JIS C 8715-2 産業用リチウム二次電池の単電池及び電池システム-第2部:安全性要求事項|日本産業規格|最新情報 更新 改正制定

JIS C 8715-2 産業用リチウム二次電池の単電池と電池システム-第2部:安全性要求事項の日本産業規格 JISC8715-2の一覧・基本・名称・用語・知識・JIS最新改正更新情報に関して解説!

JIS C8715-2:2019の規格は,据置用途を含む産業用リチウム二次電池の単電池及び電池システムの安全性要求事項について規定。

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産業用リチウム二次電池の単電池と電池システム-第2部:安全性要求事項 規格 一覧表

JIS C 8715-2

産業用リチウム二次電池の単電池及び電池システム-第2部:安全性要求事項の一覧

最新 JIS C8715-2 規格の詳細 更新日 情報

JIS C 8715-2:2019の最新の詳細や改正,更新日の情報!

JIS 改正 最新情報

JIS規格番号 JIS C8715-2 JIS改正 最新・更新日 2019年03月20日
規格名称 産業用リチウム二次電池の単電池と電池システム-第2部:安全性要求事項
英語訳 Secondary lithium cells and batteries for use in industrial applications – Part 2: Tests and requirements of safety
対応国際規格 ISO
対応国際規格 IECIEC 62619:2017(MOD)
主務大臣 経済産業 制定 年月日 2012年07月20日
略語・記号 No JIS C8715-2:2019
ICS 29.220.99JISハンドブック
改訂 履歴 2012-07-20 (制定),2017-10-20 (確認),2019-03-20 (改正)

JIS規格「日本工業規格」は、2019年7月1日の法改正により名称が「日本産業規格」に変わりました。

JIS C8715-2:2019 目次

  • 序文
  • 1 適用範囲
  • 2 引用規格
  • 3 用語と定義
  • 4 パラメータの測定許容差
  • 5 安全性に関する一般事項
  •  5.1 一般事項
  •  5.2 絶縁と配線
  •  5.3 弁作動
  •  5.4 温度,電圧と電流の管理
  •  5.5 電池パックと/又は電池システムの端子接続部
  •  5.6 電池システムへの単電池,電池モジュール又は電池パックの組込み
  •  5.7 安全に利用するための単電池の使用範囲と電池システムの使用
  •  5.8 品質計画
  • 6 型式試験
  •  6.1 一般事項
  •  6.2 試験項目
  • 7 要求事項と試験
  •  7.1 試験を実施するための充電手順
  •  7.2 予見可能な誤使用
  •  7.3 内部短絡に対する考慮-設計評価
  • 8 電池システムの安全性
  •  8.1 一般要求
  •  8.2 バッテリーマネジメントシステム(又はバッテリーマネジメントユニット)
  • 9 安全に関する情報
  • 10 表示と呼び方
  • 附属書A(規定)安全に利用するための単電池の使用範囲
  • 附属書B(参考)類焼試験の手順
  • 附属書C(参考)こん(梱)包
  • 附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表

適用範囲 [1]

この規格は,据置用途を含む産業用リチウム二次電池の単電池と電池システム(以下,それぞれ単電池,電池システムという。)の安全性要求事項について規定する。

なお,特定用途向け電池のJIS又はIEC規格が存在する場合,その特定用途向けの規格がこの規格に優先する。例えば,路上走行車駆動用単電池については,IEC 62660の規格群などがある。

この規格は,産業用としての据置用途と移動体用途のリチウム二次電池に適用する。主な用途の具体例を,次に示す。

  • a) 据置用途 電気通信関連,無停電電源(UPS),電力平準化用蓄電,非常用電源,とこれらに類似した用途。
  • b) 移動体用途 フォークリフト,ゴルフカート,無人搬送車(AGV),鉄道,船舶など。ただし,路上走行車は除く。

注記1 リチウム二次電池には,ポータブル機器用途のものもある。この用途のリチウム二次電池の安全性は,JIS C 8712に規定している。

この規格は,多様な産業用の電池を網羅するため,一般的で最小限の要求事項を規定する。

電気的安全性は,箇条8のリスクアセスメントの一部に規定する。詳細なリスクアセスメントには,最終用途の要求規格を考慮する必要がある。

この規格は,単電池と電池システムに適用する。電池システムがより小さな単位に分割可能な場合,その小さな単位を電池システムの代表として試験することができる。製造業者は,実施する試験単位を明確にする。製造業者は,最終の電池システムに搭載される機能を試験単位に付与することができる。

なお,産業用リチウム二次電池の単電池と電池システムの性能と表示要求事項は,JIS C 8715-1 に規定している。

注記2 この規格の対応国際規格とその対応の程度を表す記号を,次に示す。

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(MOD)

