ГОСТ Р 58366-2019 Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 4. Альтернативные методы испытаний на внутреннее короткое замыкание по МЭК 62660-3

Обложка ГОСТ Р 58366-2019 Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 4. Альтернативные методы испытаний на внутреннее короткое замыкание по МЭК 62660-3
Обозначение
ГОСТ Р 58366-2019
Наименование
Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 4. Альтернативные методы испытаний на внутреннее короткое замыкание по МЭК 62660-3
Статус
Действует
Дата введения
2019.01.08
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
29.220.99, 43.120

ГОСТ Р 58366-2019/IEC TR 62660-4:2017

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АККУМУЛЯТОРЫ ЛИТИЙ-ИОННЫЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДОРОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Часть 4

Альтернативные методы испытаний на внутреннее короткое замыкание по МЭК 62660-3

Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles. Part 4. Alternative test methods for the internal short circuit test of IEC 62660-3

ОКС 29.220.99

43.120

ОКПД2 27.20.23.130

27.20.23.140

Дата введения 2019-08-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 марта 2019 г. N 80-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC TR 62660-4:2017* "Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 4. Альтернативные методы испытаний на внутреннее короткое замыкание по МЭК 62660-3" (IEC TR 62660-4:2017 "Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 4: Candidate alternative test methods for the internal short circuit test of IEC 62660-3", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые положения настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав. Международная электротехническая комиссия (IEC) не несет ответственности за идентификацию подобных патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

МЭК 62660-3 содержит методы испытаний и критерии приемки для показателей безопасности литий-ионных аккумуляторов и блоков, предназначенных для приведения в движение электромобилей (ЭМ, EV), включая батареи аккумуляторных (ЭМА, BEV) и гибридных (ЭМГ, HEV) электромобилей. МЭК 62660-3 определяет испытание на внутреннее короткое замыкание для имитации внутреннего короткого замыкания аккумулятора, вызванного загрязнением проводящими частицами, на основе МЭК 62619. Поскольку метод испытаний, основанный на МЭК 62619, требует открытия аккумулятора и тщательного обращения с ним, отрасль нуждается в альтернативных методах испытаний, которые также могут применяться при определенных условиях. В настоящем стандарте представлены варианты альтернативных методов испытаний.

Примечание - Это испытание должно проводиться на объекте, который может выдерживать потенциально опасные события, вплоть до взрыва, и силами персонала, обученного для управления рисками.

1 Область применения

В настоящем стандарте приведены данные об альтернативных методах испытаний на внутреннее короткое замыкание в соответствии с 6.4.4.2.2 МЭК 62660-3:2016. Испытание на внутреннее короткое замыкание предназначено для моделирования внутреннего короткого замыкания аккумулятора, вызванного загрязнением проводящими частицами, а также для проверки безопасности работы аккумулятора при возникновении таких условий.

Настоящий стандарт применим к вторичным литий-ионным аккумуляторам и аккумуляторным блокам, используемым для движения ЭМ, включая ЭМА и ЭМГ.

Примечание - Настоящий стандарт не распространяется на цилиндрические аккумуляторы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты. Для датированных ссылок следует использовать только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных ссылок - последнее издание, включая все поправки к нему:

IEC 62619:2017, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for secondary lithium cells and batteries, for use in industrial applications (Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности для литиевых аккумуляторов и батарей для промышленных применений)

IEC 62660-3:2016, Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 3: Safety requirements (Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 3. Требования безопасности)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 62660-3.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/;

- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на http://www.iso.org/obp.

4 Общие положения для альтернативного испытания

Испытание на внутреннее короткое замыкание определено в 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016. По согласованию между потребителем и поставщиком могут быть выбраны другие методы испытаний имитации внутреннего короткого замыкания аккумулятора, вызванного загрязнением проводящими частицами, если удовлетворяются следующие критерии:

a) деформация корпуса не должна влиять на событие короткого замыкания аккумулятора термически или электрически. Энергия не должна рассеиваться никаким другим коротким замыканием, кроме межэлектродного короткого замыкания;

b) внутреннее короткое замыкание между положительным и отрицательным электродами должно быть смоделировано только в одном месте между двумя электродами (цель);

c) должна быть смоделирована примерно такая же площадь области короткого замывания, как и в 7.3.2 b) МЭК 62619:2017;

d) расположения мест короткого замыкания в аккумуляторе должны быть такими же, как описано в 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016;

e) испытание должно быть воспроизводимым (см. таблицу 1 МЭК 62619:2017).

