ГОСТ Р ИЕЦ 60285-2002
Група Е51
ДРЖАВНИ СТАНДАРД РУСКЕ ФЕДЕРАЦИЈЕ
Алкалне батерије и батерије
ЗАТВОРЕНЕ ЦИЛИНДРИЧНЕ НИКЛ-КАДМИЈУМСКЕ БАТЕРИЈЕ
Алкалне секундарне ћелије и батерије.
Запечаћене никл-кадмијумске цилиндричне појединачне ћелије
ОКС 29.220.30
ОКП 34 8230
Датум увођења: 01.07.2003.
Предговор
1 РАЗВИО И ПОДНЕО ОД СТРАНЕ Техничког комитета за стандардизацију TC 044 „Акумулатори и батерије“
2 УСВОЈЕНО И СТУПЉЕНО НА СНАГУ Решењем Државног стандарда Русије од 25. децембра 2002. године бр. 509-ст
3 Овај стандард је комплетан аутентични текст међународног стандарда IEC 60285 (1999), верзија 3.2 „Алкалне батерије и акумулатори. Запечаћене никл-кадмијумске цилиндричне батерије“
4 УМЕСТО ГОСТ Р ИЕЦ 285-97
1 Опште одредбе
1.1 Обим
Овим стандардом се утврђују технички захтеви и методе испитивања за затворене никл-кадмијумске цилиндричне батерије (у даљем тексту батерије) погодне за рад у било ком просторном положају.
Стандард такође утврђује специфичне техничке захтеве и методе испитивања за батерије намењене за рад у режиму дуготрајног пуњења на повишеним температурама.
1.2 Нормативне референце
Овај стандард садржи референце на следеће стандарде:
ГОСТ 8711-93 (IEC 51-2-84) Електрични мерни инструменти директног дејства и помоћни аналогни показивач. Посебни захтеви за амперметре и волтметре
ГОСТ 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Електрични мерни инструменти директног дејства са аналогним показивањем и њихови помоћни делови. Део 1. Дефиниције и основни захтеви заједнички за све делове
ГОСТ Р ИЕЦ 86-1-96 Примарне батерије. Део 1. Опште одредбе
ГОСТ Р ИЕЦ 86-2-96 Примарне батерије. Део 2. Спецификације
ГОСТ Р 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Статистичке методе. Поступак инспекције узорковања по атрибуту. Део 1. Планови узорковања по партијама на основу прихватљивог нивоа квалитета (AQL)
ГОСТ Р 51371-99 Методе испитивања отпорности на механичке утицаје машина, уређаја и других техничких производа. Испитивања ударом
1.3 Дефиниције
У овом стандарду се користе следећи термини и дефиниције:
1.3.1 Запечаћена батерија: Батерија која остаје затворена и не дозвољава цурење гаса или електролита током рада под условима пуњења и температурама које је навео произвођач. Батерија може бити опремљена сигурносним уређајем за спречавање опасно високог унутрашњег притиска.
Батерија не захтева додатно пуњење електролита и дизајнирана је да ради у свом оригиналном затвореном стању током целог свог животног века.
1.3.2 Номинални напон: Напон батерије једнак 1,2 V.
1.3.3 номинално капацитетКоличина електричне енергије
(Ah) коју је навео (утврдио) произвођач, коју батерија може да испоручи на температури од 20 °C и режиму пражњења од 5 сати до коначног напона од 1,0 V након пуњења, складиштења и пражњења под условима наведеним у одељку 4.
1.4 Мерни инструменти
Мерни инструменти који се користе у испитивању морају осигурати потребну тачност мерења. Инструменти се морају редовно калибрисати како би се осигурало да испитивање испуњава класу тачности наведену у овом стандарду.
1.4.1 Мерење напона
За мерење напона морају се користити волтметри класе тачности 0,5 или више (видети ГОСТ 30012.1, ГОСТ 8711 или IEC 485 [1]).
Волтметар мора имати отпор од најмање 10 kΩ/V.
