IEC 62281:2004
(Main)Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport
Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport
Specifies test methods and requirements for primary and secondary (rechargeable) lithium cells and batteries to ensure their safety during transport other than for recycling or disposal. Has the status of a group safety publication in accordance with IEC Guide 104.
Sécurité des piles et des accumulateurs au lithium pendant le transport
Spécifie les méthodes d'essai et les exigences pour les éléments et les batteries de piles et d'accumulateurs au lithium afin de s'assurer de leur sécurité pendant les opérations de transport autres que celles relatives à leur recyclage ou leur mise au rebut. A la statut d'une publication groupée de sécurité conformément au Guide 104 de la CEI.
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD 62281
First edition
2004-05
GROUP SAFETY PUBLICATION
Safety of primary and secondary lithium
cells and batteries during transport
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Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the
base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to
this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of
publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda.
Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken
by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list
of publications issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees
and date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub)
is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see
below) for further information.
• Customer Service Centre
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD 62281
First edition
2004-05
GROUP SAFETY PUBLICATION
Safety of primary and secondary lithium
cells and batteries during transport
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No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
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62281 IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7
INTRODUCTION.11
1 Scope.13
2 Normative references.13
3 Terms and definitions .13
4 Requirements for safety .19
4.1 General considerations.19
4.2 Packaging.19
5 Type testing, sampling and re-testing .19
5.1 Type testing.19
5.2 Assembly of batteries .21
5.3 Sampling.21
5.4 Re-testing.25
6 Test methods and requirements .25
6.1 General.25
6.1.1 Safety notice.25
6.1.2 Ambient temperature.25
6.1.3 Parameter measurement tolerances.25
6.1.4 Pre-discharge and pre-cycling.25
6.2 Evaluation of test criteria.27
6.2.1 Shifting.27
6.2.2 Distortion.27
6.2.3 Short-circuit.27
6.2.4 Excessive temperature rise.27
6.2.5 Leakage.27
6.2.6 Mass loss.27
6.2.7 Venting.29
6.2.8 Fire.29
6.2.9 Rupture.29
6.2.10 Explosion .29
6.3 Tests and requirements – overview .29
6.4 Transport tests.31
6.4.1 Test T-1: Altitude.31
6.4.2 Test T-2: Thermal cycling .31
6.4.3 Test T-3: Vibration.31
6.4.4 Test T-4: Shock.33
6.4.5 Test T-5: External short-circuit .35
6.4.6 Test T-6: Impact .35
6.5 Mis-use tests.37
6.5.1 Test T-7: Overcharge .37
6.5.2 Test T-8: Forced discharge.37
6.6 Packaging test.37
6.6.1 Test P-1: Drop test .37
6.6.2 Void.39
6.7 Information to be given in the relevant specification .39
6.8 Evaluation and report.39
62281 IEC:2004 – 5 –
7 Information for safety.41
7.1 Packaging.41
7.2 Handling of battery cartons.41
7.3 Transport.41
7.3.1 General.41
7.3.2 Air transport.41
7.3.3 Sea transport.41
7.3.4 Land transport.41
7.4 Display and storage.43
8 Instructions for packaging and handling during transport .43
8.1 Quarantine.43
9 Marking.43
9.1 Marking of primary and secondary (rechargeable) cells and batteries.43
9.2 Marking of the packaging and shipping documents .43
Bibliography.47
Figure 1 – Example for the marking of packages with primary or secondary
(rechargeable) lithium cells or batteries .45
Table 1 – Number of test cells and batteries for type testing .23
Table 2 – Maximum mass loss .27
Table 3 – Transport and packaging tests and requirements .29
Table 4 – Vibration profile (sinusoidal) .33
Table 5 – Shock parameters .33
62281 IEC:2004 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SAFETY OF PRIMARY AND SECONDARY LITHIUM CELLS AND
BATTERIES DURING TRANSPORT
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 62281 has been prepared jointly by IEC technical committee 35:
Primary cells and batteries and by subcommittee 21A: Secondary cells and batteries
containing alkaline or other non-acid electrolytes, of IEC technical committee 21: Secondary
cells and batteries.
It has the status of a group safety publication in accordance with IEC Guide 104: The
preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety
publications.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
35/1202/FDIS 35/1206/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
62281 IEC:2004 – 9 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
62281 IEC:2004 – 11 –
INTRODUCTION
Primary lithium cells and batteries were first introduced in military applications in the 1970s.
At that time, little commercial interest and no industrial standards existed. Consequently, the
United Nations (UN) Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods, although
usually referring to industrial standards for testing and criteria, introduced a sub-section in the
Manual of tests and criteria, dealing with safety tests relevant to transport of primary lithium
cells and batteries. Meanwhile, commercial interest in primary and secondary (rechargeable)
lithium cells and batteries has grown and several industrial standards exist. However, the
existing IEC standards are manifold, not completely harmonized, and not necessarily relevant
to transport. They are not suitable to be used as a source of reference in the UN Model
Regulations. Therefore, a new group safety standard has been prepared to harmonize the
tests and requirements relevant to transport.
This International Standard applies to primary and secondary (rechargeable) lithium cells and
batteries containing lithium in any chemical form: lithium metal, lithium alloy or lithium-ion.
Lithium-metal and lithium alloy primary electrochemical systems use metallic lithium and
lithium alloy, respectively, as the negative electrode. Lithium-ion secondary electrochemical
systems use intercalation compounds (intercalated lithium exists in an ionic or quasi-atomic
form within the lattice of the electrode material) in the positive and in the negative electrodes.
This International Standard also applies to lithium polymer cells and batteries, which are
considered either as primary lithium-metal cells and batteries or as secondary lithium-ion cells
and batteries, depending on the nature of the material used in the negative electrode.
The history of transporting primary and secondary lithium cells and batteries is worth noting.
