Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.
This standard is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.
This standard replaces GB/T 20155-2006 Determination of mercury, cadmium and lead in battery.
The following main changes have been made with respect to GB/T 20155-2006:
——The application scope of standard is modified (see Clause 1);
——The processing method of battery pack sample is added (see 6.2);
——The “Determination of mercury content [Cold atomic absorption spectrometric methods (AAS)]” is modified (see Clause 7, 2.1 of Edition 2006);
——The “Determination of cadmium/lead content [flame atomic absorption spectrometric methods (FAAS)]” is added (see Clause 9, 2.2 and 2.3 of Edition 2006).
This standard was proposed by China National Light Industry Council.
This standard is under jurisdiction of SAC/TC 176 National Technical Committee on Primary Battery of Standardization Administration of China.
The previous edition of this standard is as follows:
——GB/T 20155-2006.
Determination of Mercury, Cadmium and Lead in battery
Caution: the hydrochloric acid and nitric acid used in this standard are volatile and corrosive, so avoid inhalation or contact with skin when using them. Wash them with plenty of water immediately when splashing on the skin, and seek medical attention immediately if serious.
1 Scope
This standard specifies the detection methods of mercury, cadmium and lead in battery.
This standard is applicable to the determination of mercury, cadmium and lead in small sealed primary batteries which meet the standard of GB/T8897.2 and with single battery mass of not more than 200g.
Determination range: mercury content is 0.05 μg/g ~ 100 mg/g; cadmium content is 1.0 μg/g ~ 100 mg/g; lead content is 5.0 μg/g ~ 100 mg/g.
Note: The lower limit of the determination range of each element varies with the precision performance of the apparatus and the dilution multiple when preparing the sample solution. If the total volume of sample solution is reduced or the sample weighing amount is increased, the lower limit of the determination range of mercury, cadmium and lead may be reduced. For example, on the premise that the precision performance of the apparatus meets the requirements of this standard, when the total volume of the sample solution is half of that in “Table 1 Mass range, model example of battery and added reagent amount”, the lower limit of the determination range is: 0.025μg/g of mercury, 0.5μg/g of cadmium, 2.5μg/g of lead; the lower limit of the determination range is 0.01μg/g of mercury, 0.2μg/g of cadmium and 1.0μg/g of lead when the dilution multiple is 5 in case of preparing sample solution (when the battery sample mass is 20g, and the total volume of the sample solution is 100mL).
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.
GB/T 603 Chemical reagent - Preparations of reagent solutions for use in test methods
GB/T 6682-2008 Water for analytical laboratory use - Specification and test methods
GB/T 8897.2 Primary batteries - Part 2: Physical and electrical specifications
3 Test method - General
After stripped, the battery is decomposed with nitric acid and hydrochloric acid and then filtered to prepare the sample solution. Method I cold atomic absorption spectrometric methods (AAS) or method II atomic fluorescence spectrometry is adopted to determine the content of mercury, and method III flame atomic absorption spectrometry or method IV inductively coupled plasma atomic emission spectrometry is adopted to determine the contents of lead and cadmium.
4 Test conditions
4.1 Ambient conditions
Except for special regulations, the inspection shall be carried out in the following environment:
Temperature: 15℃~35℃;
Relative humidity: 30%~90%;
Atmospheric pressure: 86kPa~106kPa.
4.2 Safety condition
Appropriate protective measures shall be taken to prevent personal injury.
It shall be determined by qualified and experienced technicians.
5 General reagents and apparatuses and equipment
Unless otherwise specified, reagents with a purity not lower than analytical purity and secondary water that meet the standard of GB/T 6682-2008 shall be used in the analysis, and guaranteed or spectrally pure reagents should be used for microscale and trace analysis. Unless otherwise specified, the preparations and products used in the test are prepared according to standard of GB/T 603.
