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
電池中柔、鋪 、鉛含量 的測定
警示一一本標 準使用的鹽酸 、硝酸具有揮發性 和腐蝕 性，使用時應 避免吸入或接觸皮膚 ，濺到 身上 應立即用大量水 沖洗．嚴重時應 立即就醫 。
1 范圍
本標準規定了電池中隸、鋪 、鉛含量的檢測方法 。
本標準適用于符合 GB/ T 8897.2 并且單體電池質量不大于 200 g 的小型密封式原電池中隸 、鋪 、鉛 含量的測定 。
測定范圍：隸含量 0.05 噸／g 100 mg/ g 俑含量 1.0 μg/ g 100 mg/g；鉛含量 5.0 噸／g 100 mg/g.
注 ：各元素的測定范圍下限｜將儀器精度性能和 試料浴液制備時稀釋倍數不同而不同 。減小試料i容液總體積盤或者 增加l試料稱樣量可以降低隸、俑、＃t. 的測定范閣下限。例如．在儀苦苦精度性 能滿足本標準要求 的前提下 ，當試料 溶液總體積為“表 I 電池質量范｜頸、型號示例與1m 入的試劑量”中的一半量時，測定范院｜ 下限為：宋 0.025 ,,g/g , 鍋 .5 μg/g .鉛 2.5 μg/g；當試料熔液制備時稀釋倍數為 5 時（電池樣品質量 20 g 試料溶液總體積 100 rn L） 測 定范｜到下限為 ·束 .01 μg/g ，鍋 .2 問／g .鉛 1.0 μg/g 。
2 規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注 日期的版本適 用于本文 件。凡是不注日期的 引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件 。
GB/1' 603 化學試劑 試驗方 法中所用制劑及制品的制備
GB/ T 6682-2008 分析實驗室用水規格和試驗方法
GB/1' 8897.2 原電池 第 2 部分：外形尺寸和電性能要求
3 試驗方法 一概要
電池解剖后 ，用硝酸和鹽酸分僻 、過濾制備試料溶液 。采用方法一冷原子吸收光譜法或者方法二 原 子熒光光譜法測定隸含量 ，采用方法三火焰原子吸收光譜法 或者方法四電感制合等離子體原子發射光 譜法測定鉛 、鍋含量 。
4 試驗條件
4 . 1 環境條件
除有特殊規定外 ，檢驗應在以下環境中進行 ：
a) 溫度 ：15 ℃ 35 。c;
b) 相對濕度 ：30 % 90 % ;
c) 大氣壓力 ：86 k Pa 106 kPa 。
4.2 安全條件
應采取適當防護措施 ，防止造成人身傷害 。
應由有資格 、有經驗的技術人 員進行測定。
5 通用試劑與儀器設備
除非另有說明 ，在分析中應使用純度不低于分析純的試劑和符合 GB/T 6682-2008 的二級水 微 量 、痕量分析時宜使用優級純或光譜純試劑 。除非另有說明，試驗中所用制劑和制品均按照 GB/T 603 制備。
5.1 鹽酸（ρ 1.19 g/ m L） 。
5.2 鹽酸 ，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 重銘酸釗l溶液，50 g/ L。
5.7 乘標準儲存溶液 ，0.100 0 mg/ n1L ：稱取置于硅膠干燥器中放置過夜已充分干 燥的氯化乘＜ HgCl 2 )
0.135 4 g ti于 10 m L 重餡酸御榕液，加入 100 m L 硝酸（ 5.的，移入 1000 m L 容量瓶中 ，用水稀 釋至刻 度，混勻 。或購買市售 有證國家標準物質質量濃度為 0.100 0 mg/ mL 的束標準j容液 。
5.8 隸標準溶液，0. 100 0 /Lg/ m L：移取 10.00 m L 來標準儲存溶液（ 5.7），置 于 100 m L 容量瓶中，加入
1 mL 重餡酸例溶液（ 5.6） 、10 m L 硝酸（5.的，用水稀釋至刻度 ，混句得到濃度為 10.00 1.1g/ m L 柔標準 中 間溶液＜ I ＞ ；移取 10.00 m L 隸標準中 間溶液 cI＞ ，置 于 100 m L 容量瓶中 ，加入 1 n1L 重絡酸傭溶液 ( 5.6 ） 、10 m L 硝酸（5.的，用水稀 釋至刻度 ，？昆勻得到濃度為 1.000 μg/ m L 束標準中間溶液 ＜ II ) ；移取 10.00 n1L 乘標準中間榕液（ lI) ＇置 于 1 00 m L 容量瓶中 ，加入 1 m L 重絡酸押溶液（ 5.6） 、10 m L 硝酸 ( 5.,n 注1 g .稱量精確至 0001 g（小型扣式電池可 稱量數只電池，使總質量達到 l g 以上〉 。
