Normy GOST pro baterie

Skupina E51

STÁTNÍ STANDARD RUSKÉ FEDERACE

Alkalické baterie a baterie

UZAVŘENÉ VÁLCOVÉ NIKL-KADMIOVÉ BATERIE

Alkalické sekundární články a baterie.
Utěsněné nikl-kadmiové válcové jednotlivé články

OKS 29.220.30
OKP 34 8230

Datum zavedení: 2003-07-01

Předmluva

1 VYPRACOVÁNO A PŘEDLOŽENO Technickým výborem pro normalizaci TC 044 „Akumulátory a baterie“

2 PŘIJATO A UVEDENO V ÚČINNOST usnesením Státního standardu Ruska ze dne 25. prosince 2002 č. 509-st

3 Tato norma je úplným autentickým textem mezinárodní normy IEC 60285 (1999), verze 3.2 „Alkalické baterie a akumulátory. Uzavřené nikl-kadmiové válcové baterie“.

4 MÍSTO GOST R IEC 285-97

1 Obecná ustanovení

1.1 Rozsah působnosti

Tato norma stanoví technické požadavky a zkušební metody pro uzavřené nikl-kadmiové válcové baterie (dále jen „baterie“) vhodné pro provoz v jakékoli prostorové poloze.

Norma rovněž stanoví specifické technické požadavky a zkušební metody pro baterie určené k provozu v režimu dlouhodobého nabíjení při zvýšených teplotách.

1.2 Normativní odkazy

Tato norma obsahuje odkazy na následující normy:

GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Elektrické měřicí přístroje s přímým a pomocným analogovým ukazováním. Zvláštní požadavky na ampérmetry a voltmetry

GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Elektrické měřicí přístroje s přímým působením a jejich pomocné části. Část 1. Definice a základní požadavky společné pro všechny části

GOST R IEC 86-1-96 Primární baterie. Část 1. Obecná ustanovení

GOST R IEC 86-2-96 Primární baterie. Část 2. Specifikační listy

GOST R 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Statistické metody. Postup kontroly vzorkování podle atributu. Část 1. Plány vzorkování šarže po šarži založené na přijatelné úrovni kvality (AQL)

GOST R 51371-99 Zkušební metody odolnosti strojů, zařízení a dalších technických výrobků proti mechanickým vlivům. Zkoušky rázem

1.3 Definice

V této normě se používají následující termíny a definice:

1.3.1 Utěsněná baterie: Baterie, která zůstává utěsněna a neumožňuje únik plynu nebo elektrolytu při provozu za nabíjecích podmínek a teplot stanovených výrobcem. Baterie může být vybavena bezpečnostním zařízením, které zabraňuje nebezpečně vysokému vnitřnímu tlaku.

Baterie nevyžaduje dodatečné doplňování elektrolytu a je navržena tak, aby po celou dobu své životnosti fungovala v původním uzavřeném stavu.

1.3.2 Jmenovité napětí: Napětí baterie rovno 1,2 V.

1.3.3 nominální kapacitaMnožství elektřiny(Ah) specifikovaný (stanovený) výrobcem, který je baterie schopna dodat při teplotě 20 °C a 5hodinovém vybíjecím režimu na konečné napětí 1,0 V po nabití, skladování a vybití za podmínek uvedených v oddíle 4.

1.4 Měřicí přístroje

Měřicí přístroje používané při testování musí zajišťovat požadovanou přesnost měření. Přístroje musí být pravidelně kalibrovány, aby bylo zajištěno, že testování splňuje třídu přesnosti stanovenou v této normě.

1.4.1 Měření napětí

Pro měření napětí je nutné použít voltmetry třídy přesnosti 0,5 nebo vyšší (viz GOST 30012.1, GOST 8711 nebo IEC 485 [1]).

Voltmetr musí mít odpor alespoň 10 kOhm/V.

1.4.2 Měření proudu

Pro měření proudu je nutné použít ampérmetry třídy přesnosti 0,5 nebo vyšší (viz GOST 30012.1, GOST 8711 nebo IEC 485 [1]).

Sada sestávající z ampérmetru, bočníku a vodičů musí mít stejnou třídu přesnosti.

1.4.3 Měření teploty

K měření teploty použijte teploměr s odměrkou nebo digitální stupnicí s hodnotou dílku nejvýše 1 °C. Absolutní přesnost přístroje musí být 0,5 °C nebo vyšší.

1.4.4 Měření času

Čas musí být měřen s chybou 0,1 % nebo vyšší.