Since the 1970s, over ten billion primary lithium cells and batteries have been transported,
and since the early 1990s, over one billion secondary (rechargeable) lithium cells and
batteries utilizing a lithium-ion system have been transported. As the number of primary and
secondary lithium cells and batteries to be transported is increasing, it is appropriate to also
include in this standard the safety testing of packaging used for the transportation of these
products.
This International Standard specifically addresses the safety of primary and secondary lithium
cells and batteries during transport and also the safety of the packaging used. Other
International Standards dealing with the safety of primary and secondary lithium cells and
batteries are referenced in Clause 2 and in the bibliography of this standard. They include the
safety of primary and secondary lithium cells and batteries during handling, use and disposal
and also address particular aspects of primary lithium batteries (IEC 60086-4) and secondary
lithium cells and batteries (IEC 62133). They also contain some test methods and acceptance
criteria that are relevant to transport. Consideration may, in the future, be given to the
harmonization of these standards with this standard.
62281 IEC:2004 – 13 –
SAFETY OF PRIMARY AND SECONDARY LITHIUM CELLS AND
BATTERIES DURING TRANSPORT
1 Scope
This International Standard specifies test methods and requirements for primary and
secondary (rechargeable) lithium cells and batteries to ensure their safety during transport
other than for recycling or disposal. Requirements specified in this standard do not apply in
those cases where special provisions given in the relevant regulations, listed in 7.3, provide
exemptions.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60086-4, Primary batteries – Part 4: Safety of lithium batteries
IEC 61960, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolyte –
Secondary lithium cells and batteries for portable applications
IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety
publications and group safety publications
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
aggregate lithium content
total lithium content or lithium equivalent content of the cells comprising a battery
3.2
battery
one or more cells electrically connected by permanent means, fitted in a case, with terminals,
markings and protective devices, etc., as necessary for use
3.3
button cell
coin cell
cell with a cylindrical shape in which the overall height is less than the diameter, e.g. in the
shape of a button or a coin
NOTE In practice, the term coin is used exclusively for non-aqueous lithium cells.
3.4
cell
basic functional unit, consisting of an assembly of electrodes, electrolyte, container, terminals
and, usually, separators that is a source of electric energy obtained by direct conversion of
chemical energy
62281 IEC:2004 – 15 –
3.5
component cell
cell contained in a battery
3.6
cycle (of a secondary (rechargeable) cell or battery)
set of operations that is carried out on a secondary (rechargeable) cell or battery and is
repeated regularly in the same sequence
NOTE These operations may consist of a sequence of a discharge followed by a charge or a charge followed by a
discharge under specified conditions. This sequence may include rest periods.
3.7
cylindrical cell
cell with a cylindrical shape in which the overall height is equal to or greater than the diameter
3.8
depth of discharge
DOD
percentage of rated capacity discharged from a battery
3.9 first cycle
initial cycle of a secondary (rechargeable) cell or battery following completion of all
manufacturing, formation and quality control processes
3.10
fully charged
state of charge of a secondary (rechargeable) cell or battery corresponding to 0 % depth of
discharge
3.11
fully discharged
state of charge of a cell or battery corresponding to 100 % depth of discharge
3.12
large battery
battery in which the aggregate lithium content is more than 500 g
3.13
large cell
cell in which the lithium content or lithium equivalent content is more than 12 g
3.14
lithium cell (primary or secondary (rechargeable))
cell containing a non-aqueous electrolyte and a negative electrode of lithium or containing
lithium
NOTE Depending on the design features chosen, a lithium cell may be primary or secondary (rechargeable).
3.15
lithium content
mass of lithium in the negative electrode of a lithium metal or lithium alloy cell or battery in
the undischarged or fully charged state
62281 IEC:2004 – 17 –
3.16
lithium equivalent content
mass equivalent to the lithium content of a lithium-ion cell or battery
NOTE For a lithium-ion cell, the lithium equivalent content is determined by:
m = 0,3 g / Ah × Q
e r
where
m is the lithium equivalent content of a lithium-ion cell;
e
Q is the rated capacity of that cell.
r
For a lithium-ion battery, the lithium equivalent content is determined as the total lithium equivalent content of its
component cells.
3.17
open-circuit voltage
voltage of a cell or battery when the discharge current is zero
3.18
primary battery
battery made from primary component cells
3.19
primary cell
cell which is not designed to be electrically recharged
3.20
prismatic (cell or battery)
cell or battery having rectangular sides and bases
3.21
protective devices
devices such as fuses, diodes or other electric or electronic current limiters designed to
interrupt the current flow, block the current flow in one direction or limit the current flow in an
electrical circuit
3.22
rated capacity
capacity value of a cell or battery, determined under specified conditions and declared by the
manufacturer
3.23
secondary (rechargeable) battery
battery made from secondary (rechargeable) component cells
3.24
secondary (rechargeable) cell
cell which is designed to be electrically recharged
3.25
small battery
battery composed of small cells, and in which the aggregate lithium content is not more than
500 g
3.26
small cell
cell in which the lithium content or lithium equivalent content is not more than 12 g
62281 IEC:2004 – 19 –
3.27
type (for cells or batteries)
particular electrochemical system and physical design of cells or batteries
3.28
undischarged
state of charge of a primary cell or battery corresponding to 0 % depth of discharge
4 Requirements for safety
4.1 General considerations
Lithium cells and batteries are categorized by their chemical composition (electrodes,
electrolyte) and internal construction (bobbin, spiral). They are available in various shapes. It
is necessary to consider all relevant safety aspects at the battery design stage, recognizing
the fact that they may differ considerably, depending on the specific lithium system, power
output and battery configuration.
The following design concepts for safety are common to all lithium cells and batteries:
a) Abnormal temperature rise above the critical value defined by the manufacturer shall be
prevented by design.
b) Temperature increases in the cell or battery shall be controlled by the design e.g. by
limiting the current flow.
c) Lithium cells and batteries shall be designed to relieve excessive internal pressure or to
preclude a violent rupture under conditions of transport.
d) Lithium cells and batteries shall be designed so as to prevent a short-circuit under normal
conditions of transport and intended use.
e) Lithium batteries containing cells or strings of cells connected in parallel shall be equipped
with effective means, as may be necessary, to prevent dangerous reverse current flow
(e.g., diodes, fuses, etc.).