5.1 Hydrochloric acid (ρ 1.19g/mL).
5.2 Hydrochloric acid 1+1.
5.3 Nitric acid (ρ 1.42g/mL).
5.4 Nitric acid, 1+1.
5.5 Nitric acid, 1+99.
5.6 Potassium dichromate solution: 50g/L.
5.7 Standard mercury storage solution, 0.1000mg/mL: weigh 0.1354g of mercury chloride (HgCl2) that has been fully dried and put in a silica gel desiccator overnight, dissolve it in 10mL of potassium dichromate solution, add 100mL of nitric acid (5.4), and transfer into a 1,000mL volumetric flask, dilute to the scale with water and mix well. Or purchase standard mercury solution with a mass concentration of 0.1000mg/mL of commercially available certified national standard material.
5.8 Mercury standard solution, 0.1000μg/mL: pipette 10.00mL of mercury standard storage solution (5.7), put it in a 100mL volumetric flask, add 1mL of potassium dichromate solution (5.6) and 10mL of nitric acid (5.4), dilute to the scale with water, and mix well to obtain standard mercury intermediate solution (I) with concentration of 10.00μg/mL; pipette 10.00mL of standard mercury intermediate solution (I), put it in a 100mL volumetric flask, add 1mL of potassium dichromate solution (5.6) and 10mL of nitric acid (5.4), dilute to the scale with water, and mix well to obtain standard mercury intermediate solution (II) with concentration of 1.000μg/mL; pipette 10.00mL of standard mercury intermediate solution (II), put it in a 100mL volumetric flask, add 1mL of potassium dichromate solution (5.6) and 10mL of nitric acid (5.4), dilute it to the scale with water, and mix well to obtain the standard mercury solution with the concentration of 0.1000μg/mL.
Foreword I
1 Scope
2 Normative references
3 Test method - General
4 Test conditions
5 General reagents and apparatuses and equipment
6 Sample
7 Method I Determination of mercury content [cold atomic absorption spectrometric methods (AAS)]
8 Method II Determination of mercury content [atomic fluorescence spectrometry (AFS)]
9 Method III Determination of cadmium/lead content [flame atomic absorption spectrometric methods (FAAS)]
10 Method IV Determination of cadmium or lead contents [inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method (ICP-AES)]
11 Quality assurance and control
12 Test report
Annex A (Informative) Reference working conditions for apparatus
Bibliography
电池中柔、铺 、铅含量 的测定
警示一一本标 准使用的盐酸 、硝酸具有挥发性 和腐蚀 性，使用时应 避免吸入或接触皮肤 ，溅到 身上 应立即用大量水 冲洗．严重时应 立即就医 。
1 范围
本标准规定了电池中隶、铺 、铅含量的检测方法 。
本标准适用于符合 GB/ T 8897.2 并且单体电池质量不大于 200 g 的小型密封式原电池中隶 、铺 、铅 含量的测定 。
测定范围：隶含量 0.05 吨／g 100 mg/ g 俑含量 1.0 µg/ g 100 mg/g；铅含量 5.0 吨／g 100 mg/g.