2 Označení a značení

2.1 Označení baterií

Uzavřené nikl-kadmiové válcové baterie musí být označeny písmeny KR, za nimiž následují písmena L, M, H nebo X, která označují typ baterie v závislosti na jejich hlavním režimu vybíjení stejnosměrným proudem:

L — dlouhodobé (ne více než 0,5A);

M — střední (od 0,5až 3,5A);

H - krátké (od 3,5až 7A);

X - extra krátké (od 7až 15A),

následované dvěma skupinami čísel oddělenými lomítkem.

U baterie určené pro provoz v režimu dlouhodobého nabíjení při zvýšených teplotách se k označení mezi L, M nebo H a dvěma skupinami čísel přidává písmeno T.

První dvě číslice (první skupina číslic) označují maximální průměr baterie v milimetrech, vyjádřený jako celé číslo nebo zaokrouhlený na celé číslo.

Dvě číslice (druhá skupina číslic) za šikmou čarou označují maximální výšku baterie v milimetrech, vyjádřenou celým číslem nebo zaokrouhlenou na celé číslo.

Pokud výrobce navrhuje baterii s rozměry a tolerancemi, které zajišťují zaměnitelnost s primárními články, může být na baterii vyznačeno i označení primárního článku.

Příklad symbolu pro uzavřenou nikl-kadmiovou válcovou baterii s dlouhým režimem vybíjení, o průměru 33 mm a výšce 61,5 mm:

KRL 33/62

Totéž platí pro baterii pracující v režimu dlouhodobého nabíjení při zvýšené teplotě a zaměnitelnou s primárním prvkem R20:

KRLT 33/62, KR20

Poznámka: Označení typů baterií L, M, H nebo X udává doporučený základní režim vybíjení, ale neomezuje použití těchto baterií v jiných režimech vybíjení.

2.2 Svorky baterie

2.2.1 Bezpólové (CF) baterie

Baterie bez připojovacích svorek jsou označeny písmeny CF (viz 2.2.3, obrázek 1).

Příklad symbolu pro baterii bez připojovacích svorek:

KRH 33/62 CFneboKRMT 33/62 CF

2.2.2 Baterie s připojovacími svorkami na krytu a podél těla (NN)

Baterie určené k sestavení do sady tak, aby tvořily baterie s různým napětím, mohou být umístěny vedle sebe ve stejném směru.

U této konfigurace musí být jeden připojovací terminál připojen ke krytu baterie (kladný pól) a druhý k pouzdru baterie podél jeho válcové stěny (záporný pól), přičemž oba terminály musí být umístěny ve stejné rovině, pokud spotřebitel nestanoví jinak (viz 2.2.3, obrázek 2). V tomto případě se k označení baterie přidávají písmena HH (cover-cover).

Příklad symbolu baterie s připojovacími svorkami na krytu a podél těla:

KRH 33/62 HNneboKRMT 33/62 NN

2.2.3 Baterie s připojovacími svorkami na víku a spodní straně pouzdra (HB)

Baterie určené k sestavení do stavebnice mohou být umístěny vedle sebe, připevněny víčkem jedné baterie ke spodní části pouzdra jiné baterie.

V tomto uspořádání by měl být jeden připojovací terminál připojen ke krytu baterie (kladný pól) a druhý ke spodní části pouzdra baterie (záporný pól), přičemž oba terminály by měly být umístěny rovnoběžně a v opačných směrech, pokud spotřebitel neurčí jinak (viz obrázek 3). V tomto případě se k označení baterie přidávají písmena HB (kryt-dole).

Příklad symbolu baterie s připojovacími svorkami na krytu a spodní části pouzdra:

KRH 33/62 HBneboKRMT 33/62 HB

Obrázek 1 – Baterie bez svorek KR . . . CF

 

Obrázek 2 – Spojení krytů KR . . . NN

Obrázek 2 – Spojení krytů KR . . . NN

Obrázek 3 – Kryt připojení – spodní část pouzdra KR . . . HB

 

2.3 Značení

Bezpólová (CF) baterie musí být trvale označena následujícími informacemi (pokud spotřebitel nestanoví jinak):

— název baterie — uzavřená, dobíjecí nikl-kadmiová;

— označení baterie (podle 2.1);

- nominální kapacita;

— jmenovité napětí;

– doporučení ohledně způsobu a doby trvání nabíjení nebo přednabíjecího proudu pro baterie typu T;

— polarita;

— rok a čtvrtletí výroby (lze kódovat);

—jméno nebo označení výrobce nebo dodavatele.

Poznámka: Ve většině případů jsou baterie s svorkami LV nebo HB montovány jako baterie a nemají štítek; v tomto případě musí být baterie označena v souladu s bodem 2.1.