4.2 Packaging
Lithium cells and batteries shall be packaged so as to prevent an external short-circuit under
normal transport conditions.
NOTE Additional requirements for packaging of dangerous goods are given in UN Model Regulations, section
6.1 . See also regulations mentioned in 7.3 below.
5 Type testing, sampling and re-testing
5.1 Type testing
Lithium cells or batteries which differ from a tested type by
a) a change of more than 0,1 g or 20 % by mass, whichever is greater, to the electrodes or
to the electrolyte, or
b) a change that would materially affect the test results,
shall be considered a different type and shall be subject to the required tests.
___________
Refer to the
...
NORME CEI
INTERNATIONALE 62281
Première édition
2004-05
PUBLICATION GROUPÉE DE SÉCURITÉ
Sécurité des piles et des accumulateurs
au lithium pendant le transport
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 62281:2004(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
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NORME CEI
INTERNATIONALE 62281
Première édition
2004-05
PUBLICATION GROUPÉE DE SÉCURITÉ
Sécurité des piles et des accumulateurs
au lithium pendant le transport
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Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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International Electrotechnical Commission
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– 2 – 62281 CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.6
INTRODUCTION.10
1 Domaine d’application.12
2 Références normatives.12
3 Termes et définitions .12
4 Exigences de sécurité.18
4.1 Considérations générales.18
4.2 Emballage.18
5 Essais de type, échantillonnage et contre-essai .18
5.1 Essai de type.18
5.2 Assemblage de batteries .20
5.3 Echantillonnage.20
5.4 Contre-essai.24
6 Méthodes d’essais et exigences .24
6.1 Généralités.24
6.1.1 Notice de sécurité.24
6.1.2 Température ambiante.24
6.1.3 Tolérances de mesure des paramètres .24
6.1.4 Pré-décharge et pré-cyclage.24
6.2 Evaluation des critères d’essais .26
6.2.1 Déplacement.26
6.2.2 Déformation.26
6.2.3 Court-circuit.26
6.2.4 Elévation excessive de la température.26
6.2.5 Fuite.26
6.2.6 Perte de masse.26
6.2.7 Dégazage.28
6.2.8 Feu.28
6.2.9 Eclatement.28
6.2.10 Explosion .28
6.3 Essais et exigences – récapitulatif.28
6.4 Essais de transport.30
6.4.1 Essai T-1: Altitude.30
6.4.2 Essai T-2: Cyclage thermique .30
6.4.3 Essai T-3: Vibrations.30
6.4.4 Essai T-4: Chocs .32
6.4.5 Essai T-5: Court-circuit externe .34
6.4.6 Essai T-6: Impact .34
6.5 Essais d'utilisation abusive.36
6.5.1 Essai T-7: Surcharge.36
6.5.2 Essai T-8: Décharge forcée .36
6.6 Essai d’emballage.36
6.6.1 Essai P-1: Essai de chute.36
6.6.2 Vacant.38
6.7 Informations à indiquer dans la spécification appropriée.38
6.8 Evaluation et rapport.38
– 4 – 62281 CEI:2004
7 Information pour la sécurité .40
7.1 Emballage.40
7.2 Manutention de cartons de batteries.40
7.3 Transport.40
7.3.1 Généralités.40
7.3.2 Transport aérien.40
7.3.3 Transport maritime.40
7.3.4 Transport terrestre.40
7.4 Exposition et stockage.42
8 Instructions pour l’emballage et la manutention pendant le transport .42
8.1 Quarantaine.42
9 Marquage.42
9.1 Marquage des éléments et des batteries de piles et d'accumulateurs .42
9.2 Marquage de l’emballage et documents d’expédition .42
Bibliographie.46
Figure 1 – Exemple pour le marquage d’emballages contenant des piles ou des
accumulateurs au lithium .44
Tableau 1 – Nombre d'éléments et de batteries d’essai pour les essais de type.22
Tableau 2 – Perte de masse maximale .26
Tableau 3 – Essais et exigences de transport et d’emballage .28
Tableau 4 – Profil de vibrations (sinusoïdales).32
Tableau 5 – Paramètres de choc .32
– 6 – 62281 CEI:2004
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
SÉCURITÉ DES PILES ET DES ACCUMULATEURS AU LITHIUM
PENDANT LE TRANSPORT
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 62281 a été établie conjointement par le comité d'études 35 de
la CEI: Piles, et par le sous-comité 21A: Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à
électrolyte non acide, du comité d'études 21 de la CEI: Accumulateurs.
Elle a le statut d’une publication groupée de sécurité conformément au Guide CEI 104 :
Elaboration des publications de sécurité et utilisation des publications fondamentales de
sécurité et publications groupées de sécurité.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
35/1202/FDIS 35/1206/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
– 8 – 62281 CEI:2004
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
– 10 – 62281 CEI:2004
INTRODUCTION
Les piles au lithium ont d’abord été introduites dans les applications militaires dans les
années 70. A cette époque, elles présentaient peu d'intérêt commercial et il n'existait aucune
norme industrielle. En conséquence, le Comité d’Experts du Transport des Marchandises
Dangereuses de l’Organisation des Nations Unies, bien que se référant habituellement aux
normes industrielles pour les essais et les critères d'acceptation, a introduit un
sous-paragraphe dans le Manuel d’épreuves et de critères, traitant des essais de sécurité
relatifs aux transports des piles au lithium. Pendant ce temps, l’intérêt commercial des piles et
des accumulateurs au lithium s’est élargi et plusieurs normes industrielles ont vu le jour. Bien
que les normes CEI existantes soient nombreuses, elles ne sont pas complètement
harmonisées et ne traitent pas nécessairement du transport. Elles ne sont pas appropriées
pour être utilisées comme source de référence dans le Règlement type des Nations Unies. En
conséquence une nouvelle norme de sécurité a été préparée afin d'harmoniser les essais et
les exigences relatives au transport.