До проведения испытания подробные условия и параметры альтернативного испытания должны быть согласованы потребителем и изготовителем аккумуляторов, чтобы вышеуказанные критерии могли быть удовлетворены. Результат испытания оценивают путем разборки аккумулятора, наблюдения в рентгеновских лучах и т.д.

Если результат испытания показывает, что короткое замыкание произошло более чем в одном межэлектродном слое или имеет большую площадь короткого замыкания, испытание может считаться пригодным альтернативным испытанием при условии соответствия критериям требований 6.4.4.3 МЭК 62660-3:2016. Неудача в альтернативном испытании не означает отказ в испытании в соответствии с 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016, поскольку условия альтернативного испытания могут быть более тяжелыми, чем предписанные критерии.

Примечание - В случае если внутреннее короткое замыкание невозможно смоделировать, испытание недействительно и данные об этом сообщаются.

5 Альтернативный метод испытаний

5.1 Описание альтернативного метода испытаний

5.1.1 Общие положения

В качестве кандидата альтернативных методов испытаний в разделе 4 ниже описан метод испытания на внутреннее короткое замыкание, вызванное вдавливанием. В таблице 1 приведены рекомендуемые параметры проведения испытания.

Таблица 1 - Рекомендуемые параметры

Параметр испытаний

Рекомендация

Температура испытания (температура испытательного стенда и аккумулятора)

(25±5)°С

Степень заряженности (СЗ) аккумулятора

Максимальное значение СЗ, указанное изготовителем аккумулятора

Скорость прессования

0,1 мм/с или менее

Точность прессования

±0,01 мм/с

Стабильность положения после повышения давления

±0,02 мм

Максимальное усилие, развиваемое прессом

1000 Н или более

Метод измерения давления

Непосредственно измеряется с помощью тензодатчика

Периодичность измерения давления

5 мс или менее

Периодичность измерения температуры

1 с или менее

Периодичность измерения напряжения

5 мс или менее

Время остановки индентора после обнаружения падения напряжения

100 мс или менее

5.1.2 Подготовка и настройка испытания

5.1.2.1 Подготовка аккумуляторов

Для плоских или пакетных аккумуляторов подготовка не требуется.

Для призматических аккумуляторов с жестким корпусом корпус может быть утончен или удален соответствующим методом, рекомендованным изготовителем аккумулятора. Утончение или удаление корпуса должно быть проведено до заряда и регулировки СЗ аккумулятора. Эту операцию следует проводить с учетом всех необходимых мер безопасности.

5.1.2.2 Настройка испытания

Аккумулятор следует размещать таким образом, чтобы он не мог перемещаться во время испытания. Аккумулятор должен быть электрически изолирован от испытательного оборудования.

В случае испытания плоского или пакетного аккумулятора следует применять устройства для их фиксации. На рисунках 1 и 2 показаны примеры устройства фиксации.

Рисунок 1 - Пример испытательной установки 1

Рисунок 2 - Пример испытательной установки 2

5.1.2.3 Устройство вдавливания

5.1.2.3.1 Общие положения

В этом альтернативном методе испытаний предлагаются два типа устройств вдавливания (инденторов), определение которых приведено в 5.1.2.3.2 и 5.1.2.3.3.

5.1.2.3.2 Тип 1: керамический гвоздь 3 мм

Индентор типа 1 представляет собой керамический гвоздь диаметром (3±0,2) мм. Угол наконечника гвоздя должен составлять (45±3)°. На рисунке 1 показан пример ориентации керамического гвоздя по отношению к слоям электродов аккумулятора во время надавливания.

