GOST standardi za baterije

Grupa E51

DRŽAVNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

Alkalne baterije i baterije

ZATVORENE CILINDRIČNE NIKL-KADMIJEVE BATERIJE

Alkalne sekundarne ćelije i baterije.
Zatvorene nikal-kadmijeve cilindrične pojedinačne ćelije

OKS 29.220.30
OKP 34 8230

Datum uvođenja: 2003-07-01

Predgovor

1 RAZVIJENO I PREDSTAVLJENO OD STRANE Tehničkog odbora za normizaciju TC 044 "Akumulatori i baterije"

2 USVOJENO I STUPLJENO NA SNAGU Rezolucijom Državnog standarda Rusije od 25. prosinca 2002. br. 509-st

3 Ova norma je cjeloviti autentični tekst međunarodne norme IEC 60285 (1999), verzija 3.2 "Alkalne baterije i akumulatori. Zatvorene nikal-kadmijeve cilindrične baterije"

4 UMJESTO GOST R IEC 285-97

1 Opće odredbe

1.1 Opseg

Ova norma utvrđuje tehničke zahtjeve i metode ispitivanja za zatvorene nikal-kadmijeve cilindrične baterije (u daljnjem tekstu: baterije) prikladne za rad u bilo kojem prostornom položaju.

Norma također utvrđuje specifične tehničke zahtjeve i metode ispitivanja za baterije namijenjene za rad u načinu dugotrajnog punjenja na povišenim temperaturama.

1.2 Normativne reference

Ovaj standard sadrži reference na sljedeće standarde:

GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Električni mjerni instrumenti s izravnim djelovanjem i pomoćni analogni pokazivački instrumenti. Posebni zahtjevi za ampermetre i voltmetre

GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Izravno djelujući analogni pokazni električni mjerni instrumenti i njihovi pomoćni dijelovi. Dio 1. Definicije i osnovni zahtjevi zajednički svim dijelovima

GOST R IEC 86-1-96 Primarne baterije. Dio 1. Opće odredbe

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

GOST R 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Statističke metode. Postupak uzorkovanja po atributu. Dio 1. Planovi uzorkovanja po serijama na temelju prihvatljive razine kvalitete (AQL)

GOST R 51371-99 Metode ispitivanja otpornosti na mehaničke utjecaje strojeva, uređaja i drugih tehničkih proizvoda. Ispitivanja udarom

1.3 Definicije

U ovom standardu koriste se sljedeći pojmovi i definicije:

1.3.1 Zatvorena baterija: Baterija koja ostaje zatvorena i ne dopušta istjecanje plina ili elektrolita tijekom rada u uvjetima punjenja i temperaturama koje je odredio proizvođač. Baterija može biti opremljena sigurnosnim uređajem za sprječavanje opasno visokog unutarnjeg tlaka.

Baterija ne zahtijeva dodatno punjenje elektrolita i dizajnirana je za rad u izvornom zatvorenom stanju tijekom cijelog svog vijeka trajanja.

1.3.2 Nazivni napon: Napon baterije jednak 1,2 V.

1.3.3 nominalno kapacitetKoličina električne energije(Ah) koji je odredio (utvrdio) proizvođač, a koji baterija može isporučiti na temperaturi od 20 °C i 5-satnom načinu pražnjenja do konačnog napona od 1,0 V nakon punjenja, skladištenja i pražnjenja pod uvjetima navedenima u odjeljku 4.

1.4 Mjerni instrumenti

Mjerni instrumenti koji se koriste u ispitivanju moraju osigurati potrebnu točnost mjerenja. Instrumenti se moraju redovito kalibrirati kako bi se osiguralo da ispitivanje zadovoljava klasu točnosti navedenu u ovom standardu.

1.4.1 Mjerenje napona

Za mjerenje napona moraju se koristiti voltmetri klase točnosti 0,5 ili više (vidi GOST 30012.1, GOST 8711 ili IEC 485 [1]).

Voltmetar mora imati otpor od najmanje 10 kOhm/V.