注 ：各元素的测定范围下限｜将仪器精度性能和 试料浴液制备时稀释倍数不同而不同 。减小试料i容液总体积盘或者 增加l试料称样量可以降低隶、俑、＃t. 的测定范阁下限。例如．在仪苦苦精度性 能满足本标准要求 的前提下 ，当试料 溶液总体积为“表 I 电池质量范｜颈、型号示例与1m 入的试剂量”中的一半量时，测定范院｜ 下限为：宋 0.025 ,,g/g , 锅 .5 µg/g .铅 2.5 µg/g；当试料熔液制备时稀释倍数为 5 时（电池样品质量 20 g 试料溶液总体积 100 rn L） 测 定范｜到下限为 ·束 .01 µg/g ，锅 .2 问／g .铅 1.0 µg/g 。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注 日期的版本适 用于本文 件。凡是不注日期的 引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 。
GB/1' 603 化学试剂 试验方 法中所用制剂及制品的制备
GB/ T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
GB/1' 8897.2 原电池 第 2 部分：外形尺寸和电性能要求
3 试验方法 一概要
电池解剖后 ，用硝酸和盐酸分僻 、过滤制备试料溶液 。采用方法一冷原子吸收光谱法或者方法二 原 子荧光光谱法测定隶含量 ，采用方法三火焰原子吸收光谱法 或者方法四电感制合等离子体原子发射光 谱法测定铅 、锅含量 。
4 试验条件
4 . 1 环境条件
除有特殊规定外 ，检验应在以下环境中进行 ：
a) 温度 ：15 ℃ 35 。c;
b) 相对湿度 ：30 % 90 % ;
c) 大气压力 ：86 k Pa 106 kPa 。
4.2 安全条件
应采取适当防护措施 ，防止造成人身伤害 。
应由有资格 、有经验的技术人 员进行测定。
5 通用试剂与仪器设备
除非另有说明 ，在分析中应使用纯度不低于分析纯的试剂和符合 GB/T 6682-2008 的二级水 微 量 、痕量分析时宜使用优级纯或光谱纯试剂 。除非另有说明，试验中所用制剂和制品均按照 GB/T 603 制备。
5.1 盐酸（ρ 1.19 g/ m L） 。
5.2 盐酸 ，1+ 1。
5.3 硝酸（ρ 1.42 g/ m L） 。
5.4 硝酸 ，1+ 1。
5.5 硝酸 ，1+ 99 。
5.6 重铭酸钊l溶液，50 g/ L。
5.7 乘标准储存溶液 ，0.100 0 mg/ n1L ：称取置于硅胶干燥器中放置过夜已充分干 燥的氯化乘＜ HgCl 2 )
0.135 4 g ti于 10 m L 重馅酸御榕液，加入 100 m L 硝酸（ 5.的，移入 1000 m L 容量瓶中 ，用水稀 释至刻 度，混匀 。或购买市售 有证国家标准物质质量浓度为 0.100 0 mg/ mL 的束标准j容液 。
5.8 隶标准溶液，0. 100 0 /Lg/ m L：移取 10.00 m L 来标准储存溶液（ 5.7），置 于 100 m L 容量瓶中，加入
1 mL 重馅酸例溶液（ 5.6） 、10 m L 硝酸（5.的，用水稀释至刻度 ，混句得到浓度为 10.00 1.1g/ m L 柔标准 中 间溶液＜ I ＞ ；移取 10.00 m L 隶标准中 间溶液 cI＞ ，置 于 100 m L 容量瓶中 ，加入 1 n1L 重络酸佣溶液 ( 5.6 ） 、10 m L 硝酸（5.的，用水稀 释至刻度 ，？昆匀得到浓度为 1.000 µg/ m L 束标准中间溶液 ＜ II ) ；移取 10.00 n1L 乘标准中间榕液（ lI) ＇置 于 1 00 m L 容量瓶中 ，加入 1 m L 重络酸押溶液（ 5.6） 、10 m L 硝酸 ( 5.,n 注1 g .称量精确至 0001 g（小型扣式电池可 称量数只电池，使总质量达到 l g 以上〉 。
6. 1 .2 电池组样晶
对于由11 个（ n 为 2 个或 2 个以上〉 单体电池构成的电池组，称量并记录电池组质 量为 Mo (g） ，将电 池组拆分为 n 个单体电池 和电池组塑料或金属外壳及极柱零件两个测试样品 ，称量并记录样品 1 目11 n 个单体电池的总质量 M 1 C g） 稍 量并 记 录样品 2 即电池组 塑料或金 属外壳及极柱零件的总质量
J\t12 (g） 。称量 1个单体电池井；记录其质量 1n ( g) , (M1 η . 111 ) ' 100 g二三m 二月O g，称量精确至 0.01 g ;
10 g>,n 注1 g，称量精确至 0.001 g；将电池组塑料或 金属外壳及极柱零件用清洁的剪钳 、剪刀或其他适 当工具剪切为 尺寸 3 m m 以下的颗粒试料 ，称量全部颗粒试料并记录其质 量 m ，精确至 0 .001g。样品 1
单体电池的隶或销或铅单个元素含量的测定结果为 W 1 (µg/ g） ，样品2 即电池组塑料或金属外壳及极柱 零件的隶或俑或铅单个元 素含量 的测定结果为 W 2 ( /J,g／剖，则电池组 的柔政铺或铅单个元素含 量的测
定结果 w (µg/g） 为：w =JVJ 't且J』, +M ? W ?