3 rozměry

Rozměry baterií musí odpovídat rozměrům uvedeným na obrázku 4 a v tabulce 1.

Obrázek 4 - Válcová baterie v pouzdře, zaměnitelná s primárními články

 

Tabulka 1 ukazuje rozměry baterií v pouzdrech, která jsou zaměnitelná s primárními články.

Tabulka 1 - Rozměry baterií v pouzdrech zaměnitelných s primárními články

Označení*	Odpovídající primární prvek** dle GOST R IEC 86-1	Rozměry
KR03	R03
KR6	R6	Podle GOST R IEC 86-2
KR14	R14
KR20	R20
_______________* Podle GOST R IEC 86-1.
** V některých zemích se jedná o prvky typů AAA(R03), AA(R6), C(R14), D(R20).

Tabulka 2 ukazuje rozměry ostatních baterií v pouzdrech, s výjimkou těch, které jsou zaměnitelné s primárními články.

Tabulka 2 - Rozměry baterií v pouzdrech (bez připojovacích svorek)

Rozměry v milimetrech
Označení*	Průměr		Výška
	Nomin.	Předchozí vypnuto	Nomin.	Předchozí vypnuto
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
Za písmeny KR následují písmena L, M, H nebo X a LT, MT nebo HT (viz 2.1).

4 Elektrické zkoušky

Nabíjecí a vybíjecí proudy během zkoušek podle bodů 4.1-4.8 by měly být nastaveny na základě jmenovité kapacity baterie.

Během všech testů kromě 4.7 by nemělo docházet k úniku elektrolytu.

4.1 Způsob nabíjení

Nabíjení předcházející různým režimům vybíjení (pokud není v této normě uvedeno jinak) se provádí při okolní teplotě (20 ± 5) °C s konstantním proudem 0,1A to do 16 hodin.

Před nabíjením musí být baterie vybita při okolní teplotě (20±5) °C konstantním proudem 0,2Až do konečného napětí 1,0 V.

4.2 Charakteristiky vybíjení

Vybíjecí charakteristiky baterií by měly být kontrolovány v následujícím pořadí.

4.2.1 Charakteristika vybíjení při 20 °C

Baterie musí být nabita v souladu s bodem 4.1. Po nabití musí být baterie ponechána alespoň 1 hodinu, ale ne déle než 4 hodiny, při okolní teplotě (20 ± 5) °C. Poté musí být baterie vybita konstantním proudem v souladu s tabulkou 3 při stejné teplotě. Doba vybíjení nesmí být kratší než doba uvedená v tabulce 3.

Tabulka 3 – Charakteristiky vybíjení při 20 °C

Režim vybíjení		Minimální doba vybíjení pro typy baterií
Proud, A	Konečné napětí, V	L/LT	M/MT	H/HT	X
0,2*	1.0	5 hodin	5 hodin	5 hodin	5 hodin
1.0			42 minut	48 minut	54 minut
5,0**	0,8	—		6 minut	9 minut
10,0**	0,7		—	—	4 minuty
_______________* Je povoleno pět cyklů nabíjení a vybíjení. Zkouška může být ukončena, pokud je doby vybíjení dosaženo před pátým cyklem.
**Před vybíjecím testem proudem 5,0a 10,0A v případě potřeby lze provést tréninkový cyklus. Měl by se provádět při teplotě (20±5) °C a sestávat z náboje proudem 0,1A dle 4.1 a vybíjecím proudem 0,2A dle 4.2.1 při stejné teplotě.

4.2.2 Vybíjecí charakteristika při -18 °C

Baterie musí být nabita v souladu s bodem 4.1. Po nabití musí být baterie uchovávána po dobu nejméně 16 hodin, ale ne déle než 24 hodin, při okolní teplotě -18±2 °C. Baterie musí být poté vybita konstantním proudem v souladu s tabulkou 4 při stejné teplotě. Doba vybíjení nesmí být kratší než doba uvedená v tabulce 4.

Tabulka 4 – Charakteristiky vybíjení při teplotě minus 18 °C

Režim vybíjení		Minimální doba vybíjení pro typy baterií
Proud, A	Konečné napětí, V	L/LT	M	MT	N	NT	X
0,2	1.0	2 hodiny	3 hodiny	2 hodiny	3 hodiny	2 hodiny	4 hodiny
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
_______________* Před zkouškou vybíjením proudy 2,0a 3.0A v případě potřeby lze provést tréninkový cyklus. Měl by se provádět při teplotě (20±5) °C a sestávat z náboje proudem 0,1A dle 4.1 a vybíjecím proudem 0,2A dle 4.2.1 při stejné teplotě.