1.4.2 Mjerenje struje

Za mjerenje struje moraju se koristiti ampermetri klase točnosti 0,5 ili više (vidi GOST 30012.1, GOST 8711 ili IEC 485 [1]).

Ista klasa točnosti mora biti prisutna u kompletu koji se sastoji od ampermetra, šanta i žica.

1.4.3 Mjerenje temperature

Za mjerenje temperature koristite termometar s graduiranom ili digitalnom skalom s vrijednošću podjele ne većom od 1°C. Apsolutna točnost uređaja mora biti 0,5°C ili veća.

1.4.4 Mjerenje vremena

Vrijeme se mora mjeriti s pogreškom od 0,1% ili većom.

2 Oznaka i označavanje

2.1 Oznaka baterija

Zatvorene nikal-kadmijeve cilindrične baterije moraju biti označene slovima KR, nakon čega slijede slova L, M, H ili X, koja označavaju vrstu baterije ovisno o njihovom glavnom načinu pražnjenja istosmjernom strujom:

L — dugoročno (ne više od 0,5A);

M — srednje (od 0,5do 3,5A);

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

X - ekstra kratko (od 7do 15A),

nakon čega slijede dvije skupine brojeva odvojene kosom crtom.

Za bateriju dizajniranu za rad u načinu dugotrajnog punjenja na povišenim temperaturama, slovo T se dodaje oznaci između L, M ili H i dvije skupine brojeva.

Prve dvije znamenke (prva skupina znamenki) označavaju maksimalni promjer baterije u milimetrima, izražen kao cijeli broj ili zaokružen na cijeli broj.

Dvije znamenke (druga skupina znamenki) nakon kose crte označavaju maksimalnu visinu baterije u milimetrima, izraženu kao cijeli broj ili zaokruženu na cijeli broj.

Ako proizvođač projektira bateriju s dimenzijama i tolerancijama koje osiguravaju zamjenjivost s primarnim ćelijama, oznaka primarne ćelije može biti označena i na bateriji.

Primjer simbola za zatvorenu nikal-kadmijsku cilindričnu bateriju s dugim načinom pražnjenja, promjera 33 mm i visine 61,5 mm:

KRL 33/62

Isto vrijedi i za bateriju koja radi u načinu dugotrajnog punjenja na povišenoj temperaturi i zamjenjiva je s primarnim R20 elementom:

KRLT 33/62, KR20

Napomena: Oznaka tipova baterija L, M, H ili X označava preporučeni osnovni način pražnjenja, ali ne ograničava upotrebu ovih baterija u drugim načinima pražnjenja.

2.2 Priključci baterije

2.2.1 Baterije bez terminala (CF)

Baterije bez priključnih terminala označene su slovima CF (vidi 2.2.3, sliku 1).

Primjer simbola za bateriju bez priključnih terminala:

KRH 33/62 CFiliKRMT 33/62 CF

2.2.2 Baterije s priključnim terminalima na poklopcu i duž tijela (NN)

Baterije namijenjene sastavljanju u set tako da tvore baterije različitih napona mogu se postaviti jedna pored druge u istom smjeru.

Kod ove konfiguracije, jedan priključni terminal mora biti spojen na poklopac baterije (pozitivni pol), a drugi na kućište baterije duž njegove cilindrične stijenke (negativni pol), s oba terminala smještena u istoj ravnini, osim ako potrošač nije drugačije odredio (vidi 2.2.3, sliku 2). U tom slučaju, oznaci baterije dodaju se slova HH (cover-cover).

Primjer simbola baterije s priključnim terminalima na poklopcu i duž tijela:

KRH 33/62 HNiliKRMT 33/62 NN

2.2.3 Baterije s priključnim terminalima na poklopcu i dnu kućišta (HB)

Baterije namijenjene za sastavljanje u komplet mogu se postaviti jedna pored druge, pričvršćene poklopcem jedne baterije na dno kućišta druge baterije.

Kod ovog rasporeda, jedan priključni terminal treba biti spojen na poklopac baterije (pozitivni pol), a drugi na dno kućišta baterije (negativni pol), s oba terminala postavljena paralelno i u suprotnim smjerovima, osim ako potrošač nije drugačije odredio (vidi sliku 3). U tom slučaju, oznaci baterije dodaju se slova HB (poklopac-dno).