なお,対応の程度を表す記号「MOD」は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,「修正している」ことを示す。

引用規格 [2]

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの引用規格のうちで,西暦年を付記してあるものは,記載の年の版を適用し,その後の改正版(追補を含む。)は適用しない。西暦年の付記がない引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。 JIS C 8712:2015 ポータブル機器用二次電池(密閉型小型二次電池)の安全性

注記 対応国際規格:IEC 62133:2012,Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes-Safety requirements for portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications JIS C 8715-1 :2018 産業用リチウム二次電池の単電池と電池システム-第1部:性能要求事項

注記 対応国際規格:IEC 62620:2014,Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes-Secondary lithium cells and batteries for use in industrial applications JIS Z 8051 安全側面-規格への導入指針

注記 対応国際規格:ISO/IEC Guide 51,Safety aspects-Guidelines for their inclusion in standards

用語と定義 [3]

この規格で使用する主な用語と定義は,JIS Z 8051によるほか,次による。

安全性(safety) [3.1]

受入れ不可能なリスクがないこと。

リスク(risk) [3.2]

危害の発生する確率と危害の程度との組合せ。

危害(harm) [3.3]

人体の受ける身体的障害若しくは健康障害,又は財産若しくは環境が受ける害。

危険源(hazard) [3.4]

危害を引き起こす潜在的根源。

通常使用(intended use) [3.5]

仕様書,取扱説明書又は供給元から提供される情報に基づく条件下での製品の使用。

予見可能な誤使用(reasonably foreseeable misuse) [3.6]

供給元が意図しない目的又は条件下で,供給元で予想し得る製品の誤った使用。

単電池(cell,secondary lithium cell) [3.7]

正極電極と負極電極との間で行われるリチウムイオンの挿入・脱離反応,又はリチウムの酸化・還元反応で電気的エネルギーを供給する二次電池。

注記 単電池は一般的に,上記に加えてリチウム塩と有機溶媒とからなる液状,ゲル状又は固体状の電解質成分,と金属又はラミネート状の外装材によって構成されている。単電池は,最終的な電池容器,端子配置と電子制御装置を備えていないため,すぐに使用できる状態にはない。

電池ブロック(cell block) [3.8]

並列接続した単電池群。単電池の試験の代替のための構成要素であり,電池モジュールの一種である。接続部分にヒューズ,PTC(positive temperature coefficient)素子などの保護素子と監視回路をもっていてもよい。

注記 電池ブロックは,最終的な電池容器,端子配置と電子制御装置を備えていないため,すぐに使用できる状態にはない。

電池モジュール(module) [3.9]

直列と/又は並列接続した単電池群。ヒューズ,PTC(positive temperature coefficient)素子などの保護素子と監視回路をもっていてもよい。

電池パック(battery pack) [3.10]

一つ以上の単電池又は電池モジュールを組み込んだユニット。

注記1 電池パックは,単電池の電圧などの情報を電池システムに出力する制御回路をもっていてもよい。

注記2 電池パックは,保護容器に収納され,端子又は相互接続部を備えていてもよい。

電池システム(battery system,battery) [3.11]

一つ以上の単電池,電池モジュール又は電池パックを組み込んだシステム。

注記1 電池システムは,過充電,過電流,過放電と過熱したときに電流を制御する電子システムをもっている。

注記2 過放電の遮断は,単電池の製造業者と使用者との間に合意がある場合は必須ではない。

注記3 電池システムは,冷却装置と/又は加温装置をもっていてもよい。複数の電池システムが更に大きな電池システムを構成することもある。電池システムは,組電池ともいう。

バッテリーマネジメントシステム,BMS(battery management system) [3.12]

電池システムが過充電,過電流,過放電と過熱したときに電流を制御する電子システム。

注記1 BMSは,電池の安全性,性能と/又は寿命を担保するために,電池の状態を監視と/又は管理し,データを処理し,そのデータを送信と/又は制御する。

注記2 過放電の遮断は,単電池の製造業者と使用者との間に合意がある場合は必須ではない。

注記3 BMSの機能は,電池システム又はこれを使用する機器・装置側に割り当てることができる

【図5参照】。

注記4 電池システムは,機器・装置側にあるBMSの機能を含むことができる。

注記5 BMSは,バッテリーマネジメントユニット(BMU)という場合もある。

漏液(leakage) [3.13]

目に見える電解液の電池からの漏出。

弁作動(venting) [3.14]

単電池,電池モジュール,電池パック又は電池システムの過剰な内部圧力を低下させ,開裂又は破裂を防止するためにガス排出弁が作動すること。

開裂(rupture) [3.15]

