ГОСТ Р МЭК 62619-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности для литиевых аккумуляторов и батарей для промышленных применений

7.2 Разумно предсказуемое неправильное использование

 

7.2.1 Испытание на внешнее короткое замыкание (аккумулятор или блок аккумуляторов)

a) Требования

Короткое замыкание между положительным и отрицательным выводами не должно приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Полностью заряженные аккумуляторы хранят при температуре окружающей среды (25 +/- 5) °C. Каждый аккумулятор затем закорачивают, соединив положительный и отрицательный выводы проводником с общим сопротивлением (30 +/- 10) мОм.

Аккумуляторы должны оставаться в этом состоянии в течение 6 ч или до тех пор, пока температура корпуса не снизится на 80% от максимального повышения температуры, в зависимости от того, что произойдет раньше.

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.2.2 Испытание на динамический удар (аккумулятор или блок аккумуляторов)

a) Требования

Воздействие на аккумулятор, как указано ниже, не должно приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Аккумулятор или блок аккумуляторов разряжают постоянным током 0,2I_t, А, до 50% СЗ <1>.

--------------------------------

<1> СЗ (SOC) - степень заряженности.

 

Аккумулятор или блок аккумуляторов кладут на плоский бетонный или металлический пол. Стержень из нержавеющей стали марки 316 диаметром (15,8 +/- 0,1) мм и длиной не менее 60 мм или наибольшего размера аккумулятора, в зависимости от того, что из них больше, размещают по центру аккумулятора или блока аккумуляторов. Затем на стержень, расположенный на образце, с высоты (610 +/- 25) мм сбрасывают груз из твердого материала массой 9,1 кг.

Цилиндрический или призматический аккумулятор подвергают воздействию удара в точке пересечения его продольной оси, параллельной плоскому бетонному или металлическому полу, с продольной осью стержня диаметром 15,8 мм, лежащего по центру испытуемого образца перпендикулярно ей. Призматический аккумулятор должен быть также повернут на 90° вокруг своей продольной оси так, чтобы и широкие, и узкие стороны подверглись удару. Каждый образец подвергается только одному удару, для каждого удара используется отдельный образец (см. рисунок 1).

Примечание - Для металлического пола с помощью соответствующих мер следует избегать внешнего короткого замыкания аккумулятора или батареи с полом.

 

 

Примечание - Для поддержания положения аккумулятора или блока аккумуляторов может быть использован материал, который не будет оказывать никакого влияния на результаты испытаний.

 

Рисунок 1 - Расположение при испытании на динамический удар

 

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.2.3 Испытание на падение (аккумулятор, блок аккумуляторов или батарейная система)

7.2.3.1 Общие положения

Испытание на падение проводят на аккумуляторе или блоке аккумуляторов, а также на батарейной системе. Метод испытания и высота падения определяются массой испытуемого образца, как показано в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Метод и условия испытания на падение

 

Масса испытуемого образца	Метод испытания	Высота падения
Менее 7 кг	Падение на все стороны	100,0 см
От 7 до менее 20 кг	Падение на все стороны	10,0 см
От 20 до менее 50 кг	Ребро и угол	10,0 см
От 50 до менее 100 кг	Ребро и угол	5,0 см
100 кг и более	Ребро и угол	2,5 см
Примечание - Если батарейная система состоит из более мелких частей, то такая часть может быть использована в качестве испытуемого образца как представителя полноразмерной батарейной системы. При испытании в него могут быть добавлены функции, имеющиеся в полноразмерной батарейной системе. Изготовитель подробно описывает испытуемый образец.

 

7.2.3.2 Испытание на падение на все стороны (аккумулятор, блок аккумуляторов или батарейная система)

Это испытание проводят, когда масса испытуемого образца составляет менее 20 кг.

a) Требования

Падение испытуемого образца не должно приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Каждый полностью заряженный испытуемый образец трижды сбрасывают с высоты, приведенной в таблице 2, на плоский бетонный или металлический пол.

В случае, когда масса испытуемого образца меньше 7 кг, его сбрасывают таким образом, чтобы получить удары в случайных направлениях. В случае, когда масса испытуемого образца 7 кг или более, но менее 20 кг, испытание должно проводиться с падением испытуемого образца на нижнюю часть. Нижняя часть испытуемого образца указывается изготовителем.

После испытания испытуемые образцы должны быть выдержаны в покое в течение минимум 1 ч, после чего проводят их визуальный осмотр.

Примечание - Для металлического пола с помощью соответствующих мер следует избегать внешнего короткого замыкания аккумулятора или батареи с полом.

 

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.2.3.3 Испытание на падение на ребра и углы (аккумулятор, блок аккумуляторов или батарейная система)

Это испытание проводят, когда масса испытуемого образца 20 кг и более.

a) Требования

Падение испытуемого образца не должно приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Каждый полностью заряженный испытуемый образец сбрасывают два раза с высоты, приведенной в таблице 2, на плоский бетонный или металлический пол. Условия испытаний должны гарантировать их проведение, как показано на рисунках 2, 3 и 4, воспроизводящих точки воздействия при падении на короткое ребро и угол. Должно быть проведено по два удара каждого типа на то же короткое ребро и на тот же угол. Для падений на угол и ребро испытуемый образец должен быть ориентирован таким образом, чтобы прямая линия, проходящая через угол/ребро, которые должны быть подвергнуты удару и геометрический центр испытуемого образца, была примерно перпендикулярна поверхности удара.