5.1.2.3.3 Тип 2: керамический гвоздь 1 мм с наконечником из никеля

Индентор типа 2 представляет собой керамический гвоздь диаметром (1,0±0,1) мм с наконечником из никеля (Ni) высотой 0,35 мм. Угол наконечника гвоздя с Ni должен составлять от 28° до 45° (см. рисунки 3 и 4).

Керамический гвоздь с наконечником из Ni применяют для призматических аккумуляторов с жесткой оболочкой и плоских, а также пакетных аккумуляторов.

Испытание с использованием индентора типа 1 не применимо к аккумуляторам, у которых корпус используется как часть электродов. Если корпус снят, то это испытание может быть применено.

Размеры в миллиметрах

Рисунок 3 - Пример керамического гвоздя с наконечником из Ni

Рисунок 4 - Пример испытания с применением керамического гвоздя с наконечником из Ni

5.1.3 Проведение испытания

Испытание необходимо проводить следующим образом:

a) Аккумулятор следует подготовить в соответствии с 5.1.2.1.

b) СЗ аккумулятора следует привести к значению максимального СЗ, указанного изготовителем аккумулятора в соответствии с 5.3 МЭК 62660-3:2016.

c) Затем аккумулятор должен быть установлен на испытательную установку в соответствии с 5.1.2.2. Устройство вдавливания должно быть выбрано в соответствии с 5.1.2.3 на основе соглашения между потребителем и поставщиком. Индентор должен располагаться перпендикулярно слоям электродов аккумулятора. Аккумулятор или индентор должны двигаться вдоль этой перпендикулярной оси. Место вдавливания должно быть таким же, как указано в МЭК 62660-3:2016.

d) Затем следует нажать индентором на аккумулятор или аккумулятором на индентор с постоянной скоростью менее 0,1 мм/с. Смещение индентора должно быть остановлено при обнаружении падения напряжения не менее 5 мВ. Допускается использовать падение напряжения менее 5 мВ, если используется высокоточный измеритель напряжения и может быть подтверждено фактическое местоположение короткое* замыкания при проверке после окончания испытания. Точность измерителя напряжения должна быть документирована. Если падение напряжения не менее 5 мВ не обнаружено до момента, когда индентор будет вжат до половины толщины аккумулятора, испытание должно быть остановлено. Такое испытание считается недействительным и должно быть повторено.

___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - .

e) После того как вжатие прекращено, индентор должен оставаться на месте до конца периода наблюдения. Во время испытания необходимо записать напряжение на аккумуляторе, силу нажатия, величину хода пресса и температуру аккумулятора. Температуру аккумулятора следует измерять на его поверхности на расстоянии менее 25 мм от центра углубления. Периодичность записи данных о напряжении и давлении должна составлять не более 5 мс. Периодичность записи других параметров должна составлять не более 1 с.

5.1.4 Критерии приемки

Во время испытания и в течение 1 ч наблюдения аккумулятор не должен иметь признаков воспламенения или взрыва.

Приложение A

(справочное)

Данные испытаний

A.1 Общие положения

В настоящем приложении представлена информация о результатах испытаний, проведенных в соответствии с разделом 5, и о результатах соответствующих сравнительных испытаний.

Воспроизводимость каждого результата испытания подтверждается на нескольких конструкциях аккумуляторов. Дальнейшие данные испытаний необходимо оценивать с помощью аккумуляторов, которые не прошли испытание в 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016 и т.д.

A.2 Данные испытаний

A.2.1 Результаты испытаний

В таблице A.1 показан результат испытаний на внутреннее короткое замыкание на нескольких типах аккумуляторов с использованием инденторов, описанных в 5.1.2.3, и других типов инденторов для сравнения. Также в качестве сравнительного было проведено испытание на принудительное внутреннее короткое замыкание (КЗВП) по 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016.

Все аккумуляторы, приведенные в таблице А.1, не показали никаких признаков воспламенения или взрыва и соответствовали критериям приемки 5.1.4.