内部又は外部の要因によって,単電池の容器,又は電池モジュール,電池パック若しくは電池システムの外装が破れ,内容物が露出又は流出する現象。

破裂(explosion) [3.16]

単電池の容器,又は電池モジュール,電池パック若しくは電池システムの外装が猛烈な勢いで破れ,内容物が強制的に放出される現象。

注記 内容物のうち,液体,気体と煙は除く。

発火(fire) [3.17]

単電池,電池モジュール,電池パック又は電池システムから炎が放出される現象。

定格容量(rated capacity) [3.18]

製造業者が指定する,単電池又は電池システムの電気容量Cn Ah。

注記 定格容量Cnは,単電池又は電池システムを,JIS C 8715-1 :2018の6.3.1(放電性能)の条件下でn時間の期間で充電と放電したとき,供給できる電気容量である。

上限充電電圧(upper limit charging voltage) [3.19]

安全性の見地から,単電池の製造業者が指定する単電池に対する充電時の上限電圧。

最大充電電流(maximum charging current) [3.20]

安全性の見地から,単電池の製造業者が指定する単電池に対する充電時の上限電流。

熱暴走(thermal runaway) [3.21]

単電池において,発熱が更なる発熱を招くという正のフィードバックによって,温度の制御ができなくなる現象,又はそのような状態。

下限放電電圧(lower limit discharging voltage) [3.22]

安全性の見地から,単電池の製造業者が指定する単電池に対する放電時の下限電圧。

パラメータの測定許容差 [4]

規定又は測定するパラメータに対する試験装置の制御値又は測定値の許容差は,次による。

  • a) 電圧:±0.5 %
  • b) 電流:±1 %
  • c) 温度:±2 °C
  • d) 時間:±0.1 %
  • e) 質量:±1 %
  • f) 寸法:±1 %

これらの許容差は,測定器具,測定技術と試験手順におけるその他の誤差の全てを組み合わせたものである。

試験結果の報告にも,使用した測定器具の詳細を記載する。

安全性に関する一般事項 [5]

一般事項 [5.1]

単電池又は電池システムの安全性は,次の両方の使用条件に適用する。

  • a) 通常使用
  • b) 予見可能な誤使用

単電池と電池システムは,a) とb) において安全が保たれるよう設計し,製造しなければならない。通常使用においては,単電池と電池システムは安全であるだけでなく,継続して使用できなければならない。

予見可能な誤使用の後に機能が失われた場合でも,単電池又は電池システムは,1)~5) の潜在的な危険源となってはならない。

  • 1) 発火
  • 2) 破裂
  • 3) 電解液の漏液による短絡
  • 4) 継続的に可燃性ガスを噴出するような弁作動
  • 5) 内容物が露出するような,単電池の容器の開裂,又は電池モジュール,電池パック若しくは電池システムの外装の開裂

5.1~5.6の要求事項を満たしているかの判定は,箇条6,箇条7,箇条8と適切な規格【箇条2参照】に基づき確認する。

人体への傷害のおそれがある可動部は,機器組込み時を含め,リスクを低減するように,適切な設計,その他の措置を講じなければならない。

絶縁と配線 [5.2]

内部配線とその絶縁は,予想される最大電圧,最大電流,最高温度,海抜最高高度と最高湿度に関する要求事項に十分耐えなければならない。配線は,各々の接続器の間に適切な隙間と沿面距離とを保つものを使用しなければならない。電池システムの危険な充電部は,機器組込み時を含め,感電のおそれがないように適切に保護しなければならない。電池システム全体(単電池又は電池モジュール,とBMS)の内部接続の機械的設計は,予見可能な誤使用を十分考慮したものでなければならない。

弁作動 [5.3]

単電池,電池モジュール,電池パックと電池システムは,開裂又は破裂を起こすおそれのある内部圧力になる前に内部圧力を低下させる,弁作動(内圧低下機構)の機能をもたなければならない。外側容器の内部において単電池が支持材で固定されている場合,支持材の種類と支持の方法は,通常の動作において過熱を引き起こしたり,圧力の低下を妨げたりするものであってはならない。

温度,電圧と電流の管理 [5.4]

電池システムは,異常な温度上昇が発生しないように設計しなければならない。電池システムは,単電池の製造業者が指定する温度,電圧値と電流値の範囲内となるように設計しなければならない。そのため,単電池の製造業者は,指定する温度,電圧値と電流値の範囲について,仕様書と充電方法の説明書を作成し,電池システムの製造業者に提示しなければならない。

注記 充放電中の電流を安全な水準に制限する手段を備えていてもよい。

電池パックと/又は電池システムの端子接続部 [5.5]