6. 1 .2 電池組樣晶
對于由11 個（ n 為 2 個或 2 個以上〉 單體電池構成的電池組，稱量并記錄電池組質 量為 Mo (g） ，將電 池組拆分為 n 個單體電池 和電池組塑料或金屬外殼及極柱零件兩個測試樣品 ，稱量并記錄樣品 1 目11 n 個單體電池的總質量 M 1 C g） 稍 量并 記 錄樣品 2 即電池組 塑料或金 屬外殼及極柱零件的總質量
J\t12 (g） 。稱量 1個單體電池井；記錄其質量 1n ( g) , (M1 η . 111 ) ' 100 g二三m 二月O g，稱量精確至 0.01 g ;
10 g>,n 注1 g，稱量精確至 0.001 g；將電池組塑料或 金屬外殼及極柱零件用清潔的剪鉗 、剪刀或其他適 當工具剪切為 尺寸 3 m m 以下的顆粒試料 ，稱量全部顆粒試料并記錄其質 量 m ，精確至 0 .001g。樣品 1
單體電池的隸或銷或鉛單個元素含量的測定結果為 W 1 (μg/ g） ，樣品2 即電池組塑料或金屬外殼及極柱 零件的隸或俑或鉛單個元 素含量 的測定結果為 W 2 ( /J,g／剖，則電池組 的柔政鋪或鉛單個元素含 量的測
定結果 w (μg/g） 為：w =JVJ 't且J』, +M ? W ?
‘ ." ? ?
6.2 試料溶液制備
用清潔 的剪鉗 、斜口鉗及懾 子或其他適當工具將電池完全拆解 。將拆 解后的 電池（包括 熱縮膜 、金 屬外殼及其所有內容物〉全部置于適當體積的燒杯中。按表 1的量加入水 、分次加入硝酸 （ 5.3） ，反應平 靜后加入鹽酸 （5.1） ，加熱微沸 15 m i n （ 注意勿使乙快黑等物檻 1±1 燒杯〉 。稍冷 ，用定量濾紙過濾，用硝酸 ( 5.5）洗滌燒杯 3 次，洗滌濾紙和沉淀 5 次，濾液和洗液收集于容 量瓶中（容量瓶體積參見表 1） 。冷卻后 用水稀釋至刻度，搖勻 即為試料溶液 。電池塑料 或金 屬外殼及極柱零件顆粒試料向法 操作制備試料 溶液。
注 ：質量 50 g 以上的電池 ，如果試料消解榕液 中不浴物顆粒細小過濾速度較慢 ，可以使用砂 總柑｜ 濾漏斗裝笠ilh 濾試 料消fffl.i谷液收集 it.液和洗液 。
警示一一鏗原電池以金屬徨作 電極材料，金屬鏗會與無機酸發生劇 烈反應并著火，鏗蓄電池含有機 電解液，拆解時可能產生 火花并冒出煙霧狀異味氣體 ，因此徨電池應在通鳳櫥中拆解 ，并遠離高溫 、有易 燃物質之場所 ，以避免發生 火災 。徨原電池拆解后 ，先在冰浴下添 加少量試劑 水 ，金屬徨會與 水反應產 生氫氣 ，待反 應完后再緩慢加入硝酸和鹽酸 。檢測人員拆解電池時，應佩戴防護眼鏡和孚套 。荷電態電 池可先放電后再拆解 。
表 1 電池質量范圍 、型號示例與加入的試劑量 單位為這，7十
電池質量范圍lg 電池型號刁t{J1J 水 硝酸（ 5.3) 鹽酸（ 5.1) 總體積 ＼ 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式電池 20 8 8 100
洼 ．其他型號的 電？也可依據電池原材料的蠢的多少 ，參考上述試劑量適當增減力II入量 。
7 方法一 景含量的測定 冷原子吸收光譜法 AAS
7. 1 原理
將電池ffjij, 剖后用硝酸和鹽酸分僻 、過濾制備 的試料溶液引人儀器反應裝置中，加入氯化亞錫使隸離 子還原為金屬隸，隸蒸汽導人測來儀（或原子吸收分光光度計〉 吸收管 ，隸原子對波長 253.7 nm 隸共振 線有特征吸收，測量吸光度，來的含量與 吸光度成正比。
7.2 試齊lj 與儀器
7.2. 1 氯化亞錫 （ SnCl2 ? 2 H2 0） 溶液 ，200 g/ L ：稱取 20 g 氧化亞錫 C SnCl2 ? 2 H2 0） 加熱溶于鹽酸
(5.2 ） 中，冷卻后再加入鹽酸 （ 5.2 ） 至1容 液總體積為 100 m L.
