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技術文章
礦燈用鋰離子蓄電池安全性能檢驗規(guī)范
點擊次數(shù)：1418 發(fā)布時間：2010-7-31
1 范圍
本檢驗規(guī)范規(guī)定了礦燈用鋰離子蓄電池的術語和定義、安全性能要求、試驗方法及檢驗規(guī)則。
本檢驗規(guī)范適用于礦燈用鋰離子蓄電池（以下簡稱電池）。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。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(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)范達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本規(guī)范。
GB/T 2900.11-1988 蓄電池名詞術語（eqv IEC 486：1986）
ISO/IEC 導則51 安全性部分-標準中包含的方針
3 術語和定義
GB/T 2900.11-1988和ISO/IEC導則51中確立的以及下列術語和定義適用于本標準。
3.1
鋰離子蓄電池 lithium-ion battery
由一個或多個單體鋰離子蓄電池及附件組合而成，并且可以作為電源使用的組合體。包括外殼、并且可能含有電子保護裝置。
3.2
充電限制電壓 limited charge voltage
按制造商規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。
3.3
終止電壓 final voltage
規(guī)定放電終止時電池的負載電壓，其值由制造商規(guī)定。
3.4
泄漏 leakage
可見的液體電解質(zhì)的漏出。
3.5
泄氣 venting
電池中內(nèi)部壓力增加時，氣體通過預先設計好的防爆裝置釋放出來。
3.6
破裂 rupture
由于內(nèi)部或外部因素引起電池殼體的機械損傷，導致內(nèi)部物質(zhì)暴露或溢出，但沒有噴出。
3.7
起火 fire
電池有可見火焰。
3.8
爆炸 explosion
電池的外殼猛烈破裂導致主要成分拋射出來。
3.9
參考試驗電流 reference test current
參考試驗電流為5h率放電電流。
注：參考試驗電流用安培（A）表示，I=Ch/5h。
4 安全性能要求要求
4.1 擠壓BE-6045
電池按5.2.2規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.2 熱沖擊BE-101系類
電池按5.2.3規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.3 過充電
電池按5.2.4規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.4 強制放電
電池按5.2.5規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.5 短路BE-1000W
電池按5.2.6規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸，電池的外表面溫度不應高于150℃。
4.6 針刺BE-9002
電池按5.2.7規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸，電池的外表面溫度不應高于150℃。
4.7 重物沖擊BE-5066
電池按5.2.8規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
5 試驗方法
5.1 試驗條件
除非另有規(guī)定，本標準中各項試驗應在以下大氣條件下進行：
a）溫度：15℃～35℃；
b）相對濕度：45%～75%；
c）大氣壓力：86kPa～106kPa。
5.2 安全性能
5.2.1 試驗條件
下述試驗是模擬電池在濫用情況下可能發(fā)生的安全性問題。
下述試驗都應在有強制排風條件及防爆措施的裝置內(nèi)進行。除5.2.4、5.2.5外，試驗前所有電池都要按規(guī)定充電，并在充電后24h以內(nèi)開始進行試驗。外部安裝電子保護裝置的電池，進行試驗時應拆除保護裝置。
5.2.2 擠壓
將電池放置在擠壓設備的兩個擠壓平面之間，逐漸增加壓力至13kN,保持壓力1min。
圓柱形或方形電池在接受擠壓試驗時，其縱軸要平行于擠壓平面，垂直于擠壓方向。方形電池zui大面垂直于擠壓方向。每只電池只接受一次擠壓試驗。
5.2.3 熱沖擊
將電池放置于熱箱中，溫度以（5℃±2℃）/min的速率升溫至130℃±2℃并保溫30min,然后取出，恢復至室溫。
5.2.4 過充電
試驗應在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。電池先以I電流放電至終止電壓，將電池置于通風櫥中，連接電池正負極于直流電源，調(diào)節(jié)電源輸出電流至15I，輸出電壓不低于10V，持續(xù)充電7h或電池電壓不再增大。