端子には,電池パック又は電池システムの外部表面に極性[プラス(+)とマイナス(-)]を表示しなければならない。

注記 次の場合は,例外である。

接続する機器のコネクタが極性の逆接続を防ぐ構造である場合,外部表面に極性を表示する必要はない。

端子接続部は,予想される最大電流を確実に流すことができる寸法と形状でなければならない。外部接続端子の接触表面は,十分な機械的強度と耐腐食性を備えた導電材料によって構成しなければならない。端子接続部は,金属工具などによる短絡の危険性を最小限にするように工夫しなければならない。

電池システムへの単電池,電池モジュール又は電池パックの組込み [5.6]

[5.6.1] 一般事項

電池システムのリスクを低減するために,次の規定を守らなければならない。

- 全ての電池システムは,独立した制御機能と保護機能をもたなければならない。

- 単電池の製造業者は,電池システムの製造業者と電池システム設計者が適切に設計と組立ができるように,電流,電圧と温度の限度値を提示しなければならない。

- 直列に接続された単電池の一部を選択して放電するように設計した電池システムは,別の回路を設けて,不均等放電によって単電池の転極が起こらないようにしなければならない。

- 保護回路の部品は,適切に機能する場合に限り,機器・装置側に付与してもよい。

[5.6.2] 電池システム設計

電池システムの電圧制御機能は,単電池又は電池ブロックの電圧が,上限充電電圧を超えないように設計しなければならない。ただし,据置用機器又は移動体用機器に組み込む場合,その機器が同等な機能をもっている場合はこの限りではない。

電池システムの製造業者は,直列接続した複数の単電池,電池モジュール又は電池パックから構成される電池システムにおいて,いかなる単電池又は電池ブロックの電圧も,上限充電電圧を超えないようにしなければならない。直列接続された各単電池又は電池ブロックの電圧を全て計測することが望ましい。

安全に利用するための単電池の使用範囲と電池システムの使用 [5.7]

単電池の製造業者は,単電池の使用範囲を指定しなければならない。電池システムの製造業者は,単電池の使用範囲に適合するように電池システムを設計しなければならない。単電池の使用範囲を決定する方法は,附属書Aに規定する。

品質計画 [5.8]

電池システムの製造業者は,材料,構成要素,単電池,電池モジュール,電池パックと電池システムの検査手順を作成しなければならない。また,全種類の単電池,電池モジュール,電池パック又は電池システムの生産工程を範囲とする品質計画を策定して,実施しなければならない(JIS Q 9001 など)。電池システムの製造業者は,自社の生産工程能力を把握して,製品の安全性に関連する必要な工程管理を実施することが望ましい。

型式試験 [6]

一般事項 [6.1]

電池システムに使用する単電池を使用範囲を超えて使用した場合,単電池又は電池システムに起因する何らかの危険源が生じることがある。そのため,安全な試験計画の策定に当たっては,このようなリスクに配慮する必要がある。

型式試験を実施する場合,試験設備は,十分な構造的保護,並びに試験によっては発生する可能性のある過圧と発火に耐える消火システムを備えていることが望ましい。また,試験中に発生したガスを除去し,捕集するための換気システムを備えていることが望ましい。さらに,必要に応じて,高電圧の危険源を考慮することが望ましい。

警告 この規格の全ての試験で採用している手順は,適切な注意を怠った場合,危害を及ぼすおそれがある。試験は,適切な資格と経験をもつ専門家だけが適切な保護措置を装備した上で実施することを前提としている。単電池又は電池システムの容器は,試験で75 °Cを超える場合もあるため,安全性に配慮し,試験中のやけどを防がなければならない。

試験項目 [6.2]

単電池又は電池システムに対する型式試験は,表1に規定する項目について実施する。試験は,単電池の製造業者が指定する保存環境で保管されている製造後6か月以内の単電池又は電池システムで実施する。7.1の方法によって充電した単電池と電池システムにおいて,0.2 It Aで指定の放電終止電圧まで周囲温度25±5 °Cで放電したときの容量が,定格容量以上であることを確認する。この容量確認は,製造業者の出荷検査時に実施してもよい。電池システムの容量に関しては,単電池の製造業者の出荷前検査における単電池の容量を基に算出してもよい。

試験の周囲温度は,特に指定がない場合,25±5 °Cとする。

注記 この試験条件は型式試験のためのものであり,通常使用にこれらの条件が含まれることを意味するものではない。同様に,「製造後6か月以内」の規定は,試験の再現性を高めるために制限したものであり,6か月を過ぎると電池の安全性が低下することを意味するものではない。

リチウム 関連 主なJIS規格 一覧

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日本産業規格の一覧

日本産業規格のアルファベット分類一覧を参照

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