В большинстве испытаний, кроме испытания КЗВП, количество короткозамкнутых слоев более одного слоя, а также не постоянно среди одних и тех же аккумуляторов.

Дополнительные данные каждого испытания показаны в А.2.2.

Таблица А.1 - Результаты испытаний на внутреннее короткое замыкание

Номер испытания

Тип индентора или КЗВП

Аккуму-
лятор

Химия, или емкость, или применение (ЭМГ/ЭМГП/ЭМА)

Тип аккумулятора и толщина корпуса

Скорость вдавли-
вания, мм/с

Заданное падение напряжения в момент остановки индентора, мВ

Результаты испытаний

Падение напряжения в момент остановки индентора, мВ

Повышение темпе-
ратуры, °С

Количество коротко-
замкнутых слоев

Пройден/не пройден

Дополни-
тельная инфор-
мация

Номер рисунка

1-1

КЗВП

А

HC/MNC,

5 Ач, ЭМГ

Призматический

0,1

5

5

<1

+:2, -:2

Пройден

А.1

1-2

0,1

5

3

4

+:1, -:2

Пройден

А.2

1-3

0,1

5

12

< 1

+:1, -:2

Пройден

А.3

2-1

Тип 2

0,1

5

7

23

+:4, -:4

Пройден

А.4

2-2

Тип 2

В

SC/MNC,

5 Ач, ЭМГ

Призматический

0,1

5

6

35

+:5, -:5

Пройден

А.5

2-3

0,1

2

2

2

+:3, -:3

Пройден

А.6

3-1

Полностью керамические гвозди 1

А

HC/MNC,

5 Ач, ЭМГ

Призматический

1,0

25

20

20

+:7, -:6

Пройден

А.7

3-2

Тип 2

1,0

25

30

19

+:8, -:8

Пройден

А.8

4

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником

0,1

2

2,4

0,9

+:2, -:3

Пройден

А.10

5-1

0,1

5

13,4

7,5

+:3, -:4

Пройден

А.11

5-2

0,1

20

21,4

21,4

+:8, -:8

Пройден

А.12

6-1

Тип 2

С

ЭМА

Пакетный

0,01

2

2

49

+:4, -:4

Пройден

А.13

6-2

3

0,3

+:2, -:2

Пройден

6-3

12

0,1

+:1, -:2

Пройден

6-4

6

47

+:1, -:1

Пройден

6-5

3

52

+:3, -:3

Пройден

7-1

Тип 2

D

ЭМГ

Пакетный

0,01

2

10

+:3, -:3

Пройден

А.14

7-2

4

+:3, -:4

Пройден

7-3

6

34

+:3, -:4

Пройден

7-4

10

43

+:3, -:4

Пройден

7-5

6

31

+:2, -:3

Пройден

8-1

Полностью керамические гвозди

3+угол 20°

С

ЭМА

Пакетный

0,01

2

1

47

+:5, -:5

Пройден

А.15

8-2

1

53

+:5, -:6

Пройден

8-3

1

41

+:4, -:4

Пройден

8-4

Тип 1

2

32

+:4, -:5

Пройден

8-5

Тип 1

1

31

+:3, -:3

Пройден

9-1

Полностью керамические гвозди O3+угол 20°

D

ЭМГ

Пакетный

0,01

2

5

26

+:2, -:2

Пройден

А.16

9-2

7

36

+:2, -:3

Пройден

9-3

6

31

+:2, -:3

Пройден

9-4

Тип 1

5

30

+:2, -:3

Пройден

9-5

Тип 1

9

71

+:3, -:3

Пройден

10-1

КЗВП

С

ЭМА

Пакетный

0,01

2

2

<1

+:1, -:1

Пройден

А.17

10-2

КЗВП

D

ЭМГ

Пакетный

0,01

2

2

<1

+:1, -:1

Пройден

А.18

11-1

КЗВП

Е

Графит/MNC 21,5 Ач, ЭМГП

Призматический 0,7 мм

0,01

2

3,1

-

+:0, -:1

Пройден

Отсутствие дыма

А.19

11-2

КЗВП

F

Графит/NСА 5 Ач, ЭМГ

Призматический 0,5 мм

0,01

2

1,9

-

+:0, -:1

Пройден

Отсутствие дыма

А.20

12-1

Керамический гвоздь 1 с Ni наконечником (45°, 1 мм)