‘ ." • •
6.2 试料溶液制备
用清洁 的剪钳 、斜口钳及慑 子或其他适当工具将电池完全拆解 。将拆 解后的 电池（包括 热缩膜 、金 属外壳及其所有内容物〉全部置于适当体积的烧杯中。按表 1的量加入水 、分次加入硝酸 （ 5.3） ，反应平 静后加入盐酸 （5.1） ，加热微沸 15 m i n （ 注意勿使乙快黑等物槛 1±1 烧杯〉 。稍冷 ，用定量滤纸过滤，用硝酸 ( 5.5）洗涤烧杯 3 次，洗涤滤纸和沉淀 5 次，滤液和洗液收集于容 量瓶中（容量瓶体积参见表 1） 。冷却后 用水稀释至刻度，摇匀 即为试料溶液 。电池塑料 或金 属外壳及极柱零件颗粒试料向法 操作制备试料 溶液。
注 ：质量 50 g 以上的电池 ，如果试料消解榕液 中不浴物颗粒细小过滤速度较慢 ，可以使用砂 总柑｜ 滤漏斗装笠ilh 滤试 料消fffl.i谷液收集 it.液和洗液 。
警示一一铿原电池以金属徨作 电极材料，金属铿会与无机酸发生剧 烈反应并着火，铿蓄电池含有机 电解液，拆解时可能产生 火花并冒出烟雾状异味气体 ，因此徨电池应在通凤橱中拆解 ，并远离高温 、有易 燃物质之场所 ，以避免发生 火灾 。徨原电池拆解后 ，先在冰浴下添 加少量试剂 水 ，金属徨会与 水反应产 生氢气 ，待反 应完后再缓慢加入硝酸和盐酸 。检测人员拆解电池时，应佩戴防护眼镜和孚套 。荷电态电 池可先放电后再拆解 。
表 1 电池质量范围 、型号示例与加入的试剂量 单位为这，7十
电池质量范围lg 电池型号刁t{J1J 水 硝酸（ 5.3) 盐酸（ 5.1) 总体积 ＼ l
100 200 LR20 50 80 80 500
50 100 LR14 、R20 、R25 40 40 40 250
20 50 LR6 、Rl4 、4LR6 1 6 LR6 1、R l2
25
25
25
200
10 20 LR03、R6 6F22 、LR l
20
] 5
15
100
l 10 R03 、R l 20 8 8 100
0 .5 10 都；l式电池 20 8 8 100
洼 ．其他型号的 电？也可依据电池原材料的蠢的多少 ，参考上述试剂量适当增减力II入量 。
7 方法一 景含量的测定 冷原子吸收光谱法 AAS
7. 1 原理
将电池ffjij, 剖后用硝酸和盐酸分僻 、过滤制备 的试料溶液引人仪器反应装置中，加入氯化亚锡使隶离 子还原为金属隶，隶蒸汽导人测来仪（或原子吸收分光光度计〉 吸收管 ，隶原子对波长 253.7 nm 隶共振 线有特征吸收，测量吸光度，来的含量与 吸光度成正比。
7.2 试齐lj 与仪器
7.2. 1 氯化亚锡 （ SnCl2 • 2 H2 0） 溶液 ，200 g/ L ：称取 20 g 氧化亚锡 C SnCl2 • 2 H2 0） 加热溶于盐酸
(5.2 ） 中，冷却后再加入盐酸 （ 5.2 ） 至1容 液总体积为 100 m L.