Cette Norme internationale s’applique aux piles et aux accumulateurs contenant du lithium
sous quelque forme que se soit: lithium-métal, alliage de lithium ou lithium-ion. Les piles
utilisent des couples électrochimiques à base de lithium-métal et d’alliage de lithium comme
électrode négative. Les accumulateurs utilisent les couples électrochimiques lithium-ion
mettant en œuvre des composés d’intercalation (le lithium intercalé existant sous forme
ionique ou quasi atomique dans la trame du matériau de l’électrode) dans les électrodes
positives et négatives.
Cette Norme internationale s’applique également aux éléments et aux batteries de piles et
d’accumulateurs au lithium polymère, qui sont considérés soit comme des piles au lithium-
métal, soit comme des accumulateurs au lithium-ion selon la nature du matériau utilisé dans
l’électrode négative.
L’histoire du transport des éléments et des batteries de piles et d’accumulateurs au lithium
mérite d'être notée. Depuis les années 70, plus de 10 milliards de piles au lithium ont été
transportées, et depuis le début des années 90 plus de 1 milliard d’accumulateurs au lithium
utilisant le couple lithium-ion ont été transportés. Le nombre de piles et d'accumulateurs à
transporter étant en augmentation, il est souhaitable d’inclure, dans la présente norme, les
essais de sécurité des emballages utilisés pour le transport de ces produits.
Cette Norme internationale concerne spécifiquement la sécurité des piles et des
accumulateurs au lithium pendant le transport ainsi que la sécurité des emballages utilisés.
D’autres Normes internationales concernant la sécurité des piles et des accumulateurs au
lithium sont référencées à l’Article 2 et dans la bibliographie de cette norme. Elles incluent la
sécurité des piles et des accumulateurs au lithium pendant leur manutention, leur utilisation et
leur élimination et visent plus particulièrement les piles au lithium (CEI 60086-4) et les
accumulateurs aux lithium (CEI 62133). Elles contiennent également des méthodes d’essai et
des critères d'acceptation qui concernent le transport. A l’avenir, il serait souhaitable de
prévoir l'harmonisation de ces normes entre elles avec la présente norme.
– 12 – 62281 CEI:2004
SÉCURITÉ DES PILES ET DES ACCUMULATEURS AU LITHIUM
PENDANT LE TRANSPORT
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les méthodes d’essai et les exigences pour les
éléments et les batteries de piles et d'accumulateurs au lithium afin de s'assurer de leur
sécurité pendant les opérations de transport autres que celles relatives à leur recyclage ou
leur mise au rebut. Les exigences spécifiées dans cette norme ne s’appliquent pas aux cas
pour lesquels des dispositions spéciales prévues dans les réglementations appropriées,
listées en 7.3, accordent des exemptions.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60086-4, Piles électriques – Partie 4: Sécurité des piles au lithium
CEI 61960, Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à électrolyte non acide –
Eléments et batteries d’accumulateurs au lithium pour applications portables
Guide CEI 104:1997, Élaboration des publications de sécurité et utilisation des publications
fondamentales de sécurité et publications groupées de sécurité
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
contenu total de lithium
contenu total en lithium ou contenu en lithium équivalent des éléments constituant une
batterie
3.2
batterie
un ou plusieurs éléments connectés électriquement de façon permanente, munis d'un boîtier,
de bornes, de marquage et de dispositifs de protection, etc., selon les besoins de l’utilisation
3.3
élément bouton
élément de forme cylindrique dont la hauteur totale est inférieure au diamètre, c’est-à-dire
ayant la forme d'un bouton
3.4
élément
unité fonctionnelle de base, résultant de l'assemblage d’électrodes, d’un électrolyte, d’un
conteneur, de bornes et habituellement de séparateurs, et qui est une source d’énergie
électrique obtenue par conversion directe de l’énergie chimique
– 14 – 62281 CEI:2004
3.5
élément composant
élément contenu dans une batterie
3.6
cycle (d'un accumulateur)
ensemble d’opérations conduit sur un accumulateur et répété régulièrement selon la même
séquence
NOTE Ces séquences peuvent consister en un ensemble d’une décharge suivie d’une charge ou d’une charge
suivie d’une décharge dans des conditions spécifiées. Cette séquence peut comprendre des périodes de repos.
3.7
élément cylindrique
élément de forme cylindrique dont la hauteur totale est supérieure ou égale au diamètre
3.8
profondeur de décharge
DOD
pourcentage de la capacité assignée déchargée d’une batterie
3.9
premier cycle
cycle initial d’un accumulateur effectué après l'achèvement de toutes les opérations de
fabrication, formation et contrôles de qualité
3.10
complètement chargé(e)
état de charge d’un élément ou d’une batterie d’accumulateur correspondant à 0 % de
profondeur de décharge
3.11
complètement déchargé(e)
état de charge d’un élément ou d’une batterie correspondant à 100 % de profondeur de
décharge
3.12
grande batterie
batterie dans laquelle le contenu total de lithium est supérieur à 500 g
3.13
grand élément
élément dans lequel le contenu total de lithium est supérieur à 12 g
3.14
élément de pile ou d'accumulateur au lithium
élément contenant un électrolyte non aqueux et une électrode négative en lithium ou
contenant du lithium
NOTE Un élément au lithium peut être une pile ou un accumulateur selon les caractéristiques de conception
choisies.
3.15
contenu de lithium
masse de lithium contenue dans l’électrode négative d’un élément ou d’une batterie au
lithium-métal ou au lithium-allié, à l’état non déchargé ou complètement chargé
– 16 – 62281 CEI:2004
3.16
contenu équivalent de lithium
masse équivalente au contenu en lithium d’un élément ou d’une batterie lithium-ion
NOTE Pour un élément lithium-ion, le contenu équivalent de lithium est déterminé par:
m = 0,3 g / Ah × Q
e r
où
m est le contenu équivalent de lithium d’un élément lithium-ion;
e
Q est la capacité assignée de cet élément.
r
Pour une batterie lithium-ion, le contenu équivalent de lithium est déterminé comme le contenu équivalent de
lithium de l’ensemble de ses éléments composants.
