GOST standardi za baterije

Skupina E51

DRŽAVNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

Alkalne baterije in baterije

ZATESNJENE CILINDRIČNE NIKEL-KADMIJEVE BATERIJE

Alkalne sekundarne celice in baterije.
Zatesnjene nikelj-kadmijeve cilindrične posamezne celice

OKS 29.220.30
OKP 34 8230

Datum uvedbe: 2003-07-01

Predgovor

1 RAZVIL IN PREDLOŽIL Tehnični odbor za standardizacijo TC 044 "Akumulatorji in baterije"

2 SPREJETO IN UVELJAVLJENO z resolucijo Državnega standarda Rusije z dne 25. decembra 2002 št. 509-st

3 Ta standard je celotno verodostojno besedilo mednarodnega standarda IEC 60285 (1999), različica 3.2 "Alkalne baterije in akumulatorji. Zaprte nikelj-kadmijeve cilindrične baterije"

4 NAMESTO GOST R IEC 285-97

1 Splošne določbe

1.1 Področje uporabe

Ta standard določa tehnične zahteve in preskusne metode za zaprte nikelj-kadmijeve cilindrične baterije (v nadaljnjem besedilu baterije), primerne za delovanje v katerem koli prostorskem položaju.

Standard določa tudi posebne tehnične zahteve in preskusne metode za baterije, namenjene delovanju v načinu dolgotrajnega polnjenja pri povišanih temperaturah.

1.2 Normativne reference

Ta standard vsebuje sklice na naslednje standarde:

GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Električni merilni instrumenti z neposrednim in pomožnim delovanjem, analogni in kazalni. Posebne zahteve za ampermetre in voltmetre

GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Neposredno delujoči analogni kazalni električni merilni instrumenti in njihovi pomožni deli. 1. del. Definicije in osnovne zahteve, skupne vsem delom

GOST R IEC 86-1-96 Primarne baterije. 1. del. Splošne določbe

GOST R IEC 86-2-96 Primarne baterije. 2. del. Specifikacije

GOST R 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Statistične metode. Postopek vzorčenja po atributih. 1. del. Načrti vzorčenja po serijah na podlagi sprejemljive ravni kakovosti (AQL)

GOST R 51371-99 Preskusne metode za odpornost strojev, naprav in drugih tehničnih izdelkov proti mehanskim vplivom. Udarni preskusi

1.3 Definicije

V tem standardu se uporabljajo naslednji izrazi in definicije:

1.3.1 Zaprta baterija: Baterija, ki ostane zaprta in ne dopušča uhajanja plina ali elektrolita med delovanjem v pogojih polnjenja in temperaturah, ki jih je določil proizvajalec. Baterija je lahko opremljena z varnostno napravo za preprečevanje nevarno visokega notranjega tlaka.

Baterija ne potrebuje dodatnega polnjenja elektrolita in je zasnovana tako, da deluje v originalnem zaprtem stanju skozi celotno življenjsko dobo.

1.3.2 Nazivna napetost: Napetost baterije je enaka 1,2 V.

1.3.3 nominalno zmogljivostKoličina električne energije(Ah), ki jo je določil (navedel) proizvajalec, in ki jo lahko baterija doseže pri temperaturi 20 °C in 5-urnem načinu praznjenja do končne napetosti 1,0 V po polnjenju, shranjevanju in praznjenju pod pogoji, določenimi v 4. oddelku.

1.4 Merilni instrumenti

Merilni instrumenti, ki se uporabljajo pri preskušanju, morajo zagotavljati zahtevano natančnost meritev. Instrumente je treba redno kalibrirati, da se zagotovi, da preskušanja ustrezajo razredu točnosti, določenemu v tem standardu.

1.4.1 Merjenje napetosti

Za merjenje napetosti je treba uporabiti voltmetre razreda točnosti 0,5 ali višjega (glej GOST 30012.1, GOST 8711 ali IEC 485 [1]).

Voltmeter mora imeti upornost najmanj 10 kOhm/V.

1.4.2 Merjenje toka

Za merjenje toka je treba uporabiti ampermetre razreda točnosti 0,5 ali višjega (glej GOST 30012.1, GOST 8711 ali IEC 485 [1]).

