GOST-standarder för batterier

Grupp E51

RYSKA FEDERATIONENS STATLIGA STANDARD

Alkaliska batterier och batterier

FÖRSLUTEN CYLINDRISKA NICKEL-KADMIUMBATTERIER

Alkaliska sekundärceller och batterier.
Förseglade cylindriska enstaka celler av nickel-kadmium

OKS 29.220.30
OKP 34 8230

Introduktionsdatum: 2003-07-01

Förord

1 UTVECKLAD OCH INLÄMNAD AV Tekniska kommittén för standardisering TC 044 "Ackumulatorer och batterier"

2 ANTAGET OCH IKRAFTT genom Rysslands statsstandards resolution av den 25 december 2002 nr 509-st

3 Denna standard är den fullständiga autentiska texten av den internationella standarden IEC 60285 (1999), version 3.2 "Alkaliska batterier och ackumulatorer. Förseglade cylindriska nickel-kadmiumbatterier".

4 ISTÄLLET FÖR GOST R IEC 285-97

1 Allmänna bestämmelser

1.1 Omfattning

Denna standard fastställer tekniska krav och provningsmetoder för förseglade cylindriska nickel-kadmiumbatterier (nedan kallade batterier) lämpliga för drift i alla rumsliga positioner.

Standarden fastställer även specifika tekniska krav och testmetoder för batterier avsedda att användas i långtidsladdningsläge vid förhöjda temperaturer.

1.2 Normativa referenser

Denna standard innehåller hänvisningar till följande standarder:

GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Direktverkande och analoga elektriska mätinstrument med indikering. Särskilda krav för amperemetrar och voltmetrar.

GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Direktverkande analoga elektriska mätinstrument och deras hjälpdelar. Del 1. Definitioner och grundläggande krav gemensamma för alla delar.

GOST R IEC 86-1-96 Primärbatterier. Del 1. Allmänna bestämmelser

GOST R IEC 86-2-96 Primärbatterier. Del 2. Specifikationsblad

GOST R 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Statistiska metoder. Provtagningsinspektionsförfarande per attribut. Del 1. Provtagningsplaner för partier baserade på acceptabel kvalitetsnivå (AQL)

GOST R 51371-99 Testmetoder för motståndskraft mot mekanisk påverkan av maskiner, apparater och andra tekniska produkter. Slagprovning

1.3 Definitioner

Följande termer och definitioner används i denna standard:

1.3.1 Förseglat batteri: Ett batteri som förblir förseglat och inte tillåter gas eller elektrolyt att läcka ut vid drift under de laddningsförhållanden och temperaturer som anges av tillverkaren. Batteriet kan vara utrustat med en säkerhetsanordning för att förhindra farligt högt inre tryck.

Batteriet kräver ingen ytterligare påfyllning av elektrolyt och är konstruerat för att fungera i sitt ursprungliga förseglade tillstånd under hela sin livslängd.

1.3.2 Nominell spänning: Batterispänning lika med 1,2 V.

1.3.3 nominellt kapacitetMängd elektricitet(Ah) angivet (fastställt) av tillverkaren, som batteriet kan leverera vid en temperatur på 20 °C och 5 timmars urladdningsläge till en slutspänning på 1,0 V efter laddning, förvaring och urladdning under de förhållanden som anges i avsnitt 4.

1.4 Mätinstrument

Mätinstrument som används vid provning måste säkerställa den erforderliga mätnoggrannheten. Instrument måste kalibreras regelbundet för att säkerställa att provningen uppfyller den noggrannhetsklass som anges i denna standard.

1.4.1 Spänningsmätning

För att mäta spänning måste voltmetrar med noggrannhetsklass 0,5 eller högre användas (se GOST 30012.1, GOST 8711 eller IEC 485 [1]).

Voltmetern måste ha en resistans på minst 10 kOhm/V.

1.4.2 Strömmätning

För att mäta ström måste amperemetrar med noggrannhetsklass 0,5 eller högre användas (se GOST 30012.1, GOST 8711 eller IEC 485 [1]).

Samma noggrannhetsklass måste finnas i ett kit bestående av en amperemeter, en shunt och kablar.

1.4.3 Temperaturmätning

För att mäta temperatur, använd en termometer med graderad eller digital skala med ett delningsvärde som inte är större än 1 °C. Apparatens absoluta noggrannhet måste vara 0,5 °C eller högre.

1.4.4 Tidsmätning

Tiden måste mätas med ett fel på 0,1 % eller högre.