Е

Графит/MNC 21,5 Ач, ЭМГП

Призматический 0,7 мм

0,01

2

7,4

-

+:2, -:2

Пройден

Отсутствие дыма

А.21

12-2

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником (45°, 1 мм)

0,01

2

8,2

-

+:2, -:2

Пройден

Отсутствие дыма

А.22

12-3

Тип 2 (30°)

0,01

2

9,6

-

+:2, -:2

Пройден

Отсутствие дыма

А.23

12-4

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником (30°, 1 мм)

Е

Графит/MNC 21,5 Ач, ЭМГП

Призматический 0,7 мм

0,01

2

2,1

-

+:1, -:2

Пройден

Отсутствие дыма

А.24

12-5

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником (45°, 1 мм)

0,1

2

2362

-

Пройден

Дым

А.25

12-6

0,001

2

8,5

-

+:1, -.:2

Пройден

Отсутствие дыма

А.26

12-7

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником (60°, 1 мм)

0,01

2

2391

-

Пройден

Дым

А.27

13

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником (30°, 1 мм)

F

Графит/NCA5
Ач, ЭМГ

Призматический 0,5 мм

0,01

2

52

-

+:1, -:2

Пройден

Отсутствие дыма

А.28

14-1

Керамический гвоздь 3 с Ni наконечником (45°, 1 мм)

G

Графит/MNC и LMO 60 Ач, ЭМГП

Призматический 0,85 мм

0,01

2

1364

-

+:0, -:0

Не пройден

Возгорание

А.29

14-2

Призматический 0,3 мм

0,01

2

1455

-

+:0, -:0

Не пройден

Возгорание

А.30

14-3

Тип 2 (30°)

Призматический 0,05 мм

0,01

2

9,0

-

+:0, -:0

Пройден

Отсутствие дыма

А.31

14-4

Призматический 0 мм

0,01

2

2,0

-

+:7, -:8

Пройден

Отсутствие дыма

А.32

14-5

Призматический 0,05 мм

0,1

2

2,0

-

+:4, -:4

Пройден

Отсутствие дыма

А.33

15-1

Тип 1

H

Графит/MNC 37 Ач, ЭМГП

Пакетный

0,01

5

2,0

26,4

+:12, -:12

Пройден

Отсутствие дыма

А.34а

15-2

0,01

5

5,0

13,4

+:8, -:8

Пройден

Отсутствие дыма

А.34b

15-3

0,01

5

3,0

36,5

+:4, -:4

Пройден

Отсутствие дыма

А.34с

15-4

0,01

5

5,0

52,8

+:9, -:9

Пройден

Отсутствие дыма

A.34d

15-5

0,01

5

5,0

25,0

+:6, -:6

Пройден

Отсутствие дыма

А.34е

16-1

Тип 2

0,01

5

4,0

27,7

+:9, -:9

Пройден

Отсутствие дыма

А.35а

16-2

0,01

5

5,0

36,3

+:5, -:5

Пройден

Отсутствие дыма

А.35b

16-3

0,01

5

2,0

24,8

+:4, -:4

Пройден

Отсутствие дыма

А.35с

16-4

0,01

5

4,0

23,8

+:7, -:7

Пройден

Отсутствие дыма

A.35d

16-5

0,01

5

3,0

26,6

+:6, -:6

Пройден

Отсутствие дыма

А.35е

Твердый углерод.

Литированный оксид марганца, никеля, кобальта.

Мягкий углерод.

Испытание на принудительное внутреннее замыкание (МЭК 62660-3:2016, 6.4.4.2.1).

Положительный электрод.

Отрицательный электрод.

Подзаряжаемый гибридный электромобиль.

Никель-кобальт-алюминий.

Литированный оксид марганца.