1.4.2 Мерење струје
За мерење струје морају се користити амперметри класе тачности 0,5 или више (видети ГОСТ 30012.1, ГОСТ 8711 или IEC 485 [1]).
Иста класа тачности мора бити присутна у комплету који се састоји од амперметра, шанта и жица.
1.4.3 Мерење температуре
За мерење температуре користите термометар са градуисаном или дигиталном скалом са вредношћу подеока не већом од 1°C. Апсолутна тачност уређаја мора бити 0,5°C или већа.
1.4.4 Мерење времена
Време мора бити мерено са грешком од 0,1% или већом.
2 Означавање и обележавање
2.1 Ознака батерија
Затворене никл-кадмијумске цилиндричне батерије морају бити означене словима KR, а затим словима L, M, H или X, што означава тип батерије у зависности од њиховог главног начина пражњења једносмерном струјом:
Л — дугорочно (не више од 0,5А);
М — средње (од 0,5до 3,5А);
Х - кратко (од 3,5до 7А);
X - екстра кратко (од 7до 15А),
након чега следе две групе бројева одвојене косом цртом.
За батерију дизајнирану за рад у режиму дуготрајног пуњења на повишеним температурама, слово Т се додаје ознаци између Л, М или Х и две групе бројева.
Прве две цифре (прва група цифара) означавају максимални пречник батерије у милиметрима, изражен као цео број или заокружен на цео број.
Две цифре (друга група цифара) после косе линије означавају максималну висину батерије у милиметрима, изражену као цео број или заокружену на цео број.
Ако произвођач пројектује батерију са димензијама и толеранцијама које обезбеђују заменљивост са примарним ћелијама, ознака примарне ћелије може бити означена и на батерији.
Пример симбола за затворену никл-кадмијумску цилиндричну батерију са дугим режимом пражњења, пречника 33 мм и висине 61,5 мм:
КРЛ 33/62
Исто важи и за батерију која ради у режиму дуготрајног пуњења на повишеној температури и заменљива је са примарним R20 елементом:
КРЛТ 33/62, КР20
Напомена: Ознака типова батерија L, M, H или X указује на препоручени основни режим пражњења, али не ограничава употребу ових батерија у другим режимима пражњења.
2.2 Прикључци батерије
2.2.1 Бесконтактне (CF) батерије
Батерије без прикључних терминала означене су словима CF (видети 2.2.3, слику 1).
Пример симбола за батерију без прикључних терминала:
KRH 33/62 CFилиКРМТ 33/62 ЦФ
2.2.2 Батерије са прикључним терминалима на поклопцу и дуж тела (NN)
Батерије намењене за склапање у сет тако да формирају батерије различитог напона могу се поставити једна поред друге у истом смеру.
Код ове конфигурације, један прикључни терминал мора бити повезан са поклопцем батерије (позитивни пол), а други са кућиштем батерије дуж његовог цилиндричног зида (негативни пол), при чему се оба терминала налазе у истој равни, осим ако потрошач није другачије одредио (видети 2.2.3, слику 2). У овом случају, ознаци батерије се додају слова HH (cover-cover).
Пример симбола батерије са прикључним терминалима на поклопцу и дуж тела:
KRH 33/62 ННилиКРМТ 33/62 НН
2.2.3 Батерије са прикључним терминалима на поклопцу и дну кућишта (HB)
Батерије намењене за склапање у комплет могу се налазити једна поред друге, причвршћене поклопцем једне батерије за дно кућишта друге батерије.
Код овог распореда, један прикључни терминал треба да буде повезан са поклопцем батерије (позитивни пол), а други са дном кућишта батерије (негативни пол), при чему су оба терминала постављена паралелно и у супротним смеровима, осим ако потрошач није другачије одредио (видети слику 3). У овом случају, ознаци батерије се додају слова HB (поклопац-дно).