7.2.2 測來儀或原子吸收分光光度計（ 附親測定裝置和最空心陰極燈） 。
7.3 試驗步驟
7.3. 1 儀器調試 按照儀器說明書進行調試 。
7.3.2 工作 曲線
分別移取宋標準洛液（ 5.8)0.00 mL 、0.50 m L 、.00 m L 、2.00 m L 、5.00 、10.00 m L 于一組 100 m L 容 量瓶中 加入 lm L 重錯酸釗l溶液（5.6 ） 、10 m L 硝酸 （ 5.川，用水稀釋至刻度混勻．即得隸質量濃度分別 為 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 的標準系列溶液 。將標準系列洛液由低濃 度到高濃度依次引人儀器反應裝 置中 ， 加入 l m L 氯化亞錫溶液（7.2.1），以 O μg/ m L 溶液調零，測量吸光度 ；以隸質量濃度（11.g/ mL） 或親量
(μg） 為橫坐標 ，吸光度為縱坐標 ，做工作曲線。
7.3.3 測定
將按照 6.2 制備的試料溶液引人儀器反應裝置中，加入 1 n1L 氯化亞錫溶被 （ 7.2 . 1） ，測量吸光度 ； 由工‘作曲線求得試料溶液的 來質量濃度C11.g/ mL）或束量（μg） 。必要時根據工作曲線范圍 ，將 試料 在液
C 6 .2 ） 稀釋合適倍數后測定 。注意每級稀 釋均要加入與工作曲線標準 系列溶液 等量的重絡酸餌 榕液
(5.6） 和硝酸（5.?b ） 。
7.3.4 空 白試驗
按照與 6.2 試料榕液制備相 同的試劑和步驟，制備全程序空白溶液。
7.4 結果計算與表示
7.4. 1 結果計算
隸（ Hg）含量 以質量分數 w 計 ，數值以微克每克（11.g/ g） 表示，按式（1） 或式（2 ） 計算 ：
111 1 11 11
w =------::-::--
川f V z
w 一ρv, 11
1/'l
..( 1 )
..( 2 )
式中：
rnl一一試料梅濃 的l吸光度扣除空白 試驗的I吸光度后 在｜ 工作曲線上求得的有害物質量的數值．單位 為微克（/J.g) ;
ρ 一一試料溶液的吸光度扣除空白 試驗的吸光度后自工作曲線上 求得的試料 溶液有害物質質量 濃度的數值，單位為微克每毫刑·（μg/ m L) ;
m 一一稱量樣品質量的數值（電池的稱樣 量或者塑料或金屬 外殼及極 柱零件的稱樣 量） ，單位為克
(g) ;
Vi 一一試料梅被總體積的數值 ，單位為毫升（ m L) ;
V2 一一分取的試料溶液體積的數值，單位為毫升（ m L) ;
n 一一稀釋系數 。當按照 7.3.3 測量待測試被有害物質 的吸光度超出 7.3.2 工作曲線范圍 時，需要 根據其測量的實際有害物質質量濃度稀釋合適的倍數后測定 ，稀 釋系數即為稀釋倍數 。若 待測試液有害物質的吸光度未跑 出 7.3.2 工作曲線范圍時，不需要稀釋直接測定 則 η l。
隸含量高 的扣式電池 隸 （ Hg ） 含 量 以質量分數 ω 汁 ，數值以毫克每 克 （ mg/ g） 表 示，按 式 （ 3） 或 式（4 ） 計 算 ：
..( 3 )
式中：
1'1'1
..( 4 )