V kompletu, ki ga sestavljajo ampermeter, shunt in žice, mora biti prisoten isti razred točnosti.

1.4.3 Merjenje temperature

Za merjenje temperature uporabite termometer z graduirano ali digitalno skalo z vrednostjo delitve največ 1 °C. Absolutna natančnost naprave mora biti 0,5 °C ali več.

1.4.4 Merjenje časa

Čas je treba meriti z napako 0,1 % ali več.

2 Oznaka in označevanje

2.1 Oznaka baterij

Zaprte nikelj-kadmijeve cilindrične baterije morajo biti označene s črkama KR, ki jim sledijo črke L, M, H ali X, ki označujejo vrsto baterije glede na njihov glavni način praznjenja z enosmernim tokom:

L — dolgoročno (ne več kot 0,5A);

M — srednje (od 0,5do 3,5A);

H - kratka (od 3,5do 7A);

X - zelo kratek (od 7do 15A),

sledita dve skupini številk, ločeni s poševnico.

Za baterijo, zasnovano za delovanje v načinu dolgotrajnega polnjenja pri povišanih temperaturah, se oznaki med L, M ali H in dvema skupinama številk doda črka T.

Prvi dve števki (prva skupina števk) označujeta največji premer baterije v milimetrih, izražen kot celo število ali zaokrožen na celo število.

Dve števki (druga skupina števk) za poševno črto označujeta največjo višino baterije v milimetrih, izraženo kot celo število ali zaokroženo na celo število.

Če proizvajalec baterijo zasnuje z dimenzijami in tolerancami, ki zagotavljajo zamenljivost s primarnimi celicami, je lahko na bateriji označena tudi oznaka primarne celice.

Primer simbola za zaprto nikelj-kadmijevo cilindrično baterijo z dolgim ​​načinom praznjenja, premera 33 mm in višine 61,5 mm:

KRL 33/62

Enako velja za baterijo, ki deluje v načinu dolgotrajnega polnjenja pri povišani temperaturi in je zamenljiva s primarnim elementom R20:

KRLT 33/62, KR20

Opomba: Oznaka tipov baterij L, M, H ali X označuje priporočeni osnovni način praznjenja, vendar ne omejuje uporabe teh baterij v drugih načinih praznjenja.

2.2 Priključki akumulatorja

2.2.1 Akumulatorji brez priključkov (CF)

Baterije brez priključnih sponk so označene s črkama CF (glej 2.2.3, sliko 1).

Primer simbola za baterijo brez priključnih sponk:

KRH 33/62 CFaliKRMT 33/62 CF

2.2.2 Baterije s priključnimi priključki na pokrovu in vzdolž ohišja (NN)

Baterije, namenjene sestavljanju v komplet tako, da tvorijo baterije različnih napetosti, se lahko namestijo eno poleg druge v isti smeri.

Pri tej konfiguraciji mora biti en priključni priključek priključen na pokrov baterije (pozitivni pol), drugi pa na ohišje baterije vzdolž njegove valjaste stene (negativni pol), pri čemer morata biti oba priključka nameščena v isti ravnini, razen če potrošnik ne določi drugače (glej 2.2.3, sliko 2). V tem primeru se oznaki baterije dodajo črke HH (pokrov-pokrov).

Primer simbola baterije s priključnimi priključki na pokrovu in vzdolž telesa:

KRH 33/62 HNaliKRMT 33/62 NN

2.2.3 Baterije s priključnimi priključki na pokrovu in dnu ohišja (HB)

Baterije, namenjene sestavljanju v komplet, se lahko namestijo druga poleg druge, pritrjene s pokrovom ene baterije na dno ohišja druge baterije.

Pri tej razporeditvi je treba en priključni priključek priključiti na pokrov baterije (pozitivni pol), drugega pa na dno ohišja baterije (negativni pol), pri čemer sta oba priključka nameščena vzporedno in v nasprotnih smereh, razen če potrošnik določi drugače (glej sliko 3). V tem primeru se oznaki baterije dodajo črke HB (pokrov-dno).

