煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池安全標誌管理方案（暫行）

煤礦 安全儀器儀表用鋰離子蓄電池 安全標誌 管理方案（暫行）
鋰離子蓄電池具有體積小、質量輕等優點，倍受各生產企業、 煤礦用戶的青睞，但鋰離子蓄電池的 安全可靠性近年來也一直受到各界關注。為確保 煤礦 安全儀器儀表的整體安全性能，安標國家中心組織相關檢測檢驗中心、鋰電池生產企業、 煤礦安全儀器儀表生產企業及有關高等院校的專家，對 煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池（以下簡稱鋰電池）安全問題進行多次專題研究，在此基礎上組織製訂了《煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池安全標誌檢驗規範》（見附錄）和本 管理方案。
一、對采用鋰電池的煤礦安全儀器儀表的基本要求
（一）生產企業應保證煤礦安全儀器儀表的整體安全性能，在產品的整體 設計中應包括鋰電池的安全 設計。鋰電池除具有內部保護電路外，應有外保護電路,具備防過充、防過放、過流、短路等功能；當采用電池組供電方式時，還應有均衡充電、均衡放電功能。
（二）鋰電池（組）應具有防反接功能。
（三）鋰電池（組）與外保護電路應分腔設置，以保證一旦鋰電池內部爆炸時不至破壞外保護電路。
（四）生產企業應具備鋰電池安全性能檢測技術手段和外保護功能的檢測能力。
（五）生產企業應選用符合國家 標準或行業 標準規定的鋰電池，並應進行供方考核。每批鋰電池入廠前均應依據《煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池安全標誌檢驗規範》進行抽樣檢驗，合格方可使用。生產企業應將鋰電池納入關鍵零部件 管理。
（六）采用鋰電池的煤礦安全儀器儀表，必須在井上充電。對充電器有特殊要求時，生產企業應在產品說明書中明確說明。說明書中還需明確用戶在更換鋰電池時，必須采用同廠家同型號的產品。如保護電路與電池一起封裝時，需由生產儀器儀表的企業負責更換。
（七）產品企業 標準的技術要求中應明確鋰電池（組）應符合GB3836.4-2000中7.4的各項規定，檢驗項目中應包括相應的項目。
（八）電池組的總容量為各單體電池容量的代數和。
二、安全標誌 管理的相關要求
（一）對使用鋰電池的煤礦安全儀器儀表產品，技術審查應涉及與鋰電池相關的所有安全要求；現場評審應對相關內容進行核實，對生產企業鋰電池安全性能和外保護功能檢測能力、 管理 製度及執行情況進行考核，並將檢測能力作為否決項；產品檢驗應對與鋰電池安全要求相關的檢驗項目進行檢驗，並在檢驗報告中有明確的描述（包括GB3836.4-2000中7.4的各項規定對應的檢驗項目）。
（二）停止采用鈷酸鋰電池的煤礦安全儀器儀表產品的安全標誌審核發放，推薦煤礦安全儀器儀表使用錳酸鋰蓄電池和磷酸鐵鋰蓄電池。
（三）根據鋰電池的安全性能特點，對便攜式煤礦安全儀器儀表用鋰電池實施分級管理：
1．總容量小於（含）2Ah的鋰電池（組）
生產企業提交煤礦安全儀器儀表安全標誌申請材料時，需同時提交由國家認可的檢測檢驗機構出具的鋰電池檢測檢驗合格報告，其檢驗依據應為GB/T18287-2000《蜂窩電話用鋰離子電池總規範》或安全性能不低於其規定要求的其他國家 標準或行業標準，即檢驗項目至少應包括GB/T18287-2000中4.8條款安全保護性能和4.9條款電池安全要求。
已取得安全標誌的煤礦安全儀器儀表，生產企業需變更配用的鋰電池時應確保煤礦安全儀器儀表的整體安全性能。
2．總容量大於2Ah的鋰電池（組）
申請單位提交煤礦安全儀器儀表安全標誌申請材料時，需同時提交由國家認可的檢測檢驗機構出具的鋰電池安全檢測檢驗合格報告，其檢驗依據應為《煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池安全標誌檢驗規範》。安標國家中心抽樣檢驗時，同時對鋰電池抽樣，並委托相關檢測檢驗機構進行檢驗；核發安全標誌時，在安全標誌證書中標注鋰電池型號規格和生產廠家，對於鋰電池組，還應注明單體電池之間的連接方式。
3．將總容量大於2Ah鋰電池（組）納入安全標誌受控部件管理。鑒於目前技術水平現狀，鋰電池（組）總容量原則上應在5Ah（含）以內。對已取得安全標誌的煤礦安全儀器儀表，生產企業需變更配用的鋰電池（組）時，應在安標國家中心備案。
（四）不推薦井下固定設備采用鋰電池；必須采用時除滿足上述要求外，還應將鋰電池布置在獨立的隔爆腔內，且保護電路與電池（組）分腔設置。
本方案自發布之日起執行。
附錄：煤礦安全儀器儀表用鋰離子電池安全性能檢驗規範（暫行）