Primjer simbola baterije s priključnim terminalima na poklopcu i dnu kućišta:

KRH 33/62 HBiliKRMT 33/62 HB

Slika 1 - Baterije bez terminala KR . . . CF

 

Slika 2 — Spoj poklopca na poklopac KR . . . NN

Slika 2 — Spoj poklopca na poklopac KR . . . NN

Slika 3 — Poklopac priključka - donja strana kućišta KR . . . HB

 

2.3 Označavanje

Bezterminalna (CF) baterija mora biti trajno označena sljedećim informacijama (osim ako potrošač nije drugačije odredio):

— naziv baterije — zatvorena, punjiva nikal-kadmijeva;

— oznaka baterije (prema točki 2.1);

- nominalno kapacitet;

— nazivni napon;

— preporuke o načinu i trajanju punjenja ili struje predpunjenja za baterije tipa T;

— polaritet;

— godina i kvartal proizvodnje (može se kodirati);

—naziv ili oznaka proizvođača ili dobavljača.

Napomena: U većini slučajeva, baterije s LV ili HB terminalima sastavljaju se kao baterije i nemaju oznaku; u tom slučaju, baterija mora biti označena u skladu s 2.1.

3 dimenzije

Dimenzije baterija moraju odgovarati onima navedenim na slici 4 i u tablici 1.

Slika 4 - Cilindrična baterija u kućištu, zamjenjiva s primarnim ćelijama

 

Tablica 1 prikazuje dimenzije baterija u kućištima koja su zamjenjiva s primarnim ćelijama.

Tablica 1 - Dimenzije baterija u kućištima zamjenjivim s primarnim ćelijama

Oznaka*	Odgovarajući primarni element** prema GOST R IEC 86-1	Dimenzije
KR03	R03
KR6	R6	Prema GOST R IEC 86-2
KR14	R14
KR20	R20
_______________* Prema GOST-u R IEC 86-1.
** U nekim zemljama ovo su elementi tipova AAA(R03), AA(R6), C(R14), D(R20).

Tablica 2 prikazuje dimenzije ostalih baterija u kućištima, osim onih koje se mogu zamijeniti s primarnim ćelijama.

Tablica 2 - Dimenzije baterija u kućištima (bez priključnih terminala)

Dimenzije u milimetrima
Oznaka*	Promjer		Visina
	Nomin.	Prethodno isključeno	Nomin.	Prethodno isključeno
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
_______________* Nakon slova KR slijede slova L, M, H ili X te LT, MT ili HT (vidi 2.1).

4 Električna ispitivanja

Struje punjenja i pražnjenja tijekom ispitivanja prema 4.1-4.8 trebaju se postaviti na temelju nazivnog kapaciteta baterije.

Tijekom svih ispitivanja osim 4.7, ne bi trebalo biti curenja elektrolita.

4.1 Način punjenja

Punjenje koje prethodi raznim načinima pražnjenja (osim ako nije drugačije navedeno u ovom standardu) provodi se na temperaturi okoline od (20±5) °C s konstantnom strujom od 0,1I to unutar 16 sati.

Prije punjenja, baterija se mora isprazniti na temperaturi okoline od (20±5) °C konstantnom strujom od 0,2I do konačnog napona od 1,0 V.

4.2 Karakteristike pražnjenja

Karakteristike pražnjenja baterija treba provjeriti sljedećim redoslijedom.

4.2.1 Karakteristika pražnjenja pri 20 °C

Baterija se mora puniti u skladu s točkom 4.1. Nakon punjenja, baterija se mora držati najmanje 1 sat, ali ne dulje od 4 sata, na temperaturi okoline od (20±5) °C. Baterija se zatim mora prazniti konstantnom strujom u skladu s Tablicom 3 na istoj temperaturi. Trajanje pražnjenja ne smije biti kraće od onog navedenog u Tablici 3.