Primer simbola baterije s priključnimi priključki na pokrovu in dnu ohišja:

KRH 33/62 HBaliKRMT 33/62 HB

Slika 1 - Akumulatorji brez priključkov KR . . . CF

 

Slika 2 – Povezava med pokrovoma KR . . . NN

Slika 2 – Povezava med pokrovoma KR . . . NN

Slika 3 – Priključni pokrov – spodnji del ohišja KR ... HB

 

2.3 Označevanje

Brezpolna baterija (CF) mora biti trajno označena z naslednjimi podatki (razen če potrošnik določi drugače):

— ime baterije — zaprta, polnilna nikelj-kadmijeva;

— oznaka baterije (v skladu z 2.1);

- nominalno zmogljivost;

— nazivna napetost;

— priporočila glede načina in trajanja polnjenja ali predpolnjevalnega toka za baterije tipa T;

— polarnost;

— leto in četrtletje izdelave (lahko se kodira);

—ime ali oznaka proizvajalca ali dobavitelja.

Opomba: V večini primerov so baterije z LV ali HB priključki sestavljene kot baterije in nimajo oznake; v tem primeru mora biti baterija označena v skladu z 2.1.

3 dimenzije

Dimenzije baterij morajo ustrezati dimenzijam, navedenim na sliki 4 in v tabeli 1.

Slika 4 - Cilindrična baterija v ohišju, zamenljiva s primarnimi celicami

 

Tabela 1 prikazuje dimenzije baterij v ohišjih, ki so zamenljiva s primarnimi celicami.

Tabela 1 - Dimenzije baterij v ohišjih, ki jih je mogoče zamenjati s primarnimi celicami

Oznaka*	Ustrezni primarni element** v skladu z GOST R IEC 86-1	Dimenzije
KR03	R03
KR6	R6	V skladu z GOST R IEC 86-2
KR14	R14
KR20	R20
_______________* V skladu z GOST R IEC 86-1.
** V nekaterih državah so to elementi tipov AAA(R03), AA(R6), C(R14), D(R20).

Tabela 2 prikazuje dimenzije drugih baterij v ohišjih, razen tistih, ki jih je mogoče zamenjati s primarnimi celicami.

Tabela 2 - Dimenzije baterij v ohišjih (brez priključnih sponk)

Dimenzije v milimetrih
Oznaka*	Premer		Višina
	Nomin.	Prejšnji izklop	Nomin.	Prejšnji izklop
KR11/45	10,5		44,5
KR12/30	12,0		30,0
KR15/18	14,5		17,5
KR15/30	14,5	0–0,7	30,0	0–1,5
KR15/51	14,5		50,5
KR17/18	17,0		17,5
KR17/29	17,0		28,5
KR17/43	17,0		43,0
KR17/50	17,0		50,0
KR23/27	23,0		26,5
KR23/34	23,0		34,0	0–1,5
KR23/43	23,0	0–1,0	43,0
KR26/31	25,8		31,0
KR26/50	25,8		50,0
KR33/44	33,0		44,0	0–2,0
KR33/62	33,0		61,5
KR33/91	33,0		91,0	0–2,5
KR44/91	43,5	0–2,5	91,0
_______* Črkam KR sledijo črke L, M, H ali X in LT, MT oziroma HT (glej 2.1).

4 Električni preizkusi

Polnilni in praznilni tokovi med preskusi v skladu s točkami 4.1-4.8 morajo biti nastavljeni glede na nazivno kapaciteto baterije.

Med vsemi testi, razen 4.7, ne sme priti do puščanja elektrolita.

4.1 Način polnjenja

Polnjenje pred različnimi načini praznjenja (razen če je v tem standardu določeno drugače) se izvaja pri temperaturi okolice (20 ± 5) °C s konstantnim tokom 0,1In to v 16 urah.

Pred polnjenjem je treba baterijo izprazniti pri temperaturi okolice (20 ± 5) °C s konstantnim tokom 0,2In do končne napetosti 1,0 V.

4.2 Značilnosti praznjenja

Karakteristike praznjenja baterij je treba preveriti v naslednjem zaporedju.