二○○九年八月十八日





附錄
煤礦安全儀器儀表用鋰離子電池安全性能檢驗規範（暫行）
1 範圍
本檢驗規範規定了煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池的術語和定義、安全性能要求、試驗方法及檢驗規則。
本檢驗規範適用於煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池（以下簡稱電池）。
2 規範性引用文件
下列文件中的條款通過本規範的引用而成為本規範的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本規範，然而，鼓勵根據本規範達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本規範。
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於本標準。
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，並且可以作為電源使用的組合體。包括外殼、極端，並且可能含有電子保護裝置。
3.2充電限製電壓 limited charge voltage
按製造商規定，電池由恒流充電轉入恒壓充電時的電壓值。
3.3終止電壓 final voltage
規定放電終止時電池的負載端電壓，其值由製造商規定。
3.4泄漏 leakage
可見的液體電解質的漏出。
3.5泄氣 venting
電池中內部壓力增加時，氣體通過預先 設計好的防爆裝置釋放出來。
3.6破裂 rupture
由於內部或外部因素引起電池殼體的機械損傷，導致內部物質暴露或溢出，但沒有噴出。
3.7起火 fire
電池或電池組分伴有火焰燃燒。
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。
參考試驗電流用安培（A）表示，I5A=C5Ah/5h。
4 安全性能要求
4.1 擠壓
電池按5.3規定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.2 熱衝擊
電池按5.4規定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.3 過充電
電池按5.5規定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.4 強製放電
電池按5.6規定進行試驗，應不起火、不爆炸。
4.5 短路
電池按5.7規定進行試驗，應不起火、不爆炸，電池的外表麵溫度不應高於150℃。
4.6 針刺
電池按5.8規定進行試驗，應不起火、不爆炸，電池的外表麵溫度不應高於150℃。
4.7 重物衝擊
電池按5.9規定進行試驗，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。
d）下述試驗是模擬電池在濫用情況下可能發生的安全性問題，試驗應在有強製排風條件及防爆 措施的裝置內進行。
5.2 試驗準備
除5.5、5.6外，試驗前所有電池都要按製造商規定的方法充電，並在充電後24h以內進行試驗。
b）若製造商未提供具體充電方法，應首先在20℃±5℃的環境溫度下以I5A 電流將電池放電至終止電壓。然後在20℃±5℃的環境溫度下，以I5A電流充電，當電池端電壓達到充電限製電壓時，改為恒壓充電，直到充電電流小於或等於0.1I5A，最長充電時間不大於8h。
c）若由多隻單體電池組合的電池無法進行擠壓、針刺、重物衝擊試驗時，可以在單隻電池上進行。
d）安裝電子保護裝置的電池，進行試驗時應拆除保護裝置。
5.3 安全性能
5.3.1 擠壓試驗
將電池放置在擠壓設備的兩個擠壓平麵（其中一個擠壓麵的直徑32mm）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，其縱軸要平行於擠壓平麵，垂直於擠壓方向。方形電池最大麵應垂直於擠壓方向。每隻電池隻接受一次擠壓試驗。
5.3.2 熱衝擊試驗
將電池放置於熱箱中，溫度以（5℃±2℃）/min的速率升溫至130℃±2℃並保溫30min,然後取出，恢複至室溫。
5.3.3 過充電試驗
試驗應在20℃±5℃的環境溫度下進行。電池先以I5A電流放電至終止電壓，將電池置於通風櫥中，連接電池正負極於直流電源，調節電源輸出電流至15I5A，持續充電7h或電池端電壓連續0.5h內不再增大。
內部安裝可恢複式溫度或過流保護裝置以及電極不能承受大電流的電池，可選用不至於使該裝置動作或電極損壞的最大電流對電池進行充電，持續充電時間不小於7h或電池端電壓連續0.5h內不再增大。
5.3.4 強製放電試驗
試驗要求在20℃±5℃的環境溫度下進行。電池以I5A電流放電至終止電壓，然後以5I5A的電流對電池進行反向充電90min。
內部安裝可恢複式溫度或過流保護裝置的電池，可選用不至於使該裝置動作的最大電流對電池進行反向充電，直到電池的端電壓低於0.2V。
5.3.5 短路試驗
試驗應分別在20℃±5℃和55℃±5℃的環境溫度下進行。將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表麵的中心部位）分別置於通風櫥和高溫箱中（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，外部線路總電阻不大於100mΩ。直到電池負載端電壓小於0.1V，並且電池表麵溫度恢複至不高於環境溫度10℃時，結束試驗。每種溫度試驗3隻電池。
內部安裝可恢複式溫度或過流保護裝置的電池，可選用阻值不至於使該裝置動作的最大負載短路電池正負極。
5.3.6 針刺試驗
試驗應在20℃±5℃的環境溫度下進行，將接有熱電偶的電池（熱電偶的觸點固定在電池大表麵上）置於通風櫥中，用直徑3mm的無蝕鏽鋼針以20mm/s～40mm/s的速度刺穿電池最大表麵的中心位置，並保持1min，然後取出鋼針，直到電池溫度不再升高，結束試驗。
5.3.7 重物衝擊試驗
電池放置於一平麵上，將一Ф15.8mm的鋼柱水平置於電池中心，鋼柱的縱軸平行於平麵，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衝擊試驗時，其縱軸要平行於平麵，垂直於鋼柱的縱軸。方形電池的最長軸垂直於鋼柱，最大麵垂直於衝擊方向。每隻電池隻接受一次衝擊試驗。
6 檢驗規則
檢驗的樣本應從出廠檢驗合格的某個批或若幹批中隨機抽取。
檢驗的項目、要求、試驗方法、樣品數量應符合表1的規定。
表1
序號 檢驗項目 要求 試驗方法 樣品數量
1
安
全
性
能 擠壓試驗 4.1 5.3 3
2 熱衝擊試驗 4.2 5.4 3
3 過充電試驗 4.3 5.5 3
4 強製放電試驗 4.4 5.6 3
5 短路試驗 4.5 5.7 6
6 針刺試驗 4.6 5.8 3
7 重物衝擊試驗 4.7 5.9 3
進行檢驗時,應按表1中規定的試驗項目進行。在進行某一項試驗時，如有一隻樣品不合格，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。