IEC62368-1 Ed.2附录M_181223
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IEC62368-1 Ed.2附录M 装有电池及其保护电路的设备(仅考虑软包锂离子电池)Prepared by:Jiang RuiruiChecked by:Frank Shao M.1通用要求此部分是对装有电池的设备提出的额外要求。
不包括外部电池、外部电池安装或电池维护(电池更换除外)。
此部分要求不含为外部电池充电的设备。
如果一个电池标准包含了等价于此附录的测试,那么一款电池符合此标准可认为也满足本附录要求。
如果该电池一般人员可更换,则需提供符合F.5条款的指导性的保护措施。
指导性的保护措施如下:– element 1a: not available– element 2: “CAUTION” or equivalent word or text– element 3: “Risk of explosion if the battery is replaced by an incorrect type” or equivalent text – element 4: optional【补充】F.5指导性的安全保护指导性安全保护包括要素1a或要素2,或两者均包括,和要素3以及要素4;如果1a不可用,则用1b代替。
指导性安全保护位置如下:——完整的指导性安全保护被标记于设备表面;或——1a或要素2,或两者被标记于设备表面,完整的指导性安全保护记载于随附文件的文本中。
若仅要素2使用,则文本需以“WARNING”或“CAUTION”或相近词语为引导。
指导性安全保护要素要尽可能靠近能量源位置,并清晰易见。
各要素规定见表F.1。
M.2 电池和电芯安全M.2.1 要求电池和电芯需满足相关IEC要求:IEC 60086-4, IEC 60086-5, IEC 60896-11, IEC 60896-21, IEC 60896-22, IEC 61056-1 andIEC 61056-2, IEC 61427, IEC/TS 61430, IEC 61434, IEC 61959, IEC 62133, IEC 62281, andIEC 62485-2.【补充】IEC 60086-4, IEC 60086-5——一次电池,不适用IEC 60896-11, IEC 60896-21, IEC 60896-22, IEC 61056-1 and IEC 61056-2, IEC/TS 61430——铅酸电池,不适用IEC 61427——光伏电池,不适用IEC 61434, IEC 61959, IEC 62133, IEC 62281, and IEC 62485-2——适用M.2.2 符合标准检查或评估。
M.3设备内提供的电池保护电路M.3.1要求非集成于电池的保护电路设计要求:——保障措施在正常操作情形、非正常操作情形、单一故障情形、安装情形、运输情形下都是有效的;——电池充电电路的输出特性与该可充式电池兼容;——对不可充式电池,需防止超出了制造商建议倍率放电和无意地充电;——对可充式电池,需防止超出了制造商建议倍率放电或充电及反向充电;——一般人员可更换的手持设备、直插设备和便携设备的电池,需固有保护地避免产生2类或3类能量源。
【补充】能量源分类:M.3.2测试方法保护电路检查——目视及数据评估;当无法获取恰当的数据,则需测试;但被认为是固有安全的电池可不用测试。
测试电池状态:满充;对设备中的电池保护电路测试需用模拟电池;温度控制:温控箱;温感装置的信号模拟;——电池过充。
模拟单一失效,对电池于最坏的条件过充7小时;——电池过放。
当电池的组成超过一个电芯,电芯需单独测试。
一般人员可取出的电池,需增加如下测试:——可充式电池反充。
若涉及可能造成反充,则单一失效,最大电流反向充电7小时;——不可充式电池的无意充电。
M.3.3符合标准结果不可出现:——化学泄漏;——液体溢出;(除非液体被容纳)——火焰或熔融金属喷射出外壳。
测试过程:——电池体最高温度不可超出制造商规定;——电池输出的最大电流不可超出制造商规定。
M.4含有二次锂电池设备的额外安全防护M.4.1通用含有一块或多块便携的密封二次锂电池设备需满足此条款要求。
M.4.2充电安全防护M.4.2.1要求任何条件下充电电压和电流均不可超出规定值。
电池温度超出最高充电温度时,充电电路应停止充电;电池温度低于最低充电温度时,电路应限制电流至规定值。