4.2.1 Karakteristika praznjenja pri 20 °C

Baterijo je treba polniti v skladu s točko 4.1. Po polnjenju je treba baterijo vsaj 1 uro, vendar ne več kot 4 ure, hraniti pri temperaturi okolice (20 ± 5) °C. Nato je treba baterijo izprazniti s konstantnim tokom v skladu s preglednico 3 pri isti temperaturi. Trajanje praznjenja ne sme biti krajše od tistega, ki je določen v preglednici 3.

Tabela 3 - Karakteristike praznjenja pri 20 °C

Način praznjenja		Najkrajši čas praznjenja za različne tipe baterij
Tok, A	Končna napetost, V	L/LT	M/MT	H/HT	X
0,2*	1,0	5 ur	5 ur	5 ur	5 ur
1,0			42 minut	48 minut	54 minut
5,0**	0,8	—		6 minut	9 minut
10,0**	0,7		—	—	4 minute
Dovoljenih je pet ciklov polnjenja in praznjenja. Preskus se lahko prekine, če je trajanje praznjenja doseženo pred petim ciklom.
**Pred preizkusom praznjenja s tokovi 5,0in 10,0In po potrebi se lahko izvede vadbeni cikel. Izvajati ga je treba pri temperaturi (20±5) °C in ga sestavljati polnjenje s tokom 0,1A v skladu s 4.1 in praznilnim tokom 0,2In v skladu s 4.2.1 pri isti temperaturi.

4.2.2 Karakteristika praznjenja pri minus 18 °C

Baterijo je treba polniti v skladu s točko 4.1. Po polnjenju je treba baterijo vsaj 16 ur, vendar ne več kot 24 ur, hraniti pri temperaturi okolice -18 ± 2 °C. Nato je treba baterijo izprazniti s konstantnim tokom v skladu s tabelo 4 pri isti temperaturi. Trajanje praznjenja ne sme biti krajše od tistega, ki je določen v tabeli 4.

Tabela 4 – Karakteristike praznjenja pri minus 18 °C

Način praznjenja		Najkrajši čas praznjenja za različne tipe baterij
Tok, A	Končna napetost, V	L/LT	M	MT	S	NT	X
0,2	1,0	2 uri	3 ure	2 uri	3 ure	2 uri	4 ure
1,0	0,9		15 minut	10 minut	30 minut	20 minut	36 minut
2.0*	0,8	—	—	—	9 minut	6 minut	13 minut
3.0*					—	—	7 minut
_______________* Pred preizkusom praznjenja s tokovi 2,0in 3,0In po potrebi se lahko izvede vadbeni cikel. Izvajati ga je treba pri temperaturi (20±5) °C in ga sestavljati polnjenje s tokom 0,1A v skladu s 4.1 in praznilnim tokom 0,2In v skladu s 4.2.1 pri isti temperaturi.

4.3 Ohranjanje naboja

Akumulator je treba preizkusiti glede ohranjanja napolnjenosti z naslednjim preizkusom.

Po polnjenju v skladu s točko 4.1 je treba baterijo 28 dni shranjevati (vzdrževati) v odprtem tokokrogu. Povprečna temperatura okolice mora biti (20 ± 2) °C; med shranjevanjem pa so dovoljena kratkotrajna odstopanja ± 5 °C.

Nato je treba baterijo izprazniti pod pogoji, določenimi v točki 4.2.1, s praznilnim tokom 0,2A.

Trajanje praznjenja po 28 dneh skladiščenja mora biti vsaj 3 ure in 15 minut.

4.4 Čas delovanja

4.4.1 Čas delovanja v ciklih

Pred testiranjem je treba baterijo izprazniti s konstantnim tokom 0,2In do končne napetosti 1,0 V.

Preskus (ne glede na vrsto baterije) se izvede pri temperaturi okolice (20 ± 5) °C.

Polnjenje in praznjenje je treba izvajati s konstantnim tokom v ciklih v načinih, navedenih v tabeli 5. Po potrebi je treba med preskušanjem uporabiti prisilno hlajenje akumulatorja z zrakom, da se prepreči dvig temperature ohišja nad 35 °C.