2 Beteckning och märkning

2.1 Batteriernas beteckning

Förseglade cylindriska nickel-kadmiumbatterier ska betecknas med bokstäverna KR, följt av bokstäverna L, M, H eller X, vilket anger batteritypen beroende på deras huvudsakliga urladdningsläge med likström:

L — långsiktig (högst 0,5A);

M — medel (från 0,5upp till 3,5A);

H - kort (från 3,5upp till 7A);

X - extra kort (från 7upp till 15A),

följt av två grupper av siffror separerade med ett snedstreck.

För ett batteri som är konstruerat för långtidsladdning vid förhöjda temperaturer läggs bokstaven T till beteckningen mellan L, M eller H och två grupper av siffror.

De två första siffrorna (den första gruppen av siffror) anger batteriets maximala diameter i millimeter, uttryckt som ett heltal eller avrundat till ett heltal.

De två siffrorna (den andra gruppen av siffror) efter den sneda linjen anger batteriets maximala höjd i millimeter, uttryckt som ett heltal eller avrundat till ett heltal.

Om tillverkaren konstruerar batteriet med dimensioner och toleranser som säkerställer utbytbarhet med primärceller, kan primärcellsbeteckningen också anges på batteriet.

Ett exempel på symbolen för ett förseglat cylindriskt nickel-kadmiumbatteri med långt urladdningsläge, 33 mm i diameter och 61,5 mm i höjd:

KRL 33/62

Detsamma gäller för ett batteri som drivs i långtidsladdningsläge vid förhöjd temperatur och är utbytbart mot ett primärt R20-element:

KRLT 33/62, KR20

Obs: Beteckningen för batterityperna L, M, H eller X anger det rekommenderade grundläggande urladdningsläget, men begränsar inte användningen av dessa batterier i andra urladdningslägen.

2.2 Batteripoler

2.2.1 Terminallösa (CF) batterier

Batterier utan anslutningspoler betecknas med bokstäverna CF (se 2.2.3, figur 1).

Exempel på en symbol för ett batteri utan anslutningspoler:

KRH 33/62 CFellerKRMT 33/62 CF

2.2.2 Batterier med anslutningspoler på locket och längs kroppen (NN)

Batterier som är avsedda att monteras ihop till en uppsättning så att de bildar batterier med olika spänningar kan placeras bredvid varandra i samma riktning.

Med denna konfiguration måste en anslutningsterminal anslutas till batterilocket (pluspol) och den andra till batterilådan längs dess cylindriska vägg (negativpol), med båda terminalerna placerade i samma plan, om inte annat anges av konsumenten (se 2.2.3, figur 2). I detta fall läggs bokstäverna HH (cover-cover) till batteriets beteckning.

Ett exempel på en batterisymbol med anslutningspoler på locket och längs kroppen:

KRH 33/62 NNellerKRMT 33/62 NN

2.2.3 Batterier med anslutningspoler på locket och undersidan av höljet (HB)

Batterier avsedda för montering i ett kit kan placeras bredvid varandra, fästa med locket på ett batteri på botten av höljet på ett annat batteri.

Med detta arrangemang ska en anslutningsterminal anslutas till batteriluckan (pluspol) och den andra till batteriluckans botten (negativpol), med båda terminalerna placerade parallellt och i motsatta riktningar, om inte annat anges av konsumenten (se figur 3). I detta fall läggs bokstäverna HB (cover-bottom) till batteriets beteckning.

Ett exempel på en batterisymbol med anslutningsterminaler på locket och undersidan av höljet:

KRH 33/62 HBellerKRMT 33/62 HB

Figur 1 - Batterier utan poler KR . . . CF

 

Figur 2 — Anslutning mellan lock KR . . . NN

Figur 2 — Anslutning mellan lock KR . . . NN

Figur 3 — Anslutningsskydd - botten av KR-huset . . . HB

 

2.3 Märkning

Ett pollöst (CF) batteri måste vara varaktigt märkt med följande information (om inte annat anges av konsumenten):

— batterinamn — förseglad, uppladdningsbar nickel-kadmium;

— batteribeteckning (enligt 2.1);

- nominell kapacitet;

— nominell spänning;

— rekommendationer om laddningssätt och laddningstid eller förladdningsström för batterier av typ T;

— polaritet;

— tillverkningsår och -kvartal (kan kodas);

—tillverkarens eller leverantörens namn eller beteckning.

Obs: I de flesta fall monteras batterier med LV- eller HB-terminaler som batterier och har ingen etikett; i detta fall måste batteriet märkas i enlighet med 2.1.

3 dimensioner

Batteriernas dimensioner måste överensstämma med de som anges i figur 4 och tabell 1.

Figur 4 - Cylindriskt batteri i ett hölje, utbytbart med primärceller

 

Tabell 1 visar måtten på batterier i fodral som är utbytbara med primärceller.

