負荷應能使平均電流消耗等于制造商給定的最大放電電流；當大型電池使用這一試驗程序不能夠取得這一平均電流消耗量時，所需的電流消耗是按照這一試驗程序在試驗進行的環境溫度下能夠得到的最大電流。如果電池或電池組裝有保護裝置，電阻負荷應比其中一個保護裝置在強制放電試驗過程中可能啟動的最高電阻負荷稍微大些(不超過10%)。把電路接通，使試驗電池或電池組放電。試驗從電路接通時開始一直進行到串聯電池串的電壓達到其起始開路電壓的10%,或進行24h,以時間較長者為準。5.7類別判定鋰電池和電池組應分別進行5.1～5.6要求的系列試驗，在每一系列試驗中應按順序進行。如鋰電池和電池組全部滿足表1的試驗要求，則判定該鋰電池和電池組為第9類危險貨物。聯合國《關于危險貨物運輸的建議書規章范本》