Opomba: Dejanska temperatura ohišja baterije je odvisna od zasnove baterije in ne od temperature okolice.

Tabela 5 – Čas delovanja v ciklih

Številka cikla	Način polnjenja		Čas shranjevanja v napolnjenem stanju	Način praznjenja
	Tok, A	Trajanje		Tok, A	Trajanje
1	0,1	16 ur		0,25
2–48	0,25	3 ure in 10 minut	—	0,25	2 uri in 20 minut
49	0,25	3 ure in 10 minut		0,25	Do končne napetosti 1,0 V*
50	0,1	16 ur	1–4 ure	0,2
_______________* Po koncu praznjenja v 50. ciklu je dovoljeno hraniti baterije v odprtem tokokrogu, tako da do začetka 51. cikla ni več kot 14 dni.
Podoben postopek se lahko uporabi za 100., 150., 200., 250., 300. in 350. cikel.

Cikle 1–50 je treba nadaljevati, dokler trajanje praznjenja na katerem koli večkratniku cikla 50 ni krajše od 3 ur. Naslednji cikel je treba izvesti v načinu 50. cikla.

Preskus se šteje za končan, če je trajanje praznjenja v dveh zaporednih ciklih krajše od 3 ur.

Število ciklov na koncu preskusov ne sme biti manjše od:

400 – za baterije tipov L, M, H in X;

50 — za baterije tipov LT, MT in HT.

Za pospešitev testiranja življenjskega cikla ali pri uporabi tega testa za določitev izvedljivosti dejanske uporabe se lahko uporabijo načini, navedeni v preglednicah 5a in 5b.

Tabela 5a – Čas delovanja v ciklih za baterije tipov H ​​in X

	Način polnjenja		Čas shranjevanja v napolnjenem stanju	Način praznjenja
Številka cikla	Tok, A	Trajanje, h		Tok, A	Trajanje	Skupno trajanje, vključno s poznejšim odmorom, min
1	0,1	16	30 minut	1,0
2–48	0,3	4	30 minut	1,0	Do končne napetosti 1,0 V	90
49	0,3	4	24 ur	1,0
50	0,1	16	1–4 ure	0,2		-*
_______________* Dovoljeno je pustiti baterije v odprtem tokokrogu po koncu praznjenja v 50. ciklu, da se ob primernem času začne naslednji 51. cikel. Podoben postopek se lahko uporabi za 100., 150., 200., 250., 300. in 350. cikl.

Cikli 1–50 se nadaljujejo, dokler trajanje praznjenja do končne napetosti 1,0 V v katerem koli ciklu, večkratniku števila 49, ne postane krajše od 30 minut ali v katerem koli naslednjem 50. ciklu ne postane krajše od 3 ur.

Število ciklov mora biti vsaj 400.

Tabela 5b – Čas delovanja v ciklih za baterije tipa X

	Način polnjenja		Čas shranjevanja v napolnjenem stanju	Način praznjenja
Številka cikla	Tok, A	Trajanje, h		Tok, A	Trajanje	Skupno trajanje, vključno s poznejšim odmorom, min
1	0,1	16	30 minut	5,0	Do končne napetosti 0,8 V
2–48	1,0	1	30 minut	5,0		42
49	1,0	1	24 ur	5,0
50	0,1	16	1–4 ure	0,2	Do končne napetosti 1,0 V	-*
_______________* Dovoljeno je pustiti baterije v odprtem tokokrogu po koncu praznjenja v 50. ciklu, da se ob primernem času začne naslednji 51. cikel. Podoben postopek se lahko uporabi za 100., 150., 200., 250., 300. in 350. cikl.

Cikli 1–50 se nadaljujejo, dokler trajanje praznjenja do končne napetosti 0,8 V v katerem koli ciklu, večkratniku števila 49, ne postane krajše od 5 minut ali v katerem koli naslednjem 50. ciklu ne postane krajše od 3 ur.

Število ciklov mora biti vsaj 400.