rn 1一一試料洛液 的吸光度扣除空白試驗的吸光度后自工作曲線上求得的乘量的數值 單位為微克
(μg) ;
ρ 一一試料溶液的吸光度扣除 空白試驗的眼光度后自工作曲線上 求得的試料 溶掖乘質量濃度的 數值，單位為｛拉 克每毫升（μg/ m L) ;
m 一一稱量樣品質量的數值（電池的稱樣量或者塑料或金屬外 殼及極柱零件的稱樣量） ，單位為克
( g) ;
V1 一一試料榕液總體積的數值 ，單位為毫升 C m L) ;
V2 一一分取的試料溶 液體積的數值，單位為毫升（ m L) ;
n 一一稀釋系數 。當按照 7.3.3 測量待測試液榮的l吸光度超出 7.3.2 工作曲線范圍時．需要根據其 測量的實際來質量濃度稀釋合適的倍數后測定 ，稀釋系數即為稀 釋倍數 。若待測試液來的 l股光度未超出 7.3.2 工作曲線范圍時 ，不需要有i釋直接測定 ，則 η l。
7.4.2 結果表示
測定結果注100 μg/ g 時表示到三位有效數 字；測定結果＜100 p.g/ g 并且不小于 1.0 周／g 時表示到 兩位有效數字 ；測定結果＜1.0 μg/g 時表示到一位有效數字 。
7.5 精密度
測定結果二三 100 μg/ g 時平行測定試驗數據的最大允 許相對偏差為 10 % ;?Yrn 定結果＜100 μg/ g 并且 不小于 1.0 附／g 時平行測定試驗數據的最大允 許相對偏差為 20 %；測定結果＜1.0 μg/ g 時平行測定試 驗數據的最大允許相對偏差為 50% 。
8 方法二 柔含量的測定 原子熒光光譜 法 AFS
8. 1 原理
將電池解剖后用硝 酸和鹽 酸分解 、過 濾制備試料溶轍 。在 酸性介質中，試樣 中的親被 刪氫化梆
(KBH,1 ）還原為原子態束，由載氣〈氯氣）帶入原子化 器中 ，在特 jj\lj 束空心陰極燈照射下，基態束原子 被 激發至高能態，在去活化到基態時，發射出特征波長的 熒光，其熒光強度與隸含量成正比 。
8.2 試劑與儀器
8.2. 1 載流液 ：鹽酸（1+19），優級純 。
8.2.2 氫氧化例 ：優級純 。
8.2.3 棚氫化御 ：優級純 。
8.2.4 還原劑［ 2 % 破VJ 氫化仰在 0.5 % 氫氧化鈾溶液 中］ ：稱取 0.5 g 氫氧化鈾（ 8.2.2 ） 放入燒杯中 ，用少量 去離子水溶解 ，稱取 2 .0 g 棚氫化惆（ 8.2 .3） 放入氫氧化制榕液中 ，溶解后用去離子7j( 稀釋至 100 m L，此 溶液用時現配。
8.2.5 原子熒光光譜儀 ：配有隸空 心陰極燈。
8.3 試驗步驟
8.3. 1 儀器調試 按照儀器說明書進行調試。
8.3.2 工作 曲線
分別移取來標準洛液（5.8)0.00 m L 、1.00 m L 、2.00 m L、5.00 m L、10.00、20.00 m l 于一組 100 m L 容量瓶中 ，用載流液（ 8.2.1） 稀釋至刻度混勻，即得來質量濃 度分別為 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 的標準系列溶液 。在
儀器調節至最佳工作條件（參見附錄 A ） 下 ，在還原劑（ 8.2.