Tablica 3 - Karakteristike pražnjenja pri 20 °C

Način pražnjenja		Minimalno vrijeme pražnjenja za tipove baterija
Struja, A	Konačni napon, V	L/LT	M/MT	H/HT	X
0,2*	1.0	5 sati	5 sati	5 sati	5 sati
1.0			42 minute	48 minuta	54 min
5.0**	0,8	—		6 minuta	9 minuta
10,0**	0,7		—	—	4 minute
Dopušteno je pet ciklusa punjenja i pražnjenja. Ispitivanje se može prekinuti ako se trajanje pražnjenja dostigne prije petog ciklusa.
**Prije ispitivanja pražnjenja sa strujama od 5,0i 10,0I, ako je potrebno, može se provesti ciklus treninga. Treba ga provoditi na temperaturi od (20±5) °C i sastojati se od punjenja strujom od 0,1A prema 4.1 i struja pražnjenja od 0,2I prema 4.2.1 na istoj temperaturi.

4.2.2 Karakteristika pražnjenja na minus 18 °C

Baterija se mora puniti u skladu s točkom 4.1. Nakon punjenja, baterija se mora držati najmanje 16 sati, ali ne dulje od 24 sata, na temperaturi okoline od -18±2°C. Baterija se zatim mora prazniti konstantnom strujom u skladu s Tablicom 4 na istoj temperaturi. Trajanje pražnjenja ne smije biti kraće od onog navedenog u Tablici 4.

Tablica 4 — Karakteristike pražnjenja na minus 18 °C

Način pražnjenja		Minimalno vrijeme pražnjenja za tipove baterija
Struja, A	Konačni napon, V	L/LT	M	MT	S	NT	X
0,2	1.0	2 sata	3 sata	2 sata	3 sata	2 sata	4 sata
1.0	0,9		15 minuta	10 minuta	30 minuta	20 minuta	36 minuta
2.0*	0,8	—	—	—	9 minuta	6 minuta	13 minuta
3.0*					—	—	7 minuta
_______________* Prije ispitivanja pražnjenja strujama od 2,0i 3.0I, ako je potrebno, može se provesti ciklus treninga. Treba ga provoditi na temperaturi od (20±5) °C i sastojati se od punjenja strujom od 0,1A prema 4.1 i struja pražnjenja od 0,2I prema 4.2.1 na istoj temperaturi.

4.3 Očuvanje naboja

Bateriju je potrebno testirati na zadržavanje napunjenosti pomoću sljedećeg testa.

Nakon punjenja u skladu s točkom 4.1, baterija se mora skladištiti (održavati) u otvorenom strujnom krugu 28 dana. Prosječna temperatura okoline treba biti (20±2) °C; međutim, tijekom skladištenja dopuštena su kratkotrajna odstupanja od ±5 °C.

Zatim se baterija mora isprazniti pod uvjetima navedenim u točki 4.2.1 sa strujom pražnjenja od 0,2A.

Trajanje pražnjenja nakon 28 dana skladištenja treba biti najmanje 3 sata i 15 minuta.

4.4 Vrijeme rada

4.4.1 Vrijeme rada u ciklusima

Prije ispitivanja, baterija se mora isprazniti konstantnom strujom od 0,2I do konačnog napona od 1,0 V.

Ispitivanje (bez obzira na vrstu baterije) provodi se na temperaturi okoline od (20±5) °C.

Punjenje i pražnjenje moraju se provoditi konstantnom strujom u ciklusima u načinima navedenima u Tablici 5. Ako je potrebno, tijekom ispitivanja mora se koristiti prisilno hlađenje baterije zrakom kako bi se spriječilo da temperatura njezina kućišta poraste iznad 35 °C.

Napomena: Stvarna temperatura kućišta baterije određena je dizajnom baterije, a ne temperaturom okoline.