4.4.2 Dolgotrajno polnjenje

4.4.2.1 Čas delovanja z dolgotrajnim polnjenjem za baterije tipov L, M, H in X

Pred testiranjem je treba baterijo izprazniti s konstantnim tokom 0,2In do končne napetosti 1,0 V.

Preskus se izvaja pri temperaturi okolice (20 ± 5) °C.

Polnjenje in praznjenje se izvajata z enosmernim tokom v načinih, navedenih v tabeli 6. Trajanje praznjenja po zaključku štirih zaporednih ciklov mora biti vsaj 3 ure.

Po potrebi je treba med preskušanjem uporabiti prisilno hlajenje baterije z zrakom, da se prepreči dvig temperature njenega ohišja nad 25 °C.

Tabela 6 - Čas delovanja z dolgotrajnim polnjenjem

Številka cikla	Način polnjenja		Način praznjenja*
	Tok, A	Trajanje, dnevi	Tok, A	Trajanje
1	0,05	91	0,2
2	0,05	91	0,2	Do končne napetosti 1,0 V
3	0,05	91	0,2
4	0,05	91	0,2
Praznjenje se izvede takoj po končanem polnjenju.

4.4.2.2 Čas delovanja z dolgotrajnim polnjenjem za baterije tipov LT, MT ali NT

Preskus se izvaja v treh fazah v skladu s tabelo 7.

Testi so sestavljeni iz:

— preverjanje učinkovitosti polnjenja;

— obdobje staranja — staranje 6 mesecev pri temperaturi 70 °C.

Opomba: Ocenjuje se, da temperatura 70 °C simulira dolgotrajno polnjenje 4 leta pri temperaturi 40 °C;

- končno preverjanje učinkovitosti polnjenja za spremljanje baterij po obdobju staranja.

Pred testiranjem je treba baterijo izprazniti s konstantnim tokom 0,2In do končne napetosti 1,0 V ter vzdrževana vsaj 16 ur in največ 24 ur pri temperaturi okolice (40 ± 2) °C.

Baterijo je treba polniti in prazniti s konstantnim tokom v skladu s tabelo 7, vključno s časom zadrževanja pri temperaturi okolice (40 ± 2) °C oziroma (70 ± 2) °C.

Način praznjenja A ali B (glej tabelo 7) se izbere glede na zahteve uporabnika. Praznjenje se izvede takoj po končanem polnjenju.

Po prvem preizkusu učinkovitosti polnjenja pri temperaturi 40 °C je treba baterijo hraniti pri temperaturi (70 ± 2) °C vsaj 16 ur in največ 24 ur.

Če je potrebno, je treba med 6 meseci staranja pri 70 °C sprejeti ukrepe, da se prepreči dvig temperature ohišja baterije nad 75 °C.,Zakaj bi morali uporabljati prisilno hlajenje zraka?

Opomba: Dejanska temperatura ohišja baterije je odvisna od zasnove baterije in ne od temperature okolice.

Zabeležiti je treba trajanje praznjenja za tri cikle pri 70 °C.

Med preskušanjem ni dovoljeno puščanje elektrolita.

Po koncu obdobja staranja je treba baterije hraniti vsaj 16 ur in največ 24 ur pri temperaturi okolice (40 ± 2 °C).°C. Nato se trije cikli začetnega preskusa učinkovitosti polnjenja ponovijo pri 40 °C v skladu s pogoji, navedenimi v tabeli 7. Trajanje praznjenja ne sme biti krajše od tistega, ki je določen v tabeli 7.

Tabela 7 – Čas delovanja z dolgotrajnim polnjenjem za baterije tipov LT, MT in NT

Številka cikla	Temperatura okolice, °C±2 °C	Način polnjenja		Način praznjenja		Najkrajše trajanje praznjenja za način
				A*	V**
		Tok, A	Trajanje, dnevi	Tok, A	Trajanje	A*	V**
1			2			Ni standardizirano
2	40	0,05	1	0,2	Do končne napetosti 1,0 V	3 ure in 45 minut	42 minut
3			1
4			60
5	70	0,05	60	0,2	Do končne napetosti 1,0 V	Ni standardizirano
6			60
7			2			Ni standardizirano