A.2.2 Данные отдельных испытаний

А.2.2.1 Испытания на аккумуляторах А и В

A.2.2.1.1 Результаты испытаний КЗВП на аккумуляторах A

Испытания 1-1, 1-2 и 1-3 в таблице A.1 проведены в соответствии с 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016 с тремя образцами аккумуляторов A (HC/MNC, 5 Ач для ЭМГ). Данные испытаний показаны на рисунках A.1-A.3 и таблице A.1. На рисунках а показано изменение напряжения и температуры аккумулятора в течение 1 ч, а на рисунках b - изменение напряжения при возникновении короткого замыкания в увеличенном масштабе.


Рисунок A.1 - Напряжение и температура в ходе испытания 1-1

________________

Примечание к рисункам А.1-А.12 - Японский автомобильный научно-исследовательский институт (JARI) приобрел эти данные в рамках проекта развития новой энергетической инфраструктуры в 2014 году, который был возложен на Агентство по природным ресурсам и энергетике/Исследовательский институт Mitsubishi, Inc.


Рисунок A.2 - Напряжение и температура в ходе испытания 1-2


Рисунок A.3 - Напряжение и температура в ходе испытания 1-3

A.2.2.1.2 Испытания с индентором типа 2

Испытания 2-1, 2-2 и 2-3 в таблице A.1 проведены в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 2 на двух типах аккумуляторов: A и B (SC/MNC, 5 Ач для применения в ЭМГ). Результаты испытаний показаны на рисунках A.4-A.6 и таблице A.1. Проявления короткого замыкания в испытании 2-1 и 2-2 были более сильными, чем в испытании КЗВП в А.2.2.1.1. Испытание 2-3 было остановлено при падении напряжения на 2 мВ и достигло почти того же результата, что и испытание КЗВП.


Рисунок A.4 - Напряжение и температура в ходе испытания 2-1


Рисунок A.5 - Напряжение и температура в ходе испытания 2-2


Рисунок A.6 - Напряжение и температура в ходе испытания 2-3

A.2.2.1.3 Сравнительные испытания с использованием керамических гвоздей с или без наконечника из Ni

Испытания 3-1 и 3-2 в таблице А.1 проведены на аккумуляторах А с использованием индентора типа 2 и керамического гвоздя диаметром 1 мм с наконечником Ni и без него. Условием окончания испытания было падение напряжения на 20 мВ. Результаты испытаний показаны на рисунках A.7, A.8 и в таблице A.1. Результаты обоих испытаний при наличии и отсутствии наконечника Ni практически одинаковы.


Рисунок A.7 - Напряжение и температура в ходе испытания 3-1


Рисунок A.8 - Напряжение и температура в ходе испытания 3-2

A.2.2.1.4 Сравнение инденторов разного размера

Испытание 4 в таблице А.1 проведено на аккумуляторах А с использованием керамического гвоздя диаметром 3 мм с наконечником из Ni, как показано на рисунке А.9. Индентор автоматически останавливался при обнаружении падения напряжения на 2 мВ или более. Данные испытаний показаны на рисунке A.10 и в таблице A.1.

Размеры в миллиметрах


Рисунок А.9 - Керамический гвоздь диаметром 3 мм с наконечником из Ni


Рисунок A.10 - Напряжение и температура в ходе испытания 4

A.2.2.1.5 Сравнение условия остановки испытания

Испытания 5-1 и 5-2 в таблице А.1 проведены на аккумуляторах А с использованием керамического гвоздя диаметром 3 мм с наконечником из Ni и с различными условиями остановки испытания по падению напряжения. Согласно 5.1.3 индентор должен быть остановлен при обнаружении падения напряжения не менее 5 мВ. Испытание 5-1 было остановлено, когда было обнаружено падение напряжения 5 мВ (см. рисунок A.11), а испытание 5-2 было остановлено, когда было обнаружено падение напряжения 20 мВ (см. рисунок A.12). Данные обоих испытаний показывают, что внутреннее короткое замыкание с меньшим количеством слоев можно моделировать, когда испытание останавливается при меньшем падении напряжения.