Tablica 5 - Vrijeme rada u ciklusima

Broj ciklusa	Način punjenja		Vrijeme skladištenja u napunjenom stanju	Način pražnjenja
	Struja, A	Trajanje		Struja, A	Trajanje
1	0,1	16 sati		0,25
2-48	0,25	3 sata i 10 minuta	—	0,25	2 sata i 20 minuta
49	0,25	3 sata i 10 minuta		0,25	Do konačnog napona od 1,0 V*
50	0,1	16 sati	1-4 sata	0,2
Dopušteno je držati baterije u otvorenom strujnom krugu nakon završetka pražnjenja u 50. ciklusu, tako da do početka 51. ciklusa ne bude dulje od 14 dana.
Sličan postupak može se primijeniti na 100., 150., 200., 250., 300. i 350. ciklus.

Ciklusi 1-50 trebaju se nastaviti sve dok trajanje pražnjenja na bilo kojem ciklusu višekratniku broja 50 ne bude kraće od 3 sata. Sljedeći ciklus treba se provesti u načinu rada 50. ciklusa.

Ispitivanje se smatra završenim ako je trajanje pražnjenja tijekom dva uzastopna ciklusa kraće od 3 sata.

Broj ciklusa na kraju ispitivanja ne smije biti manji od:

400 — za baterije tipova L, M, H i X;

50 — za baterije tipa LT, MT i HT.

Za ubrzanje ispitivanja životnog ciklusa ili kada se ovo ispitivanje koristi za određivanje izvedivosti stvarne primjene, mogu se koristiti načini navedeni u tablicama 5a i 5b.

Tablica 5a — Vrijeme rada u ciklusima za baterije tipova H i X

	Način punjenja		Vrijeme skladištenja u napunjenom stanju	Način pražnjenja
Broj ciklusa	Struja, A	Trajanje, h		Struja, A	Trajanje	Ukupno trajanje, uključujući naknadnu pauzu, min
1	0,1	16	30 minuta	1.0
2-48	0,3	4	30 minuta	1.0	Do konačnog napona od 1,0 V	90
49	0,3	4	24 sata	1.0
50	0,1	16	1-4 sata	0,2		-*
Dopušteno je ostaviti baterije u otvorenom strujnom krugu nakon završetka pražnjenja u 50. ciklusu kako bi se sljedeći 51. ciklus započeo u prikladno vrijeme. Sličan postupak može se primijeniti na 100., 150., 200., 250., 300. i 350. ciklus.

Ciklusi 1-50 nastavljaju se sve dok trajanje pražnjenja do konačnog napona od 1,0 V na bilo kojem ciklusu višekratniku broja 49 ne postane kraće od 30 minuta ili na bilo kojem sljedećem 50. ciklusu ne postane kraće od 3 sata.

Broj ciklusa mora biti najmanje 400.

Tablica 5b — Vrijeme rada u ciklusima za baterije tipa X

	Način punjenja		Vrijeme skladištenja u napunjenom stanju	Način pražnjenja
Broj ciklusa	Struja, A	Trajanje, h		Struja, A	Trajanje	Ukupno trajanje, uključujući naknadnu pauzu, min
1	0,1	16	30 minuta	5.0	Do konačnog napona od 0,8 V
2-48	1.0	1	30 minuta	5.0		42
49	1.0	1	24 sata	5.0
50	0,1	16	1-4 sata	0,2	Do konačnog napona od 1,0 V	-*
Dopušteno je ostaviti baterije u otvorenom strujnom krugu nakon završetka pražnjenja u 50. ciklusu kako bi se sljedeći 51. ciklus započeo u prikladno vrijeme. Sličan postupak može se primijeniti na 100., 150., 200., 250., 300. i 350. ciklus.

Ciklusi 1-50 nastavljaju se sve dok trajanje pražnjenja do konačnog napona od 0,8 V na bilo kojem ciklusu višekratniku broja 49 ne postane kraće od 5 minuta ili na bilo kojem sljedećem 50. ciklusu ne postane kraće od 3 sata.

Broj ciklusa mora biti najmanje 400.

4.4.2 Rad s dugotrajnim punjenjem

4.4.2.1 Vrijeme rada s dugotrajnim punjenjem za baterije tipova L, M, H i X

Prije ispitivanja, baterija se mora isprazniti konstantnom strujom od 0,2I do konačnog napona od 1,0 V.