3.17
tension en circuit ouvert
tension d'un élément ou d'une batterie quand le courant de décharge est nul
3.18
(batterie de) piles
batterie constituée d’un ou de plusieurs éléments composants de piles
3.19
(élément de) pile
élément qui n’est pas conçu pour être rechargé électriquement
3.20
(élément ou batterie) parallélépipédique
élément ou batterie possédant des faces et une base rectangulaires
3.21
dispositifs de protection
dispositifs tel que fusibles, diodes ou autre limiteur de courant, électrique ou électronique,
conçus pour interrompre le courant, bloquer le courant dans une direction ou limiter le courant
dans un circuit électrique
3.22
capacité assignée
valeur de la capacité d’un élément ou d’une batterie, mesurée dans des conditions spécifiées,
et déclarée par le fabricant
3.23
(batterie d’) accumulateurs
batterie constituée d’éléments composants d’accumulateurs
3.24
(élément d’) accumulateur
élément qui est conçu pour être rechargé électriquement
3.25
petite batterie
batterie composée de petits éléments, et dans laquelle le contenu total de lithium ne dépasse
pas 500 g
3.26
petit élément
élément dans lequel le contenu de lithium ou le contenu équivalent en lithium ne dépasse pas
12 g
– 18 – 62281 CEI:2004
3.27
type (pour éléments ou batteries)
système électrochimique particulier et conception physique d’éléments ou de batteries
3.28
non déchargé(e)
état de charge d’un élément ou d’une batterie de piles correspondant à une profondeur de
décharge de 0 %
4 Exigences de sécurité
4.1 Considérations générales
Les éléments et les batteries au lithium sont classés en fonction de leur composition chimique
(électrodes, électrolyte) et de leur construction interne (bobine, spirale). Ils sont disponibles
sous différentes formes. Il est nécessaire de prendre en compte tous les aspects relatifs à la
sécurité au moment de la conception de la batterie, sachant qu'ils peuvent varier fortement,
en fonction du couple lithium, de la puissance de sortie et de la configuration de la batterie.
Les concepts de sécurité suivants sont communs à tous les éléments et à toutes les batteries
au lithium:
a) L'élévation anormale de température au delà d'un seuil critique défini par le fabricant doit
être évitée par conception.
b) L'élévation de température dans les éléments ou dans les batteries doit être mise sous
contrôle par conception, par exemple en limitant le courant.
c) Les éléments et les batteries au lithium doivent être conçus de façon à libérer une
pression interne excessive ou à éviter une rupture violente pendant le transport.
d) Les éléments et les batteries au lithium doivent être conçus de façon à éviter un court-
circuit pendant le transport et dans les conditions normales d'utilisation.
e) Les batteries au lithium contenant des éléments ou des séries d’éléments connectés en
parallèle doivent être équipées, chaque fois que cela sera nécessaire, de moyens
efficaces, permettant d’éviter un courant inverse dangereux (par exemple, diodes,
fusibles, etc.).
4.2 Emballage
Les éléments et les batteries au lithium doivent être emballés de manière à éviter un court-
circuit externe dans les conditions normales de transport.
NOTE Des exigences supplémentaires pour l’emballage des marchandises dangereuses sont données dans le
Règlement type des Nations Unies, section 6.1 . Voir aussi les réglementations mentionnées en 7.3 ci-après.
5 Essais de type, échantillonnage et contre-essai
5.1 Essai de type
Les éléments ou les batteries au lithium qui diffèrent d'un type déjà essayé par
a) un changement portant sur plus de 0,1 g ou 20 % (prendre la plus grande valeur) de la
masse des électrodes ou de l’électrolyte, ou
b) un changement susceptible d'affecter matériellement les résultats d’essai,
doivent être considérés de type différent et doivent être soumis aux essais prescrits.
___________
Se référer à la bibliographie.
– 20 – 62281 CEI:2004
5.2 Assemblage de batteries
Un assemblage de batteries avec un contenu total de lithium supérieur à 500 g n’a pas besoin
d’être essayé
a) s'il résulte de la connexion électrique de batteries ayant satisfait à tous les essais de
transport applicables, et
b) s'il est équipé d’un système capable de
• surveiller l’assemblage des batteries,
• éviter les courts-circuits et les sur-décharges entre les batteries dans l’assemblage,
• éviter toutes surchauffes ou surcharges de l’assemblage de batteries.
5.3 Echantillonnage
Chaque type différent doit être essayé sur des échantillons prélevés au hasard. Le nombre
d’échantillons est donné dans le Tableau 1 ci-dessous.
– 22 – 62281 CEI:2004
Tableau 1 – Nombre d'éléments et de batteries d’essai pour les essais de type
Piles
Elément
...
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2004-05
PUBLICATION GROUPÉE DE SÉCURITÉ
GROUP SAFETY PUBLICATION
Sécurité des piles et des accumulateurs
au lithium pendant le transport
Safety of primary and secondary lithium
cells and batteries during transport
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62281:2004
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
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critères, comprenant des recherches textuelles, par searches, technical committees and date of
comité d’études ou date de publication. Des publication. On-line information is also available
informations en ligne sont également disponibles sur on recently issued publications, withdrawn and
les nouvelles publications, les publications rempla- replaced publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
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Veuillez prendre contact avec le Service client Customer Service Centre (see below) for further
(voir ci-dessous) pour plus d’informations. information.