7.2.2 测来仪或原子吸收分光光度计（ 附亲测定装置和最空心阴极灯） 。
7.3 试验步骤
7.3. 1 仪器调试 按照仪器说明书进行调试 。
7.3.2 工作 曲线
分别移取宋标准洛液（ 5.8)0.00 mL 、0.50 m L 、.00 m L 、2.00 m L 、5.00 、10.00 m L 于一组 100 m L 容 量瓶中 加入 lm L 重错酸钊l溶液（5.6 ） 、10 m L 硝酸 （ 5.川，用水稀释至刻度混匀．即得隶质量浓度分别 为 0.00 /-lg/ m L 、0. 50 ×10-3 11.g/ m L 、1.00 ×10-3 µg/ m L 、2 .00 ×10-3 µg/ m L、5.00 ×10-3 µg/ m L 、 10.00 ×10-3 附／m L 的标准系列溶液 。将标准系列洛液由低浓 度到高浓度依次引人仪器反应装 置中 ， 加入 l m L 氯化亚锡溶液（7.2.1），以 O µg/ m L 溶液调零，测量吸光度 ；以隶质量浓度（11.g/ mL） 或亲量
(µg） 为横坐标 ，吸光度为纵坐标 ，做工作曲线。
7.3.3 测定
将按照 6.2 制备的试料溶液引人仪器反应装置中，加入 1 n1L 氯化亚锡溶被 （ 7.2 . 1） ，测量吸光度 ； 由工‘作曲线求得试料溶液的 来质量浓度C11.g/ mL）或束量（µg） 。必要时根据工作曲线范围 ，将 试料 在液
C 6 .2 ） 稀释合适倍数后测定 。注意每级稀 释均要加入与工作曲线标准 系列溶液 等量的重络酸饵 榕液
(5.6） 和硝酸（5.•b ） 。
7.3.4 空 白试验
按照与 6.2 试料榕液制备相 同的试剂和步骤，制备全程序空白溶液。
7.4 结果计算与表示
7.4. 1 结果计算
隶（ Hg）含量 以质量分数 w 计 ，数值以微克每克（11.g/ g） 表示，按式（1） 或式（2 ） 计算 ：
111 1 11 11
w =------::-::--
川f V z
w 一ρv, 11
1/'l
..( 1 )
..( 2 )
式中：
rnl一一试料梅浓 的l吸光度扣除空白 试验的I吸光度后 在｜ 工作曲线上求得的有害物质量的数值．单位 为微克（/J.g) ;
ρ 一一试料溶液的吸光度扣除空白 试验的吸光度后自工作曲线上 求得的试料 溶液有害物质质量 浓度的数值，单位为微克每毫刑·（µg/ m L) ;
m 一一称量样品质量的数值（电池的称样 量或者塑料或金属 外壳及极 柱零件的称样 量） ，单位为克
(g) ;
Vi 一一试料梅被总体积的数值 ，单位为毫升（ m L) ;
V2 一一分取的试料溶液体积的数值，单位为毫升（ m L) ;
n 一一稀释系数 。当按照 7.3.3 测量待测试被有害物质 的吸光度超出 7.3.2 工作曲线范围 时，需要 根据其测量的实际有害物质质量浓度稀释合适的倍数后测定 ，稀 释系数即为稀释倍数 。若 待测试液有害物质的吸光度未跑 出 7.3.2 工作曲线范围时，不需要稀释直接测定 则 η l。
隶含量高 的扣式电池 隶 （ Hg ） 含 量 以质量分数 ω 汁 ，数值以毫克每 克 （ mg/ g） 表 示，按 式 （ 3） 或 式（4 ） 计 算 ：
..( 3 )
式中：
1'1'1
..( 4 )