4.3 Zachování náboje

Baterii je nutné otestovat na udržení nabití pomocí následujícího testu.

Po nabití dle bodu 4.1 musí být baterie skladována (udržována) v otevřeném obvodu po dobu 28 dnů. Průměrná okolní teplota by měla být (20±2) °C; během skladování jsou však povoleny krátkodobé odchylky ±5 °C.

Pak musí být baterie vybita za podmínek specifikovaných v bodě 4.2.1 vybíjecím proudem 0,2A.

Doba vybíjení po 28 dnech skladování by měla být alespoň 3 hodiny 15 minut.

4.4 Provozní doba

4.4.1 Provozní doba v cyklech

Před testováním musí být baterie vybita konstantním proudem 0,2Až do konečného napětí 1,0 V.

Zkouška (bez ohledu na typ baterie) se provádí při okolní teplotě (20 ± 5) °C.

Nabíjení a vybíjení musí být prováděno konstantním proudem v cyklech v režimech uvedených v tabulce 5. V případě potřeby musí být během testování použito nucené chlazení baterie vzduchem, aby se zabránilo zvýšení teploty jejího pláště nad 35 °C.

Poznámka: Skutečná teplota pouzdra baterie je určena konstrukcí baterie, nikoli okolní teplotou.

Tabulka 5 – Provozní doba v cyklech

Číslo cyklu	Režim nabíjení		Doba skladování v nabitém stavu	Režim vybíjení
	Proud, A	Trvání		Proud, A	Trvání
1	0,1	16 hodin		0,25
2-48	0,25	3 hodiny 10 minut	—	0,25	2 hodiny 20 minut
49	0,25	3 hodiny 10 minut		0,25	Až do konečného napětí 1,0 V*
50	0,1	16 hodin	1–4 hodiny	0,2
_______________* Je přípustné ponechat baterie v rozpojeném obvodu po ukončení vybíjení v 50. cyklu tak, aby na začátku 51. cyklu to nebylo déle než 14 dní.
Podobný postup lze použít pro 100., 150., 200., 250., 300. a 350. cyklus.

Cykly 1–50 by měly pokračovat, dokud doba vybíjení na libovolném násobku cyklu 50 nebude kratší než 3 hodiny. Další cyklus by měl být proveden v režimu 50. cyklu.

Zkouška se považuje za ukončenou, pokud je doba vybíjení během dvou po sobě jdoucích cyklů kratší než 3 hodiny.

Počet cyklů na konci zkoušek nesmí být menší než:

400 – pro baterie typů L, M, H a X;

50 — pro baterie typu LT, MT a HT.

Pro urychlení testování životnosti nebo při použití tohoto testu k určení proveditelnosti skutečné aplikace lze použít režimy uvedené v tabulkách 5a a 5b.

Tabulka 5a – Provozní doba v cyklech pro baterie typu H a X

	Režim nabíjení		Doba skladování v nabitém stavu	Režim vybíjení
Číslo cyklu	Proud, A	Trvání, h		Proud, A	Trvání	Celková doba trvání včetně následné přestávky, min.
1	0,1	16	30 minut	1.0
2-48	0,3	4	30 minut	1.0	Až do konečného napětí 1,0 V	90
49	0,3	4	24 hodin	1.0
50	0,1	16	1–4 hodiny	0,2		-*
_______________* Je přípustné ponechat baterie v rozpojeném obvodu po ukončení vybíjení v 50. cyklu, aby se v vhodném okamžiku mohl zahájit další 51. cyklus. Podobný postup lze použít pro 100., 150., 200., 250., 300. a 350. cyklus.

Cykly 1-50 pokračují, dokud doba vybíjení na konečné napětí 1,0 V v libovolném násobku cyklu 49 neklesne pod 30 minut nebo v libovolném následujícím 50. cyklu neklesne pod 3 hodiny.

Počet cyklů musí být alespoň 400.

Tabulka 5b – Provozní doba v cyklech pro baterie typu X

	Režim nabíjení		Doba skladování v nabitém stavu	Režim vybíjení
Číslo cyklu	Proud, A	Trvání, h		Proud, A	Trvání	Celková doba trvání včetně následné přestávky, min.
1	0,1	16	30 minut	5,0	Až do konečného napětí 0,8 V
2-48	1.0	1	30 minut	5,0		42
49	1.0	1	24 hodin	5,0
50	0,1	16	1–4 hodiny	0,2	Až do konečného napětí 1,0 V	-*
_______________* Je přípustné ponechat baterie v rozpojeném obvodu po ukončení vybíjení v 50. cyklu, aby se v vhodném okamžiku mohl zahájit další 51. cyklus. Podobný postup lze použít pro 100., 150., 200., 250., 300. a 350. cyklus.