• Service clients • Customer Service Centre
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supplémentaires, prenez contact avec le Service contact the Customer Service Centre:
clients:
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Tél: +41 22 919 02 11 Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00 Fax: +41 22 919 03 00
.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2004-05
PUBLICATION GROUPÉE DE SÉCURITÉ
GROUP SAFETY PUBLICATION
Sécurité des piles et des accumulateurs
au lithium pendant le transport
Safety of primary and secondary lithium
cells and batteries during transport
IEC 2004 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in any
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électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les photocopying and microfilm, without permission in writing from
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– 2 – 62281 CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.6
INTRODUCTION.10
1 Domaine d’application.12
2 Références normatives.12
3 Termes et définitions .12
4 Exigences de sécurité.18
4.1 Considérations générales.18
4.2 Emballage.18
5 Essais de type, échantillonnage et contre-essai .18
5.1 Essai de type.18
5.2 Assemblage de batteries .20
5.3 Echantillonnage.20
5.4 Contre-essai.24
6 Méthodes d’essais et exigences .24
6.1 Généralités.24
6.1.1 Notice de sécurité.24
6.1.2 Température ambiante.24
6.1.3 Tolérances de mesure des paramètres .24
6.1.4 Pré-décharge et pré-cyclage.24
6.2 Evaluation des critères d’essais .26
6.2.1 Déplacement.26
6.2.2 Déformation.26
6.2.3 Court-circuit.26
6.2.4 Elévation excessive de la température.26
6.2.5 Fuite.26
6.2.6 Perte de masse.26
6.2.7 Dégazage.28
6.2.8 Feu.28
6.2.9 Eclatement.28
6.2.10 Explosion .28
6.3 Essais et exigences – récapitulatif.28
6.4 Essais de transport.30
6.4.1 Essai T-1: Altitude.30
6.4.2 Essai T-2: Cyclage thermique .30
6.4.3 Essai T-3: Vibrations.30
6.4.4 Essai T-4: Chocs .32
6.4.5 Essai T-5: Court-circuit externe .34
6.4.6 Essai T-6: Impact .34
6.5 Essais d'utilisation abusive.36
6.5.1 Essai T-7: Surcharge.36
6.5.2 Essai T-8: Décharge forcée .36
6.6 Essai d’emballage.36
6.6.1 Essai P-1: Essai de chute.36
6.6.2 Vacant.38
6.7 Informations à indiquer dans la spécification appropriée.38
6.8 Evaluation et rapport.38
62281 IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7
INTRODUCTION.11
1 Scope.13
2 Normative references.13
3 Terms and definitions .13
4 Requirements for safety .19
4.1 General considerations.19
4.2 Packaging.19
5 Type testing, sampling and re-testing .19
5.1 Type testing.19
5.2 Assembly of batteries .21
5.3 Sampling.21
5.4 Re-testing.25
6 Test methods and requirements .25
6.1 General.25
6.1.1 Safety notice.25
6.1.2 Ambient temperature.25
6.1.3 Parameter measurement tolerances.25
6.1.4 Pre-discharge and pre-cycling.25
6.2 Evaluation of test criteria.27
6.2.1 Shifting.27
6.2.2 Distortion.27
6.2.3 Short-circuit.27
6.2.4 Excessive temperature rise.27
6.2.5 Leakage.27
6.2.6 Mass loss.27
6.2.7 Venting.29
6.2.8 Fire.29
6.2.9 Rupture.29
6.2.10 Explosion .29
6.3 Tests and requirements – overview .29
6.4 Transport tests.31
6.4.1 Test T-1: Altitude.31
6.4.2 Test T-2: Thermal cycling .31
6.4.3 Test T-3: Vibration.31
6.4.4 Test T-4: Shock.33
6.4.5 Test T-5: External short-circuit .35
6.4.6 Test T-6: Impact .35
6.5 Mis-use tests.37
6.5.1 Test T-7: Overcharge .37
6.5.2 Test T-8: Forced discharge.37
6.6 Packaging test.37
6.6.1 Test P-1: Drop test .37
6.6.2 Void.39
6.7 Information to be given in the relevant specification .39
6.8 Evaluation and report.39
– 4 – 62281 CEI:2004
7 Information pour la sécurité .40
7.1 Emballage.40
7.2 Manutention de cartons de batteries.40
7.3 Transport.40
7.3.1 Généralités.40
7.3.2 Transport aérien.40
7.3.3 Transport maritime.40
7.3.4 Transport terrestre.40
7.4 Exposition et stockage.42
8 Instructions pour l’emballage et la manutention pendant le transport .42
8.1 Quarantaine.42
9 Marquage.42
9.1 Marquage des éléments et des batteries de piles et d'accumulateurs .42
9.2 Marquage de l’emballage et documents d’expédition .42
Bibliographie.46
Figure 1 – Exemple pour le marquage d’emballages contenant des piles ou des
accumulateurs au lithium .44
Tableau 1 – Nombre d'éléments et de batteries d’essai pour les essais de type.22
Tableau 2 – Perte de masse maximale .26
Tableau 3 – Essais et exigences de transport et d’emballage .28
Tableau 4 – Profil de vibrations (sinusoïdales).32
Tableau 5 – Paramètres de choc .32
62281 IEC:2004 – 5 –
7 Information for safety.41
7.1 Packaging.41
7.2 Handling of battery cartons.41
7.3 Transport.41
7.3.1 General.41
7.3.2 Air transport.41
7.3.3 Sea transport.41
7.3.4 Land transport.41
7.4 Display and storage.43
8 Instructions for packaging and handling during transport .43
8.1 Quarantine.43
9 Marking.43
9.1 Marking of primary and secondary (rechargeable) cells and batteries.43
9.2 Marking of the packaging and shipping documents .43
Bibliography.47
Figure 1 – Example for the marking of packages with primary or secondary
(rechargeable) lithium cells or batteries .45
Table 1 – Number of test cells and batteries for type testing .23
Table 2 – Maximum mass loss .27
Table 3 – Transport and packaging tests and requirements .29
Table 4 – Vibration profile (sinusoidal) .33
Table 5 – Shock parameters .33
– 6 – 62281 CEI:2004
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
SÉCURITÉ DES PILES ET DES ACCUMULATEURS AU LITHIUM
PENDANT LE TRANSPORT
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 62281 a été établie conjointement par le comité d'études 35 de
la CEI: Piles, et par le sous-comité 21A: Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à
électrolyte non acide, du comité d'études 21 de la CEI: Accumulateurs.