rn 1一一试料洛液 的吸光度扣除空白试验的吸光度后自工作曲线上求得的乘量的数值 单位为微克
(µg) ;
ρ 一一试料溶液的吸光度扣除 空白试验的眼光度后自工作曲线上 求得的试料 溶掖乘质量浓度的 数值，单位为｛拉 克每毫升（µg/ m L) ;
m 一一称量样品质量的数值（电池的称样量或者塑料或金属外 壳及极柱零件的称样量） ，单位为克
( g) ;
V1 一一试料榕液总体积的数值 ，单位为毫升 C m L) ;
V2 一一分取的试料溶 液体积的数值，单位为毫升（ m L) ;
n 一一稀释系数 。当按照 7.3.3 测量待测试液荣的l吸光度超出 7.3.2 工作曲线范围时．需要根据其 测量的实际来质量浓度稀释合适的倍数后测定 ，稀释系数即为稀 释倍数 。若待测试液来的 l股光度未超出 7.3.2 工作曲线范围时 ，不需要有i释直接测定 ，则 η l。
7.4.2 结果表示
测定结果注100 µg/ g 时表示到三位有效数 字；测定结果＜100 p.g/ g 并且不小于 1.0 周／g 时表示到 两位有效数字 ；测定结果＜1.0 µg/g 时表示到一位有效数字 。
7.5 精密度
测定结果二三 100 µg/ g 时平行测定试验数据的最大允 许相对偏差为 10 % ;?Yrn 定结果＜100 µg/ g 并且 不小于 1.0 附／g 时平行测定试验数据的最大允 许相对偏差为 20 %；测定结果＜1.0 µg/ g 时平行测定试 验数据的最大允许相对偏差为 50% 。
8 方法二 柔含量的测定 原子荧光光谱 法 AFS
8. 1 原理
将电池解剖后用硝 酸和盐 酸分解 、过 滤制备试料溶辙 。在 酸性介质中，试样 中的亲被 删氢化梆
(KBH,1 ）还原为原子态束，由载气〈氯气）带入原子化 器中 ，在特 jj\lj 束空心阴极灯照射下，基态束原子 被 激发至高能态，在去活化到基态时，发射出特征波长的 荧光，其荧光强度与隶含量成正比 。
8.2 试剂与仪器
8.2. 1 载流液 ：盐酸（1+19），优级纯 。
8.2.2 氢氧化例 ：优级纯 。
8.2.3 棚氢化御 ：优级纯 。
8.2.4 还原剂［ 2 % 破VJ 氢化仰在 0.5 % 氢氧化铀溶液 中］ ：称取 0.5 g 氢氧化铀（ 8.2.2 ） 放入烧杯中 ，用少量 去离子水溶解 ，称取 2 .0 g 棚氢化惆（ 8.2 .3） 放入氢氧化制榕液中 ，溶解后用去离子7j( 稀释至 100 m L，此 溶液用时现配。
8.2.5 原子荧光光谱仪 ：配有隶空 心阴极灯。
8.3 试验步骤
8.3. 1 仪器调试 按照仪器说明书进行调试。
8.3.2 工作 曲线
分别移取来标准洛液（5.8)0.00 m L 、1.00 m L 、2.00 m L、5.00 m L、10.00、20.00 m l 于一组 100 m L 容量瓶中 ，用载流液（ 8.2.1） 稀释至刻度混匀，即得来质量浓 度分别为 0.00 ,ug/ m L 、1.00 ×10-3 ,ug/ m L 、 2 .00 ×10-3 ,ug/ n1L 、5.00 ×10-3 ,ug/ m L 、10.00 ×10-3 ,ug/ m L 、20.00 ×10-3 ,ug/ m L 的标准系列溶液 。在
仪器调节至最佳工作条件（参见附录 A ） 下 ，在还原剂（ 8.2.