Пример симбола батерије са прикључним терминалима на поклопцу и дну кућишта:
КРХ 33/62 ХБилиКРМТ 33/62 ХБ
Слика 1 - Батерије без терминала KR . . . CF
Слика 2 — Спој поклопца на поклопац KR . . . NN
Слика 2 — Спој поклопца на поклопац KR . . . NN
Слика 3 — Поклопац прикључка - доњи део кућишта KR . . . HB
2.3 Означавање
Бесконтактна (CF) батерија мора бити трајно обележена следећим информацијама (осим ако потрошач није другачије одредио):
— назив батерије — затворена, пуњива никл-кадмијумска;
— ознака батерије (према 2.1);
- номинално капацитет;
— номинални напон;
— препоруке о начину и трајању пуњења или струје претходног пуњења за батерије типа Т;
— поларитет;
— година и квартал производње (могу се кодирати);
—име или ознака произвођача или добављача.
Напомена: У већини случајева, батерије са LV или HB терминалима се склапају као батерије и немају етикету; у овом случају, батерија мора бити обележена у складу са 2.1.
3 димензије
Димензије батерија морају одговарати онима назначеним на слици 4 и у табели 1.
Слика 4 - Цилиндрична батерија у кућишту, заменљива са примарним ћелијама
Табела 1 приказује димензије батерија у кућиштима која су заменљива са примарним ћелијама.
Табела 1 - Димензије батерија у кућиштима заменљивим са примарним ћелијама
| Ознака* | Одговарајући примарни елемент** према ГОСТ Р ИЕЦ 86-1 | Димензије |
| КР03 | Р03 | |
| КР6 | Р6 | Према ГОСТ Р ИЕЦ 86-2 |
| КР14 | Р14 | |
| КР20 | Р20 | |
| _______________* Према ГОСТ Р ИЕЦ 86-1. | ||
| ** У неким земљама ово су елементи типова ААА(Р03), АА(Р6), Ц(Р14), Д(Р20). | ||
Табела 2 приказује димензије осталих батерија у кућиштима, осим оних које су заменљиве са примарним ћелијама.
Табела 2 - Димензије батерија у кућиштима (без прикључних терминала)
| Димензије у милиметрима | ||||
| Ознака* | Пречник |
Висина |
||
| Номин. | Претходно искључено | Номин. | Претходно искључено | |
| КР11/45 | 10,5 | 44,5 | ||
| КР12/30 | 12.0 | 30,0 | ||
| КР15/18 | 14,5 | 17,5 | ||
| КР15/30 | 14,5 | 0-0,7 | 30,0 | 0-1,5 |
| КР15/51 | 14,5 | 50,5 | ||
| КР17/18 | 17,0 | 17,5 | ||
| КР17/29 | 17,0 | 28,5 | ||
| КР17/43 | 17,0 | 43,0 | ||
| КР17/50 | 17,0 | 50,0 | ||
| КР23/27 | 23,0 | 26,5 | ||
| КР23/34 | 23,0 | 34,0 | 0-1,5 | |
| КР23/43 | 23,0 | 0-1,0 | 43,0 | |
| КР26/31 | 25,8 | 31,0 | ||
| КР26/50 | 25,8 | 50,0 | ||
| КР33/44 | 33,0 | 44,0 | 0-2.0 | |
| КР33/62 | 33,0 | 61,5 | ||
| КР33/91 | 33,0 | 91,0 | 0-2,5 | |
| КР44/91 | 43,5 | 0-2,5 | 91,0 | |
| _______________* Иза слова KR следе слова L, M, H или X и LT, MT или HT респективно (видети 2.1). | ||||
4 Електрична испитивања
Струје пуњења и пражњења током испитивања према 4.1-4.8 треба подесити на основу номиналног капацитета батерије.
Током свих тестова осим 4.7, не би требало да дође до цурења електролита.
4.1 Начин пуњења
Пуњење које претходи различитим режимима пражњења (осим ако није другачије наведено у овом стандарду) врши се на температури околине од (20±5) °C са константном струјом од 0,1И то у року од 16 сати.
Пре пуњења, батерија мора бити испражњена на температури околине од (20±5) °C константном струјом од 0,2И до коначног напона од 1,0 V.