Рисунок A.11 - Напряжение и температура в ходе испытания 5-1


Рисунок A.12 - Напряжение и температура в ходе испытания 5-2

A.2.2.2 Испытания на аккумуляторах C и аккумуляторах D

A.2.2.2.1 Испытание с индентором типа 2

Испытания с 6-1 по 6-5 в таблице A.1 проведены в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 2 на аккумуляторах C (пакетный аккумулятор для применения в ЭМА). Результаты измерения напряжения приведены на рисунке A.13.

Испытания с 7-1 по 7-5 в таблице А.1 проведены в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 2 на аккумуляторах D (пакетный аккумулятор для применения в ЭМГ). Результаты измерения напряжения приведены на рисунке A.14.

Результаты сравнительного испытания согласно 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016 (КЗВП) также показаны в качестве испытаний 10-1 и 10-2 в таблице A.1 и на рисунках A.13, A.14, A.18 и A.19. По сравнению с испытанием КЗВП, испытания 6 и 7 приводили к увеличению значения падения напряжения, повышению температуры и количества короткозамкнутых слоев.


Рисунок A.13 - Напряжение в ходе испытания 6


Рисунок A.14 - Напряжение в ходе испытания 7

A.2.2.2.2 Испытание с индентором типа 1 и сравнение с различными углами наконечника

Испытания от 8-1 до 8-5 в таблице А.1 проведены на аккумуляторах С в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 1 и керамического гвоздя с диаметром 3 мм и углом 20°. Результаты измерения напряжения приведены на рисунке A.15.

Испытания от 9-1 до 9-5 в таблице А.1 проведены на аккумуляторах D в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 1 и керамического гвоздя с диаметром 3 мм и углом 20°. Результаты измерения напряжения приведены на рисунке A.16.

Данные испытаний показывают, что разница в углах наклона гвоздя мало влияет на результаты испытаний, по крайней мере для аккумуляторов С и D.

По сравнению с испытанием КЗВП, испытания 8 и 9 привели к увеличению значения падения напряжения, температуры и количества короткозамкнутых слоев.


Рисунок A.15 - Напряжение в ходе испытания 8


Рисунок A.16 - Напряжение в ходе испытания 9

A.2.2.2.3 Результаты испытаний КЗВП на аккумуляторах C и аккумуляторах D

Испытания 10-1 и 10-2 в таблице А.1 проведены в соответствии с 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016 с одним образцом аккумуляторов С и D. Результаты измерения напряжения приведены на рисунках А.17 и A.18.


Рисунок A.17 - Напряжение в ходе испытания 10-1


Рисунок A.18 - Напряжение в ходе испытания 10-2

A.2.2.3 Испытания на аккумуляторах E и аккумуляторах F

A.2.2.3.1 Результаты испытания КЗВП

Испытания 11-1 и 11-2 таблицы А.1 проведены в соответствии с 6.4.4.2.1 МЭК 62660-3:2016 с аккумуляторами Е (графит/MNC, 21,5 Ач для применения в ЭМГП) и аккумуляторами F (графит/NCA, 5 Ач для применения в ЭМГ) соответственно. Результаты измерения напряжения приведены на рисунках A.19 и A.20. На рисунках a показано изменение напряжения аккумулятора в течение 500 с, а на рисунках b - изменение напряжения при возникновении короткого замыкания в увеличенном масштабе.

Оба аккумулятора прошли проверку соответствия критериям приемки. Количество короткозамкнутых слоев в обоих испытаниях - один положительный электрод и один отрицательный электрод.