Tabell 1 - Mått på batterier i utbytbara fodral med primärceller

Beteckning*	Motsvarande primärelement** enligt GOST R IEC 86-1	Mått
KR03	R03
KR6	R6	Enligt GOST R IEC 86-2
KR14	R14
KR20	R20
_______________* Enligt GOST R IEC 86-1.
** I vissa länder är dessa element av typer AAA(R03), AA(R6), C(R14), D(R20).

Tabell 2 visar måtten för andra batterier i fodral, förutom de som är utbytbara med primärceller.

Tabell 2 - Mått på batterier i fodral (exklusive anslutningspoler)

Mått i millimeter
Beteckning*	Diameter		Höjd
	Nomin.	Föregående av	Nomin.	Föregående av
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
_______________* Bokstäverna KR följs av bokstäverna L, M, H eller X respektive LT, MT eller HT (se 2.1).

4 Elektriska tester

Laddnings- och urladdningsströmmarna under tester enligt 4.1-4.8 bör ställas in baserat på batteriets nominella kapacitet.

Under alla tester utom 4.7 bör det inte förekomma något elektrolytläckage.

4.1 Laddningsmetod

Laddning före olika urladdningslägen (om inte annat anges i denna standard) utförs vid en omgivningstemperatur på (20±5) °C med en konstant ström på 0,1Och inom 16 timmar.

Innan laddning måste batteriet urladdas vid en omgivningstemperatur på (20±5) °C med en konstant ström på 0,2Och upp till slutspänningen på 1,0 V.

4.2 Urladdningsegenskaper

Batteriernas urladdningsegenskaper bör kontrolleras i följande ordning.

4.2.1 Urladdningskarakteristik vid 20 °C

Batteriet måste laddas enligt 4.1. Efter laddning måste batteriet förvaras i minst 1 timme, men högst 4 timmar, vid en omgivningstemperatur på (20±5) °C. Batteriet måste sedan urladdas med konstant ström i enlighet med tabell 3 vid samma temperatur. Urladdningstiden får inte vara kortare än den som anges i tabell 3.

Tabell 3 - Urladdningskarakteristik vid 20 °C

Urladdningsläge		Minsta urladdningstid för batterityper
Nuvarande, A	Slutspänning, V	L/LT	M/MT	H/HT	X
0,2*	1.0	5 timmar	5 timmar	5 timmar	5 timmar
1.0			42 minuter	48 minuter	54 minuter
5.0**	0,8	—		6 minuter	9 minuter
10.0**	0,7		—	—	4 minuter
Fem laddnings- och urladdningscykler är tillåtna. Testet kan avslutas om urladdningstiden uppnås före den femte cykeln.
**Före urladdningstestet med 5,0 strömmaroch 10,0Och vid behov kan en träningscykel genomföras. Den bör utföras vid en temperatur på (20±5) °C och bestå av en laddning med en strömstyrka på 0,1A enligt 4.1 och urladdningsström på 0,2Och enligt 4.2.1 vid samma temperatur.

4.2.2 Urladdningskarakteristik vid minus 18 °C

Batteriet måste laddas enligt 4.1. Efter laddning måste batteriet förvaras i minst 16 timmar, men högst 24 timmar, vid en omgivningstemperatur på -18 ± 2 °C. Batteriet måste sedan urladdas med konstant ström enligt tabell 4 vid samma temperatur. Urladdningstiden får inte vara kortare än den som anges i tabell 4.

Tabell 4 — Urladdningskarakteristik vid minus 18 °C

Urladdningsläge		Minsta urladdningstid för batterityper
Nuvarande, A	Slutspänning, V	L/LT	M	MT	N	NT	X
0,2	1.0	2 timmar	3 timmar	2 timmar	3 timmar	2 timmar	4 timmar
1.0	0,9		15 minuter	10 minuter	30 minuter	20 minuter	36 minuter
2.0*	0,8	—	—	—	9 minuter	6 minuter	13 minuter
3.0*					—	—	7 minuter
_______________* Före urladdningstestet med strömmar på 2,0och 3.0Och vid behov kan en träningscykel genomföras. Den bör utföras vid en temperatur på (20±5) °C och bestå av en laddning med en strömstyrka på 0,1A enligt 4.1 och urladdningsström på 0,2Och enligt 4.2.1 vid samma temperatur.

4.3 Laddningsbevarande

Batteriets laddningsbevarande funktion måste testas med följande test.

Efter laddning enligt 4.1 måste batteriet förvaras (hållas) i en öppen krets i 28 dagar. Den genomsnittliga omgivningstemperaturen bör vara (20±2) °C; kortvariga avvikelser på ±5 °C är dock tillåtna under förvaring.

Sedan måste batteriet urladdas under de förhållanden som anges i 4.2.1 med en urladdningsström på 0,2A.