4.2 Карактеристике пражњења
Карактеристике пражњења батерија треба проверити следећим редоследом.
4.2.1 Карактеристика пражњења на 20 °C
Батерија мора бити пуњена у складу са 4.1. Након пуњења, батерија мора бити стављена на најмање 1 сат, али не дуже од 4 сата, на температури околине од (20±5)°C. Батерија се затим мора испразнити константном струјом у складу са Табелом 3 на истој температури. Трајање пражњења не сме бити краће од оног наведеног у Табели 3.
Табела 3 - Карактеристике пражњења на 20 °C
| Режим пражњења | Минимално време пражњења за типове батерија | ||||
| Струја, А | Коначни напон, V | Л/ЛТ | М/МТ | Х/ХТ | X |
| 0,2* |
1.0 | 5 сати | 5 сати | 5 сати | 5 сати |
| 1.0 |
42 мин | 48 мин | 54 мин | ||
| 5.0** |
0,8 | — | 6 мин | 9 мин | |
| 10,0** |
0,7 | — | — | 4 мин | |
| Дозвољено је пет циклуса пуњења и пражњења. Тест се може прекинути ако се трајање пражњења достигне пре петог циклуса. | |||||
| **Пре теста пражњења са струјама од 5,0и 10,0И, ако је потребно, може се спровести циклус тренинга. Треба га спровести на температури од (20±5) °C и састојати се од пуњења струјом од 0,1А према 4.1 и струја пражњења од 0,2И према 4.2.1 на истој температури. |
|||||
4.2.2 Карактеристика пражњења на минус 18 °C
Батерија мора бити пуњена у складу са 4.1. Након пуњења, батерија мора бити чувана најмање 16 сати, али не дуже од 24 сата, на температури околине од -18±2°C. Батерија се затим мора испразнити константном струјом у складу са Табелом 4 на истој температури. Трајање пражњења не сме бити краће од оног наведеног у Табели 4.
Табела 4 — Карактеристике пражњења на минус 18 °C
| Режим пражњења | Минимално време пражњења за типове батерија | ||||||
| Струја, А | Коначни напон, V | Л/ЛТ | М | МТ | Н | НЗ | X |
| 0,2 |
1.0 | 2 сата | 3 сата | 2 сата | 3 сата | 2 сата | 4 сата |
| 1.0 |
0,9 | 15 мин | 10 мин | 30 мин | 20 мин | 36 мин | |
| 2.0* |
0,8 | — | — | — | 9 мин | 6 мин | 13 мин |
| 3.0* |
— | — | 7 мин | ||||
| _______________* Пре теста пражњења струјама од 2,0и 3.0И, ако је потребно, може се спровести циклус тренинга. Треба га спровести на температури од (20±5) °C и састојати се од пуњења струјом од 0,1А према 4.1 и струја пражњења од 0,2И према 4.2.1 на истој температури. |
|||||||
4.3 Очување наелектрисања
Батерија мора бити тестирана на задржавање напуњености помоћу следећег теста.
Након пуњења у складу са 4.1, батерија мора бити складиштена (одржавана) у отвореном колу 28 дана. Просечна температура околине треба да буде (20±2) °C; међутим, дозвољена су краткотрајна одступања од ±5 °C током складиштења.
Затим се батерија мора испразнити под условима наведеним у 4.2.1 са струјом пражњења од 0,2А.
Трајање пражњења након 28 дана складиштења треба да буде најмање 3 сата и 15 минута.
4.4 Време рада
4.4.1 Време рада у циклусима
Пре тестирања, батерија мора бити испражњена константном струјом од 0,2И до коначног напона од 1,0 V.
Тест (без обзира на тип батерије) се спроводи на температури околине од (20±5) °C.
Пуњење и пражњење морају се вршити константном струјом у циклусима у режимима наведеним у Табели 5. Ако је потребно, током испитивања мора се користити принудно хлађење батерије ваздухом како би се спречило да температура њеног кућишта порасте изнад 35 °C.