Ispitivanje se provodi na sobnoj temperaturi od (20±5) °C.

Punjenje i pražnjenje se provode istosmjernom strujom u načinima navedenima u Tablici 6. Trajanje pražnjenja nakon završetka četiri uzastopna ciklusa treba biti najmanje 3 sata.

Ako je potrebno, tijekom ispitivanja treba koristiti prisilno hlađenje baterije zrakom kako bi se spriječilo da temperatura njezina kućišta poraste iznad 25 °C.

Tablica 6 - Vrijeme rada s dugotrajnim punjenjem

Broj ciklusa	Način punjenja		Način pražnjenja*
	Struja, A	Trajanje, dani	Struja, A	Trajanje
1	0,05	91	0,2
2	0,05	91	0,2	Do konačnog napona od 1,0 V
3	0,05	91	0,2
4	0,05	91	0,2
_______________* Pražnjenje se provodi odmah nakon završetka punjenja.

4.4.2.2 Vrijeme rada s dugotrajnim punjenjem za baterije tipa LT, MT ili NT

Ispitivanje se provodi u tri faze u skladu s Tablicom 7.

Testovi se sastoje od:

— provjera učinkovitosti punjenja;

— period odležavanja — odležavanje 6 mjeseci na temperaturi od 70 °C.

Napomena: Procjenjuje se da temperatura od 70 °C simulira dugotrajno punjenje tijekom 4 godine na temperaturi od 40 °C;

- završna provjera učinkovitosti punjenja za praćenje baterija nakon razdoblja starenja.

Prije ispitivanja, baterija se mora isprazniti konstantnom strujom od 0,2I do konačnog napona od 1,0 V i održava se najmanje 16 sati, a ne dulje od 24 sata na temperaturi okoline od (40±2) °C.

Baterija se mora puniti i prazniti konstantnom strujom u skladu s Tablicom 7, uključujući vrijeme držanja na sobnoj temperaturi od (40±2) °C odnosno (70±2) °C.

Način pražnjenja A ili B (vidi Tablicu 7) odabire se ovisno o zahtjevima korisnika. Pražnjenje se provodi odmah nakon završetka punjenja.

Nakon prvog ispitivanja učinkovitosti punjenja na temperaturi od 40 °C, baterija se mora držati najmanje 16 sati, a najviše 24 sata na temperaturi od (70 ± 2) °C.

Ako je potrebno, tijekom 6 mjeseci starenja na 70°C, moraju se poduzeti mjere kako bi se spriječilo da temperatura kućišta baterije poraste iznad 75°C.,Zašto bi trebalo koristiti prisilno hlađenje zrakom?

Napomena: Stvarna temperatura kućišta baterije određena je dizajnom baterije, a ne temperaturom okoline.

Treba zabilježiti trajanje pražnjenja za tri ciklusa na 70 °C.

Curenje elektrolita nije dozvoljeno tijekom ispitivanja.

Nakon završetka razdoblja starenja, baterije se moraju čuvati najmanje 16 sati, a ne dulje od 24 sata na sobnoj temperaturi od (40 ± 2)°C.°C. Tri ciklusa početnog ispitivanja učinkovitosti punjenja zatim se moraju ponoviti na 40 °C u skladu s uvjetima navedenima u Tablici 7. Trajanje pražnjenja ne smije biti kraće od onog navedenog u Tablici 7.

Tablica 7 — Vrijeme rada s dugotrajnim punjenjem za baterije tipova LT, MT i NT

Broj ciklusa	Temperatura okoline, °C±2 °C	Način punjenja		Način pražnjenja		Minimalno trajanje pražnjenja za način rada
				A*	U**
		Struja, A	Trajanje, dani	Struja, A	Trajanje	A*	U**
1			2			Nije standardizirano
2	40	0,05	1	0,2	Do konačnog napona od 1,0 V	3 sata i 45 minuta	42 minute
3			1
4			60
5	70	0,05	60	0,2	Do konačnog napona od 1,0 V	Nije standardizirano
6			60
7			2			Nije standardizirano