Примечание - Для металлического пола с помощью соответствующих мер следует избегать внешнего короткого замыкания аккумулятора или батареи с полом.

 

 

Рисунок 2 - Расположение точек воздействия

 

 

 

 

Рисунок 3 - Конфигурация для испытания

на падение на короткое ребро

 

 

 

 

Мелкие образцы могут быть сброшены с рук. Если использовано устройство подъема-сброса, то оно не должно в момент сброса передавать вращательные или боковые усилия на образец.

 

Рисунок 4 - Конфигурация для испытания на падение на угол

 

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.2.4 Испытание на термическое воздействие (аккумулятор или блок аккумуляторов)

a) Требования

Воздействие повышенной температуры не должно приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Каждый полностью заряженный аккумулятор, стабилизированный при температуре окружающей среды (25 +/- 5) °C, помещают в гравитационную или циркулирующую конвекционную печь.

Температуру печи поднимают со скоростью (5 +/- 2) °C/мин до температуры (85 +/- 5) °C.

Аккумулятор оставляют при такой температуре в течение 3 ч до прекращения испытания.

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.2.5 Испытание на перезаряд (аккумулятор или блок аккумуляторов)

Это испытание проводят с батарейными системами с одним устройством защиты или управления для контроля напряжения заряда. Для батарейных систем с двумя или более независимыми устройствами защиты или управления для контроля напряжения заряда это испытание может быть опущено.

Примечание - Примером двух или более независимых устройств защиты или управления являются:

- измерительное устройство для контроля напряжения каждого аккумулятора в батарейной системе с функцией управления током заряда, чтобы величина самого высокого напряжения на аккумуляторах не превышала верхний предел напряжения заряда,

и

- диагностическая система мониторинга, которая обнаруживает отказ устройства контроля напряжения аккумуляторов и функций прекращения заряда. Например, диагностическая система мониторинга может быть реализована путем сравнения общего напряжения батареи, измеренного непосредственно, и напряжения, рассчитанного путем суммирования напряжений каждого аккумулятора.

 

a) Требования

Заряд в течение более длительных периодов, чем указано изготовителем, не должен приводить к воспламенению или взрыву.

b) Испытание

Испытание проводят при температуре окружающего воздуха (25 +/- 5) °C. Каждый испытуемый аккумулятор разряжают постоянным током 0,2I_t, А, до конечного напряжения, указанного изготовителем. Затем аккумулятор заряжают постоянным током, равным максимальному установленному зарядному току батарейной системы, до тех пор, пока напряжение не достигнет максимального значения, которое возможно при условии, что исходно заложенное управление зарядом не работает. Затем заряд прекращают. Во время испытаний должны контролироваться напряжение и температура.

Испытание должно продолжаться до тех пор, пока температура поверхности аккумулятора не достигнет установившегося состояния (изменение менее 10 °C в течение 30 мин) или не вернется к температуре окружающей среды.

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.

7.2.6 Испытание на принудительный разряд (аккумулятор или блок аккумуляторов)

a) Требования

Аккумулятор, предназначенный для приложения с использованием нескольких аккумуляторов, должен выдерживать принудительный разряд, не вызывая воспламенения или взрыва.

b) Испытание

Разряженный аккумулятор подвергают принудительному разряду постоянным током 1,0I_t, А, в течение 90 мин. В конце испытательного периода проводят визуальный осмотр.

Если напряжение при разряде достигает целевого значения напряжения, указанного ниже, в течение испытательного периода, то напряжение следует удерживать на значении целевого напряжения в течение оставшегося испытательного периода путем уменьшения тока. Целевое напряжение определяют следующим образом:

i) если батарейная система снабжена двумя или более независимыми устройствами защиты или управления для контроля напряжения при разряде или батарейная система имеет только один аккумулятор или блок аккумуляторов:

Целевое напряжение = - (верхнее предельное напряжение заряда аккумулятора);

ii) если батарейная система снабжена только одним устройством защиты или управления для контроля напряжения при разряде или не имеет его вообще:

Целевое напряжение = - [верхний предел зарядного напряжения аккумулятора x (n - 1)],

где n - количество последовательно соединенных аккумуляторов в батарейной системе.

Если максимальный ток разряда аккумулятора меньше 1,0I_t, А, следует выполнить переразряд в течение периода испытания током, определенным

 

,

 

где t - период испытания, мин;

I_з.макс - максимальный ток разряда аккумулятора, А.

Примечание - Примером двух или более независимых устройств защиты или управления являются:

- измерительное устройство для контроля напряжения каждого аккумулятора в батарейной системе с функцией прерывания разряда, когда напряжение на хотя бы одном аккумуляторе достигнет напряжения конца разряда или нижнего предела разрядного напряжения,

и

- диагностическая система мониторинга, которая обнаруживает отказ устройства контроля напряжения аккумуляторов и функций разрыва цепи разряда. Например, диагностическая система мониторинга может быть реализована путем сравнения общего напряжения батареи, измеренного непосредственно, и напряжения, рассчитанного путем суммирования напряжений каждого аккумулятора.

 

c) Критерии приемки

Отсутствие воспламенения, отсутствие взрыва.