Напомена: Стварна температура кућишта батерије одређена је дизајном батерије, а не температуром околине.
Табела 5 — Време рада у циклусима
| Број циклуса | Режим пуњења | Време складиштења у напуњеном стању | Режим пражњења | ||
| Струја, А | Трајање | Струја, А | Трајање | ||
| 1 | 0,1 |
16 сати | 0,25 |
||
| 2-48 | 0,25 |
3 сата и 10 минута | — | 0,25 |
2 сата и 20 минута |
| 49 | 0,25 |
3 сата и 10 минута | 0,25 |
До коначног напона од 1,0 V* | |
| 50 | 0,1 |
16 сати | 1-4 сата | 0,2 |
|
| Дозвољено је држати батерије у отвореном колу након завршетка пражњења у 50. циклусу, тако да до почетка 51. циклуса не буде дуже од 14 дана. | |||||
| Сличан поступак се може применити на 100., 150., 200., 250., 300. и 350. циклус. | |||||
Циклуси 1-50 треба да се наставе све док трајање пражњења на било ком циклусу вишекратнику броја 50 не буде мање од 3 сата. Следећи циклус треба да се изврши у режиму 50. циклуса.
Тест се сматра завршеним ако је трајање пражњења током два узастопна циклуса мање од 3 сата.
Број циклуса на крају испитивања не сме бити мањи од:
400 — за батерије типова L, M, H и X;
50 — за батерије типа LT, MT и HT.
Да би се убрзало испитивање животног циклуса или када се ово испитивање користи за одређивање изводљивости стварне примене, могу се користити режими наведени у табелама 5а и 5б.
Табела 5а — Време рада у циклусима за батерије типова H и X
| Режим пуњења | Време складиштења у напуњеном стању | Режим пражњења | ||||
| Број циклуса | Струја, А | Трајање, сати | Струја, А | Трајање | Укупно трајање, укључујући накнадну паузу, мин | |
| 1 | 0,1 |
16 | 30 мин | 1.0 |
||
| 2-48 | 0,3 |
4 | 30 мин | 1.0 |
До коначног напона од 1,0 V | 90 |
| 49 | 0,3 |
4 | 24 сата | 1.0 |
||
| 50 | 0,1 |
16 | 1-4 сата | 0,2 |
-* | |
| Дозвољено је оставити батерије у отвореном колу након завршетка пражњења у 50. циклусу како би се следећи 51. циклус започео у погодно време. Сличан поступак се може применити на 100., 150., 200., 250., 300. и 350. циклус. | ||||||
Циклуси 1-50 се настављају све док трајање пражњења до коначног напона од 1,0 V на било ком циклусу вишекратнику броја 49 не постане мање од 30 минута или на било ком наредном 50. циклусу не постане мање од 3 сата.
Број циклуса мора бити најмање 400.
Табела 5б — Време рада у циклусима за батерије типа X
| Режим пуњења | Време складиштења у напуњеном стању | Режим пражњења | ||||
| Број циклуса | Струја, А | Трајање, сати | Струја, А | Трајање | Укупно трајање, укључујући накнадну паузу, мин | |
| 1 | 0,1 |
16 | 30 мин | 5.0 |
До коначног напона од 0,8 V | |
| 2-48 | 1.0 |
1 | 30 мин | 5.0 |
42 | |
| 49 | 1.0 |
1 | 24 сата | 5.0 |
||
| 50 | 0,1 |
16 | 1-4 сата | 0,2 |
До коначног напона од 1,0 V | -* |
| Дозвољено је оставити батерије у отвореном колу након завршетка пражњења у 50. циклусу како би се следећи 51. циклус започео у погодно време. Сличан поступак се може применити на 100., 150., 200., 250., 300. и 350. циклус. | ||||||
Циклуси 1-50 се настављају све док трајање пражњења до коначног напона од 0,8 V на било ком циклусу вишекратнику броја 49 не постане мање од 5 минута или на било ком наредном 50. циклусу не постане мање од 3 сата.
Број циклуса мора бити најмање 400.