內(nèi)部安裝可恢復式溫度或過流保護裝置以及電極不能承受大電流的電池，可選用不至于使該裝置動作或電極損壞的zui大電流對電池進行充電，直至電池電壓不再增大，持續(xù)充電時間不小于7h。
5.2.5 強制放電
試驗要求在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。電池以I電流放電至終止電壓，然后以5I的電流對電池進行反向充電90min。
內(nèi)部安裝可恢復式溫度或過流保護裝置的電池，可選用不至于使該裝置動作的zui大電流對電池進行反向充電，直到電池的端電壓低于0.2V。
5.2.6 短路
試驗應分別在20℃±5℃和55℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表面的中心部位）分別置于通風櫥和高溫箱中（進行55℃±5℃的短路試驗的電池應先在高溫箱中在55℃±5℃下保持1.5h～2h），短路其正負極，線路總電阻不大于100mΩ。直到電池負載電壓小于0.1V，并且電池表面溫度恢復至不高于環(huán)境溫度10℃時，結束試驗。每種溫度試驗3只電池。
內(nèi)部安裝可恢復式溫度或過流保護裝置的電池，可選用阻值不至于使該裝置動作的zui大負載短路電池正負極。 5.2.7 針刺
試驗應在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行，將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表面上）置于通風櫥中，用直徑3mm的無蝕銹鋼針以20mm/s～40mm/s的速度刺穿電池zui大表面的中心位置，并保持1min。 5.2.8 重物沖擊
電池放置于一平面上，將一Ф15.8mm的鋼柱置于電池中心，鋼柱的縱軸平行于平面，讓重量9.1kg的重物從610mm高度自由落到電池中心上方的鋼柱上。
圓柱形或方形電池在接受沖擊試驗時，其縱軸要平行于平面，垂直于鋼柱的縱軸。方形電池的zui長軸垂直于鋼柱，zui大面垂直于沖擊方向。每只電池只接受一次沖擊試驗。
6 檢驗規(guī)則
6.1.1 檢驗的樣本應從出廠檢驗合格的某個批或若干批中隨機抽取。
6.1.2 檢驗的項目、要求、試驗方法、樣品數(shù)量應符合表1的規(guī)定。
表1
本檢驗規(guī)范規(guī)定了礦燈用鋰離子蓄電池的術語和定義、安全性能要求、試驗方法及檢驗規(guī)則。
本檢驗規(guī)范適用于礦燈用鋰離子蓄電池（以下簡稱電池）。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。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(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)范達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本規(guī)范。
GB/T 2900.11-1988 蓄電池名詞術語（eqv IEC 486：1986）
ISO/IEC 導則51 安全性部分-標準中包含的方針
3 術語和定義
GB/T 2900.11-1988和ISO/IEC導則51中確立的以及下列術語和定義適用于本標準。
3.1
鋰離子蓄電池 lithium-ion battery
由一個或多個單體鋰離子蓄電池及附件組合而成，并且可以作為電源使用的組合體。包括外殼、并且可能含有電子保護裝置。
3.2
充電限制電壓 limited charge voltage
按制造商規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。
3.3
終止電壓 final voltage
規(guī)定放電終止時電池的負載電壓，其值由制造商規(guī)定。
3.4
泄漏 leakage
可見的液體電解質(zhì)的漏出。
3.5
泄氣 venting
電池中內(nèi)部壓力增加時，氣體通過預先設計好的防爆裝置釋放出來。
3.6
破裂 rupture
由于內(nèi)部或外部因素引起電池殼體的機械損傷，導致內(nèi)部物質(zhì)暴露或溢出，但沒有噴出。
3.7
起火 fire
電池有可見火焰。
3.8
爆炸 explosion
電池的外殼猛烈破裂導致主要成分拋射出來。
3.9
參考試驗電流 reference test current
參考試驗電流為5h率放電電流。
注：參考試驗電流用安培（A）表示，I=Ch/5h。
4 安全性能要求要求
4.1 擠壓BE-6045
電池按5.2.2規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.2 熱沖擊BE-101系類
電池按5.2.3規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.3 過充電
電池按5.2.4規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.4 強制放電
電池按5.2.5規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.5 短路BE-1000W