Elle a le statut d’une publication groupée de sécurité conformément au Guide CEI 104 :
Elaboration des publications de sécurité et utilisation des publications fondamentales de
sécurité et publications groupées de sécurité.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
35/1202/FDIS 35/1206/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
62281 IEC:2004 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SAFETY OF PRIMARY AND SECONDARY LITHIUM CELLS AND
BATTERIES DURING TRANSPORT
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 62281 has been prepared jointly by IEC technical committee 35:
Primary cells and batteries and by subcommittee 21A: Secondary cells and batteries
containing alkaline or other non-acid electrolytes, of IEC technical committee 21: Secondary
cells and batteries.
It has the status of a group safety publication in accordance with IEC Guide 104: The
preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety
publications.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
35/1202/FDIS 35/1206/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
– 8 – 62281 CEI:2004
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
62281 IEC:2004 – 9 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 10 – 62281 CEI:2004
INTRODUCTION
Les piles au lithium ont d’abord été introduites dans les applications militaires dans les
années 70. A cette époque, elles présentaient peu d'intérêt commercial et il n'existait aucune
norme industrielle. En conséquence, le Comité d’Experts du Transport des Marchandises
Dangereuses de l’Organisation des Nations Unies, bien que se référant habituellement aux
normes industrielles pour les essais et les critères d'acceptation, a introduit un
sous-paragraphe dans le Manuel d’épreuves et de critères, traitant des essais de sécurité
relatifs aux transports des piles au lithium. Pendant ce temps, l’intérêt commercial des piles et
des accumulateurs au lithium s’est élargi et plusieurs normes industrielles ont vu le jour. Bien
que les normes CEI existantes soient nombreuses, elles ne sont pas complètement
harmonisées et ne traitent pas nécessairement du transport. Elles ne sont pas appropriées
pour être utilisées comme source de référence dans le Règlement type des Nations Unies. En
conséquence une nouvelle norme de sécurité a été préparée afin d'harmoniser les essais et
les exigences relatives au transport.
Cette Norme internationale s’applique aux piles et aux accumulateurs contenant du lithium
sous quelque forme que se soit: lithium-métal, alliage de lithium ou lithium-ion. Les piles
utilisent des couples électrochimiques à base de lithium-métal et d’alliage de lithium comme
électrode négative. Les accumulateurs utilisent les couples électrochimiques lithium-ion
mettant en œuvre des composés d’intercalation (le lithium intercalé existant sous forme
ionique ou quasi atomique dans la trame du matériau de l’électrode) dans les électrodes
positives et négatives.
Cette Norme internationale s’applique également aux éléments et aux batteries de piles et
d’accumulateurs au lithium polymère, qui sont considérés soit comme des piles au lithium-
métal, soit comme des accumulateurs au lithium-ion selon la nature du matériau utilisé dans
l’électrode négative.
L’histoire du transport des éléments et des batteries de piles et d’accumulateurs au lithium
mérite d'être notée. Depuis les années 70, plus de 10 milliards de piles au lithium ont été
transportées, et depuis le début des années 90 plus de 1 milliard d’accumulateurs au lithium
utilisant le couple lithium-ion ont été transportés. Le nombre de piles et d'accumulateurs à
transporter étant en augmentation, il est souhaitable d’inclure, dans la présente norme, les
essais de sécurité des emballages utilisés pour le transport de ces produits.
Cette Norme internationale concerne spécifiquement la sécurité des piles et des
accumulateurs au lithium pendant le transport ainsi que la sécurité des emballages utilisés.
D’autres Normes internationales concernant la sécurité des piles et des accumulateurs au
lithium sont référencées à l’Article 2 et dans la bibliographie de cette norme. Elles incluent la
sécurité des piles et des accumulateurs au lithium pendant leur manutention, leur utilisation et
leur élimination et visent plus particulièrement les piles au lithium (CEI 60086-4) et les
accumulateurs aux lithium (CEI 62133). Elles contiennent également des méthodes d’essai et
des critères d'acceptation qui concernent le transport. A l’avenir, il serait souhaitable de
prévoir l'harmonisation de ces normes entre elles avec la présente norme.
62281 IEC:2004 – 11 –
INTRODUCTION
Primary lithium cells and batteries were first introduced in military applications in the 1970s.
At that time, little commercial interest and no industrial standards existed. Consequently, the
United Nations (UN) Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods, although
usually referring to industrial standards for testing and criteria, introduced a sub-section in the
Manual of tests and criteria, dealing with safety tests relevant to transport of primary lithium
cells and batteries. Meanwhile, commercial interest in primary and secondary (rechargeable)
lithium cells and batteries has grown and several industrial standards exist. However, the
existing IEC standards are manifold, not completely harmonized, and not necessarily relevant
to transport. They are not suitable to be used as a source of reference in the UN Model
Regulations. Therefore, a new group safety standard has been prepared to harmonize the
tests and requirements relevant to transport.
This International Standard applies to primary and secondary (rechargeable) lithium cells and
batteries containing lithium in any chemical form: lithium metal, lithium alloy or lithium-ion.
Lithium-metal and lithium alloy primary electrochemical systems use metallic lithium and
lithium alloy, respectively, as the negative electrode. Lithium-ion secondary electrochemical
systems use intercalation compounds (intercalated lithium exists in an ionic or quasi-atomic
form within the lattice of the electrode material) in the positive and in the negative electrodes.
This International Standard also applies to lithium polymer cells and batteries, which are
considered either as primary lithium-metal cells and batteries or as secondary lithium-ion cells
and batteries, depending on the nature of the material used in the negative electrode.
The history of transporting primary and secondary lithium cells and batteries is worth noting.