Cykly 1–50 pokračují, dokud doba vybíjení na konečné napětí 0,8 V v libovolném násobku cyklu 49 neklesne pod 5 minut nebo v libovolném následujícím 50. cyklu neklesne pod 3 hodiny.

Počet cyklů musí být alespoň 400.

4.4.2 Provoz s dlouhodobým nabíjením

4.4.2.1 Provozní doba s dlouhodobým nabíjením pro baterie typu L, M, H a X

Před testováním musí být baterie vybita konstantním proudem 0,2Až do konečného napětí 1,0 V.

Zkouška se provádí při okolní teplotě (20 ± 5) °C.

Nabíjení a vybíjení se provádí stejnosměrným proudem v režimech uvedených v tabulce 6. Doba vybíjení po dokončení čtyř po sobě jdoucích cyklů by měla být alespoň 3 hodiny.

V případě potřeby by se během testování mělo použít nucené chlazení baterie vzduchem, aby se zabránilo zvýšení teploty jejího pláště nad 25 °C.

Tabulka 6 – Provozní doba s dlouhodobým nabíjením

Číslo cyklu	Režim nabíjení		Režim vybíjení*
	Proud, A	Trvání, dny	Proud, A	Trvání
1	0,05	91	0,2
2	0,05	91	0,2	Až do konečného napětí 1,0 V
3	0,05	91	0,2
4	0,05	91	0,2
Vybíjení se provádí ihned po dokončení nabíjení.

4.4.2.2 Provozní doba s dlouhodobým nabíjením pro baterie typu LT, MT nebo NT

Zkouška se provádí ve třech fázích v souladu s tabulkou 7.

Testy se skládají z:

— kontrola účinnosti náboje;

— doba zrání — zrání po dobu 6 měsíců při teplotě 70 °C.

Poznámka: Odhaduje se, že teplota 70 °C simuluje dlouhodobé nabíjení po dobu 4 let při teplotě 40 °C;

- závěrečná kontrola účinnosti nabíjení pro sledování baterií po době stárnutí.

Před testováním musí být baterie vybita konstantním proudem 0,2A až do konečného napětí 1,0 V a udržováno po dobu nejméně 16 hodin a ne déle než 24 hodin při okolní teplotě (40 ± 2) °C.

Baterie musí být nabíjena a vybíjena konstantním proudem v souladu s Tabulkou 7, včetně doby výdrže při okolní teplotě (40±2) °C, respektive (70±2) °C.

Režim vybíjení A nebo B (viz tabulka 7) se volí v závislosti na požadavcích uživatele. Vybíjení se provede ihned po dokončení nabíjení.

Po prvním testu účinnosti nabíjení při teplotě 40 °C musí být baterie ponechána nejméně 16 hodin a ne déle než 24 hodin při teplotě (70 ± 2) °C.

V případě potřeby je nutné během 6 měsíců stárnutí při 70 °C přijmout opatření, aby se zabránilo zvýšení teploty pouzdra baterie nad 75 °C.,Proč by se mělo používat nucené chlazení vzduchem?

Poznámka: Skutečná teplota pouzdra baterie je určena konstrukcí baterie, nikoli okolní teplotou.

Měla by být zaznamenána doba vybíjení po dobu tří cyklů při 70 °C.

Únik elektrolytu během testování není povolen.

Po skončení doby stárnutí musí být baterie uchovávány po dobu nejméně 16 hodin a ne déle než 24 hodin při okolní teplotě (40 ± 2 °C).°C. Poté se opakují tři cykly počáteční zkoušky účinnosti nabíjení při 40 °C v souladu s podmínkami uvedenými v tabulce 7. Doba vybíjení nesmí být kratší než doba uvedená v tabulce 7.

Tabulka 7 – Provozní doba s dlouhodobým nabíjením pro baterie typu LT, MT a NT

Číslo cyklu	Teplota okolí, °C±2 °C	Režim nabíjení		Režim vybíjení		Minimální doba vybíjení pro daný režim
				A*	V**
		Proud, A	Trvání, dny	Proud, A	Trvání	A*	V**
1			2			Není standardizováno
2	40	0,05	1	0,2	Až do konečného napětí 1,0 V	3 hodiny 45 minut	42 minut
3			1
4			60
5	70	0,05	60	0,2	Až do konečného napětí 1,0 V	Není standardizováno
6			60
7			2			Není standardizováno