4.4.2 Дуготрајно пуњење
4.4.2.1 Време рада са дуготрајним пуњењем за батерије типова L, M, H и X
Пре тестирања, батерија мора бити испражњена константном струјом од 0,2И до коначног напона од 1,0 V.
Тест се спроводи на температури околине од (20±5) °C.
Пуњење и пражњење се врше једносмерном струјом у режимима наведеним у Табели 6. Трајање пражњења након завршетка четири узастопна циклуса треба да буде најмање 3 сата.
Ако је потребно, током испитивања треба користити присилно хлађење батерије ваздухом како би се спречило да температура њеног кућишта порасте изнад 25 °C.
Табела 6 - Време рада са дуготрајним пуњењем
| Број циклуса | Режим пуњења | Режим пражњења* | ||
| Струја, А | Трајање, дани | Струја, А | Трајање | |
| 1 | 0,05 |
91 | 0,2 |
|
| 2 | 0,05 |
91 | 0,2 |
До коначног напона од 1,0 V |
| 3 | 0,05 |
91 | 0,2 |
|
| 4 | 0,05 |
91 | 0,2 |
|
| Пражњење се врши одмах након завршетка пуњења. | ||||
4.4.2.2 Време рада са дуготрајним пуњењем за батерије типа LT, MT или NT
Тест се спроводи у три фазе у складу са Табелом 7.
Тестови се састоје од:
— провера ефикасности пуњења;
— период старења — старење 6 месеци на температури од 70°C.
Напомена: Процењује се да температура од 70°C симулира дуготрајно пуњење током 4 године на температури од 40°C;
- завршна провера ефикасности пуњења ради праћења батерија након периода старења.
Пре тестирања, батерија мора бити испражњена константном струјом од 0,2И до коначног напона од 1,0 V и одржаван најмање 16 сати, а не дуже од 24 сата на температури околине од (40±2) °C.
Батерија мора бити пуњена и празнити константном струјом у складу са Табелом 7, укључујући време држања на собној температури од (40±2) °C и (70±2) °C, респективно.
Режим пражњења А или Б (видети Табелу 7) се бира у зависности од захтева корисника. Пражњење се врши одмах након завршетка пуњења.
Након првог теста ефикасности пуњења на температури од 40 °C, батерија мора да се држи најмање 16 сати, а не дуже од 24 сата на температури од (70±2) °C.
Ако је потребно, током 6 месеци старења на 70°C, морају се предузети мере како би се спречило да температура кућишта батерије порасте изнад 75°C.,Зашто би требало користити присилно ваздушно хлађење?
Напомена: Стварна температура кућишта батерије одређена је дизајном батерије, а не температуром околине.
Треба забележити трајање пражњења током три циклуса на 70°C.
Цурење електролита није дозвољено током испитивања.
Након завршетка периода старења, батерије морају да се држе најмање 16 сати, а не дуже од 24 сата на температури околине од (40 ± 2) степени Целзијуса.°C. Три циклуса почетног теста ефикасности пуњења треба затим поновити на 40°C у складу са условима датим у Табели 7. Трајање пражњења не сме бити краће од оног наведеног у Табели 7.
Табела 7 — Време рада са дуготрајним пуњењем за батерије типова LT, MT и NT
| Број циклуса | Температура околине, °C±2 °C | Режим пуњења | Режим пражњења | Минимално трајање пражњења за режим | |||
| А* | УН** | ||||||
| Струја, А | Трајање, дани | Струја, А | Трајање | А* | УН** | ||
| 1 | 2 | Није стандардизовано | |||||
| 2 | 40 | 0,05 |
1 | 0,2 |
До коначног напона од 1,0 V | 3 сата и 45 минута | 42 мин |
| 3 | 1 | ||||||
| 4 | 60 | ||||||
| 5 | 70 | 0,05 |
60 | 0,2 |
До коначног напона од 1,0 V | Није стандардизовано | |
| 6 | 60 | ||||||
| 7 | 2 | Није стандардизовано | |||||