M.4.2.2符合标准正常工作、非正常工作及单一失效下的电压、电流和温度测量;单一失效按条款B.4执行。
开始非正常工作及单一失效的瞬间出现的高电压/高电流可忽略。
要求:不起火、不爆炸;充电电压和电流均不可超出规定之最大值;电池温度超出最高充电温度时,充电电路应停止充电;电池温度低于最低充电温度时,电路应限制电流至规定值。
M.4.3防火外壳依6.4.8,二次锂电池须有防火外壳。
防火外壳可以是二次锂电池本身或装有二次锂电池的设备。
符合以下可免除此条款要求:——电池符合PS1电路限制;或——电池符合6.4.5.2附加保护要求。
【补充】通过测量以下条件下的最大功率对功率源进行分类:——对负载电路:功率源在制造商规定的正常操作条件下进行最差情形失效;(如下图)——对功率源电路:最差情形下的功率源失效成规定的正常负载电路。
(如下图)PS1是功率源在依据测量要求测量3秒后功率不超过15w的电路。
(如图36)6.4.5.2 PS2电路防火要求附件的安全防护要求:组成PIS的导体或设备:——印刷电路板,需V-1级材料或VTM-1级材料;——导线绝缘体需满足IEC 60332-1-2, IEC 60332-1-3, IEC 60332-2-2 or IEC/TS 60695-11-21; 其他PS2电路的元器件:——安装于V-1级材料或VTM-1级材料上;或——由V-2级材料, VTM-2级材料或HF-2级泡沫材料组成;或——可燃材料少于4g;或——依 6.4.7要求从PIS中分离;或——按6.4.3.3单一失效时不会起火;或——符合相关IEC标准;或——motors符合G.5.4;或——transformers符合G.5.3;或——置于0.06m3或更小的非可燃的密闭的无开孔的壳中。
有特殊功用的部件除外。
M.4.4跌落测试M.4.4.1通用M.4.4.2跌落测试程序跌落顺序:——STEP1依M.4.4.3跌落装有电池的设备;——STEP2依M.4.4.4检查已跌落设备的充放电功能;——STEP3依M.4.4.5对跌落电池进行充放电循环;测试前,对两块电池在同样的条件下同时满充,并测量初始电压确保相同。
一块用于测试,一块作为参考。
M.4.4.3跌落装有满充电池的设备执行条款T.7跌落。
跌落完成后取出电池,与对照组对比。
要求在接下来的24H内,二者电压差不超过5%。
M.4.4.4检查充放电功能充放电电路功能需正常;如果充放电不正常,测试终止;STEP3不再进行,依M.4.4.6评判。
M.4.4.5充放电循环如果设备充放电电路功能正常,则对装有电池的设备在正常条件下执行3次完整的充放电循环。
M.4.4.6符合标准不起火、不爆炸(除非有对应安全);如果泄气,漏液不可影响安全防护。
如果电路保护阻止充放电,可认为结果是通过。
M.5运送过程短路造成的燃烧风险M.5.1要求电池端子需进行保护防止短路。
M.5.2测试方法和符合标准如果电池设计为裸露导电端子,则需进行P.2.3测试。
须符合M.3.3。
M.6短路保护和电流的其他影响的保护M.6.1短路M.6.1通用要求为避免外部失效,电池的端子连接需:——足够的过流保护防止意外短路;或——电池连接第一个过流保护设备防止短路发生,连接设计需考虑电路的电磁力。
若电池没有执行M.2.1的相关IEC标准的内失效测试,需按如下执行内失效测试。
(此处下方未描述如何执行内失效)当电芯组成电池或设备,需保证有足够空间可供电芯泄气。
M.6.1.2符合标准不爆炸、无熔融物质喷出。
M.6.2漏电流为避免环境影响,电池需保持清洁、干燥。
测量电池电路和其他导体的绝缘阻。
绝缘阻需大于100Ω/V(电池标称电压的),此等价于漏电流小于10mA。
M.7铅酸和镍镉电池的爆炸风险M.8水系电解质电池避免外部火源引发内部燃烧的保护M.9防电解液泄漏M.9.1电解液泄漏保护设备的设计须确保电解液泄漏造成人的皮肤、眼睛或其他部分或防护措施收到不利影响不可能发生。
如更换电池和填充消耗物。
M.9.2电解液泄漏托盘如果电芯漏液,电解液应被容纳下来。
托盘需考虑最大泄漏量。
M.10防止合理的可预见的误用结构设计须确保电冲击或起火防护失效不可能发生,此举需考虑所有的合理的可预见的误用。
如使用、储存、运输环境的极端温度;如高海拔的低气压。
若鉴于实际确实无法实现安全设计,符合条款F.5的指导性的安全防护需提供,以避免用户滥用电池。
符合性通过制造商提供的数据进行评判。
如果需要,依B.3.6进行非正常操作条件测试。
【补充】B.3.6电池极性反接。