Рисунок A.19 - Напряжение в ходе испытания 11-1


Рисунок A.20 - Напряжение в ходе испытания 11-2

A.2.2.3.2 Испытания с индентором типа 2 и сравнение инденторов разного размера

Испытания от 12-1 до 12-7 таблицы A.1 проведены на аккумуляторах E в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 2 и керамических гвоздей с наконечником из Ni различных размеров. Результаты измерения напряжения приведены на рисунках A.21-A.27. Инденторами являются керамические гвозди диаметром 1 и 3 мм, с наконечником Ni 0,35 или 1 мм в высоту. Угол наконечника Ni составляет 30°, 45° или 60°. Скорость вдавливания изменяется от 0,001 до 0,1 мм/с. Испытание 13 таблицы А.1 проводится на аккумуляторе F в соответствии с разделом 5 с использованием керамического гвоздя диаметром 3 мм с наконечником из Ni высотой 1 мм и углом 30°. Результаты измерения напряжения приведены на рисунке A.28.


Рисунок A.21 - Напряжение в ходе испытания 12-1


Рисунок A.22 - Напряжение в ходе испытания 12-2


Рисунок A.23 - Напряжение в ходе испытания 12-3


Рисунок A.24 - Напряжение в ходе испытания 12-4


Рисунок A.25 - Напряжение в ходе испытания 12-5


Рисунок A.26 - Напряжение в ходе испытания 12-6


Рисунок A.27 - Напряжение в ходе испытания 12-7


Рисунок A.28 - Напряжение в ходе испытания 13

A.2.2.4 Испытания на аккумуляторах G

Испытания с 14-1 по 14-5 таблицы А.1 проведены на аккумуляторах G (графит/MNC и LMO, 60 Ач с медными пластинами между корпусом и скрученными электродами для применения в ЭМГП) в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 2 и керамического гвоздя диаметром 3 мм с наконечником из Ni высотой 1 мм и углом 45°. Корпуса аккумуляторов утончаются и варьируются от 0 до 0,85 мм. Скорость вдавливания составляет 0,01 или 0,1 мм/с. Результаты измерения напряжения приведены на рисунках A.29-A.33.

Результаты испытаний различались в зависимости от толщины корпуса. В испытаниях 14-1 и 14-2, где корпус является относительно толстым, аккумуляторы воспламеняются. Кроме того, при испытаниях с 14-1 по 14-3 короткое замыкание происходит только между корпусом и медной пластиной, расположенной между корпусом и скрученными электродами, и ни один слой не был закорочен.

В испытаниях с 14-3 по 14-5, где корпус относительно тонкий и используется индентор типа 2, отсутствовали огонь и дым, в то же время количество короткозамкнутых слоев отличалось.


Рисунок A.29 - Напряжение в ходе испытания 14-1


Рисунок A.30 - Напряжение в ходе испытания 14-2


Рисунок A.31 - Напряжение в ходе испытания 14-3


Рисунок A.32 - Напряжение в ходе испытания 14-4


Рисунок A.33 - Напряжение в ходе испытания 14-5

A.2.2.5 Испытания на аккумуляторах H

A.2.2.5.1 Испытания с помощью индентора типа 1

Испытания от 15-1 до 15-5 таблицы A.1 проведены на аккумуляторах H (графит/MNC, 37 Ач для применения в ЭМГП) в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 1. Результаты испытаний показаны на рисунке A.34.


Рисунок A.34 - Напряжение в ходе испытания 15

A.2.2.5.2 Испытания с индентором типа 2

Испытания с 16-1 по 16-5 таблицы А.1 проведены на аккумуляторах H (графит/MNC, 37 Ач для применения в ЭМГП) в соответствии с разделом 5 с использованием индентора типа 2. Результаты испытаний показаны на рисунке A.35.

Рисунок A.35 - Напряжение в ходе испытания 16

Приложение ДА

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

IEC 62619:2017

IDT

ГОСТ Р МЭК 62619-2017* "Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности для литиевых аккумуляторов и батарей для промышленных применений"

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р МЭК 62619-2020. - .

IEC 62660-3:2016

MOD

ГОСТ Р 58152-2018 (МЭК 62660-3:2016) "Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 3. Требования безопасности"

Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:

- IDT - идентичные стандарты;

- MOD - модифицированные стандарты.

УДК

621.355.9:006.354

ОКС

29.220.99

ОКПД2

27.20.23.130

621.331:006.354

43.120

27.20.23.140

Ключевые слова: аккумулятор литий-ионный, безопасность

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2019