電池按5.2.6規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸，電池的外表面溫度不應高于150℃。
4.6 針刺BE-9002
電池按5.2.7規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸，電池的外表面溫度不應高于150℃。
4.7 重物沖擊BE-5066
電池按5.2.8規(guī)定進行試驗，應不起火、不爆炸。
5 試驗方法
5.1 試驗條件
除非另有規(guī)定，本標準中各項試驗應在以下大氣條件下進行：
a）溫度：15℃～35℃；
b）相對濕度：45%～75%；
c）大氣壓力：86kPa～106kPa。
5.2 安全性能
5.2.1 試驗條件
下述試驗是模擬電池在濫用情況下可能發(fā)生的安全性問題。
下述試驗都應在有強制排風條件及防爆措施的裝置內(nèi)進行。除5.2.4、5.2.5外，試驗前所有電池都要按規(guī)定充電，并在充電后24h以內(nèi)開始進行試驗。外部安裝電子保護裝置的電池，進行試驗時應拆除保護裝置。
5.2.2 擠壓
將電池放置在擠壓設備的兩個擠壓平面之間，逐漸增加壓力至13kN,保持壓力1min。
圓柱形或方形電池在接受擠壓試驗時，其縱軸要平行于擠壓平面，垂直于擠壓方向。方形電池zui大面垂直于擠壓方向。每只電池只接受一次擠壓試驗。
5.2.3 熱沖擊
將電池放置于熱箱中，溫度以（5℃±2℃）/min的速率升溫至130℃±2℃并保溫30min,然后取出，恢復至室溫。
5.2.4 過充電
試驗應在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。電池先以I電流放電至終止電壓，將電池置于通風櫥中，連接電池正負極于直流電源，調(diào)節(jié)電源輸出電流至15I，輸出電壓不低于10V，持續(xù)充電7h或電池電壓不再增大。
內(nèi)部安裝可恢復式溫度或過流保護裝置以及電極不能承受大電流的電池，可選用不至于使該裝置動作或電極損壞的zui大電流對電池進行充電，直至電池電壓不再增大，持續(xù)充電時間不小于7h。
5.2.5 強制放電
試驗要求在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。電池以I電流放電至終止電壓，然后以5I的電流對電池進行反向充電90min。
內(nèi)部安裝可恢復式溫度或過流保護裝置的電池，可選用不至于使該裝置動作的zui大電流對電池進行反向充電，直到電池的端電壓低于0.2V。
5.2.6 短路
試驗應分別在20℃±5℃和55℃±5℃的環(huán)境溫度下進行。將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表面的中心部位）分別置于通風櫥和高溫箱中（進行55℃±5℃的短路試驗的電池應先在高溫箱中在55℃±5℃下保持1.5h～2h），短路其正負極，線路總電阻不大于100mΩ。直到電池負載電壓小于0.1V，并且電池表面溫度恢復至不高于環(huán)境溫度10℃時，結束試驗。每種溫度試驗3只電池。
內(nèi)部安裝可恢復式溫度或過流保護裝置的電池，可選用阻值不至于使該裝置動作的zui大負載短路電池正負極。 5.2.7 針刺
試驗應在20℃±5℃的環(huán)境溫度下進行，將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表面上）置于通風櫥中，用直徑3mm的無蝕銹鋼針以20mm/s～40mm/s的速度刺穿電池zui大表面的中心位置，并保持1min。 5.2.8 重物沖擊
電池放置于一平面上，將一Ф15.8mm的鋼柱置于電池中心，鋼柱的縱軸平行于平面，讓重量9.1kg的重物從610mm高度自由落到電池中心上方的鋼柱上。
圓柱形或方形電池在接受沖擊試驗時，其縱軸要平行于平面，垂直于鋼柱的縱軸。方形電池的zui長軸垂直于鋼柱，zui大面垂直于沖擊方向。每只電池只接受一次沖擊試驗。
6 檢驗規(guī)則
6.1.1 檢驗的樣本應從出廠檢驗合格的某個批或若干批中隨機抽取。
6.1.2 檢驗的項目、要求、試驗方法、樣品數(shù)量應符合表1的規(guī)定。
表1
| 序號 | 檢驗項目 | 要求 | 試驗方法 | 樣品數(shù)量 | |
| 1 | 安全性能 | 擠壓BE-6045 | 4.1 | 5.2.2 | 3 |
| 2 | 熱沖擊BE-101 | 4.2 | 5.2.3 | 3 | |
| 3 | 過充電 | 4.3 | 5.2.4 | 3 | |
| 4 | 強制放電 | 4.4 | 5.2.5 | 3 | |
| 5 | 短路BE-1000W | 4.5 | 5.2.6 | 6 | |
| 6 | 針刺BE-9002 | 4.6 | 5.2.7 | 3 | |
| 7 | 重物沖擊BE-5066 | 4.7 | 5.2.8 | 3 | |
6.1.3 進行檢驗時,應按表1中規(guī)定的試驗項目進行。在進行某一項試驗時，如有一只樣品不合格，即判該項不合格；如有一項試驗不合格，即判檢驗不合格。在進行某一項試驗時，如有樣品不合格，影響到其他試驗項目時，應使用備用樣品進行其他項目的試驗。