Since the 1970s, over ten billion primary lithium cells and batteries have been transported,
and since the early 1990s, over one billion secondary (rechargeable) lithium cells and
batteries utilizing a lithium-ion system have been transported. As the number of primary and
secondary lithium cells and batteries to be transported is increasing, it is appropriate to also
include in this standard the safety testing of packaging used for the transportation of these
products.
This International Standard specifically addresses the safety of primary and secondary lithium
cells and batteries during transport and also the safety of the packaging used. Other
International Standards dealing with the safety of primary and secondary lithium cells and
batteries are referenced in Clause 2 and in the bibliography of this standard. They include the
safety of primary and secondary lithium cells and batteries during handling, use and disposal
and also address particular aspects of primary lithium batteries (IEC 60086-4) and secondary
lithium cells and batteries (IEC 62133). They also contain some test methods and acceptance
criteria that are relevant to transport. Consideration may, in the future, be given to the
harmonization of these standards with this standard.
– 12 – 62281 CEI:2004
SÉCURITÉ DES PILES ET DES ACCUMULATEURS AU LITHIUM
PENDANT LE TRANSPORT
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les méthodes d’essai et les exigences pour les
éléments et les batteries de piles et d'accumulateurs au lithium afin de s'assurer de leur
sécurité pendant les opérations de transport autres que celles relatives à leur recyclage ou
leur mise au rebut. Les exigences spécifiées dans cette norme ne s’appliquent pas aux cas
pour lesquels des dispositions spéciales prévues dans les réglementations appropriées,
listées en 7.3, accordent des exemptions.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60086-4, Piles électriques – Partie 4: Sécurité des piles au lithium
CEI 61960, Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à électrolyte non acide –
Eléments et batteries d’accumulateurs au lithium pour applications portables
Guide CEI 104:1997, Élaboration des publications de sécurité et utilisation des publications
fondamentales de sécurité et publications groupées de sécurité
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
contenu total de lithium
contenu total en lithium ou contenu en lithium équivalent des éléments constituant une
batterie
3.2
batterie
un ou plusieurs éléments connectés électriquement de façon permanente, munis d'un boîtier,
de bornes, de marquage et de dispositifs de protection, etc., selon les besoins de l’utilisation
3.3
élément bouton
élément de forme cylindrique dont la hauteur totale est inférieure au diamètre, c’est-à-dire
ayant la forme d'un bouton
3.4
élément
unité fonctionnelle de base, résultant de l'assemblage d’électrodes, d’un électrolyte, d’un
conteneur, de bornes et habituellement de séparateurs, et qui est une source d’énergie
électrique obtenue par conversion directe de l’énergie chimique
62281 IEC:2004 – 13 –
SAFETY OF PRIMARY AND SECONDARY LITHIUM CELLS AND
BATTERIES DURING TRANSPORT
1 Scope
This International Standard specifies test methods and requirements for primary and
secondary (rechargeable) lithium cells and batteries to ensure their safety during transport
other than for recycling or disposal. Requirements specified in this standard do not apply in
those cases where special provisions given in the relevant regulations, listed in 7.3, provide
exemptions.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60086-4, Primary batteries – Part 4: Safety of lithium batteries
IEC 61960, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolyte –
Secondary lithium cells and batteries for portable applications
IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety
publications and group safety publications
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
aggregate lithium content
total lithium content or lithium equivalent content of the cells comprising a battery
3.2
battery
one or more cells electrically connected by permanent means, fitted in a case, with terminals,
markings and protective devices, etc., as necessary for use
3.3
button cell
coin cell
cell with a cylindrical shape in which the overall height is less than the diameter, e.g. in the
shape of a button or a coin
NOTE In practice, the term coin is used exclusively for non-aqueous lithium cells.
3.4
cell
basic functional unit, consisting of an assembly of electrodes, electrolyte, container, terminals
and, usually, separators that is a source of electric energy obtained by direct conversion of
chemical energy
– 14 – 62281 CEI:2004
3.5
élément composant
élément contenu dans une batterie
3.6
cycle (d'un accumulateur)
ensemble d’opérations conduit sur un accumulateur et répété régulièrement selon la même
séquence
NOTE Ces séquences peuvent consister en un ensemble d’une décharge suivie d’une charge ou d’une charge
suivie d’une décharge dans des conditions spécifiées. Cette séquence peut comprendre des périodes de repos.
3.7
élément cylindrique
élément de forme cylindrique dont la hauteur totale est supérieure ou égale au diamètre
3.8
profondeur de décharge
DOD
pourcentage de la capacité assignée déchargée d’une batterie
3.9
premier cycle
cycle initial d’un accumulateur effectué après l'achèvement de toutes les opérations de
fabrication, formation et contrôles de qualité
3.10
complètement chargé(e)
état de charge d’un élément ou d’une batterie d’accumulateur correspondant à 0 % de
profondeur de décharge
3.11
complètement déchargé(e)
état de charge d’un élément ou d’une batterie correspondant à 100 % de profondeur de
décharge
3.12
grande batterie
batterie dans laquelle le contenu total de lithium est supérieur à 500 g
3.13
grand élément
élément dans lequel le contenu total de lithium est supérieur à 12 g
3.14
élément de pile ou d'accumulateur au lithium
élément contenant un électrolyte non aqueux et une électrode négative en lithium ou
contenant du lithium
NOTE Un élément au lithium peut être une pile ou un accumulateur selon les caractéristiques de conception
choisies.
3.15
contenu de lithium
masse de lithium contenue dans l’électrode négative d’un élément ou d’une batterie au
lithium-métal ou au lithium-allié, à l’état non déchargé ou complètement chargé
62281 IEC:2004 – 15 –
3.5
component cell
cell contained in a battery
3.6
cycle (of a secondary (rechargeable) cell or battery)
set of operations that is carried out on a secondary (rechargeable) cell or battery and is
repeated regularly in the same sequence
NOTE These operations may consist of a sequence of a discharge followed by a charge or a charge followed by a
discharge under specified conditions. This sequence may include rest periods.
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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