Urladdningstiden efter 28 dagars lagring bör vara minst 3 timmar och 15 minuter.

4.4 Drifttid

4.4.1 Drifttid i cykler

Innan testning måste batteriet urladdas med en konstant ström på 0,2Och upp till slutspänningen på 1,0 V.

Testet (oavsett batterityp) utförs vid en omgivningstemperatur på (20±5) °C.

Laddning och urladdning måste utföras med konstant ström i cykler i de lägen som anges i tabell 5. Vid behov måste forcerad luftkylning av batteriet användas under provning för att förhindra att dess höljestemperatur stiger över 35 °C.

Obs! Batterihöljets faktiska temperatur bestäms av batteriets konstruktion och inte av omgivningstemperaturen.

Tabell 5 — Drifttid i cykler

Cykelnummer	Laddningsläge		Lagringstid i laddat tillstånd	Urladdningsläge
	Nuvarande, A	Varaktighet		Nuvarande, A	Varaktighet
1	0,1	16 timmar		0,25
2-48	0,25	3 timmar och 10 minuter	—	0,25	2 timmar och 20 minuter
49	0,25	3 timmar och 10 minuter		0,25	Upp till slutspänning på 1,0 V*
50	0,1	16 timmar	1–4 timmar	0,2
______________* Det är tillåtet att förvara batterier i en öppen krets efter slutet av urladdningen vid den 50:e cykeln, så att det vid början av den 51:a cykeln inte är mer än 14 dagar.
En liknande procedur kan tillämpas på den 100:e, 150:e, 200:e, 250:e, 300:e och 350:e cyklen.

Cyklerna 1–50 bör fortsätta tills urladdningstiden på en cykelmultipel av 50 är mindre än 3 timmar. Nästa cykel bör utföras i läget för den 50:e cykeln.

Testet anses vara avslutat om urladdningstiden under två på varandra följande cykler är kortare än 3 timmar.

Antalet cykler vid slutet av testerna får inte vara mindre än:

400 — för batterier av typ L, M, H och X;

50 — för batterier av typen LT, MT och HT.

För att påskynda livscykeltestningen eller när detta test används för att fastställa genomförbarheten av faktisk tillämpning, kan de lägen som anges i tabell 5a och 5b användas.

Tabell 5a — Drifttid i cykler för batterier av typ H och X

	Laddningsläge		Lagringstid i laddat tillstånd	Urladdningsläge
Cykelnummer	Nuvarande, A	Varaktighet, timmar		Nuvarande, A	Varaktighet	Total längd, inklusive efterföljande paus, min
1	0,1	16	30 minuter	1.0
2-48	0,3	4	30 minuter	1.0	Upp till slutspänning på 1,0 V	90
49	0,3	4	24 timmar	1.0
50	0,1	16	1–4 timmar	0,2		-*
_______________* Det är tillåtet att lämna batterierna i en öppen krets efter att urladdningen avslutats vid den 50:e cykeln för att påbörja nästa 51:a cykel vid en lämplig tidpunkt. En liknande procedur kan tillämpas på den 100:e, 150:e, 200:e, 250:e, 300:e och 350:e cykeln.

Cyklerna 1–50 fortsätter tills urladdningstiden till en slutspänning på 1,0 V på en cykelmultipel av 49 blir mindre än 30 minuter eller på en efterföljande 50:e cykel blir mindre än 3 timmar.

Antalet cykler måste vara minst 400.

Tabell 5b — Drifttid i cykler för batterier av typ X

	Laddningsläge		Lagringstid i laddat tillstånd	Urladdningsläge
Cykelnummer	Nuvarande, A	Varaktighet, timmar		Nuvarande, A	Varaktighet	Total längd, inklusive efterföljande paus, min
1	0,1	16	30 minuter	5.0	Upp till slutspänning på 0,8 V
2-48	1.0	1	30 minuter	5.0		42
49	1.0	1	24 timmar	5.0
50	0,1	16	1–4 timmar	0,2	Upp till en slutspänning på 1,0 V	-*
_______________* Det är tillåtet att lämna batterierna i en öppen krets efter att urladdningen avslutats vid den 50:e cykeln för att påbörja nästa 51:a cykel vid en lämplig tidpunkt. En liknande procedur kan tillämpas på den 100:e, 150:e, 200:e, 250:e, 300:e och 350:e cykeln.

Cyklerna 1–50 fortsätter tills urladdningstiden till en slutspänning på 0,8 V på en cykelmultipel av 49 blir mindre än 5 minuter eller på en efterföljande 50:e cykel blir mindre än 3 timmar.

Antalet cykler måste vara minst 400.

4.4.2 Långtidsladdning

4.4.2.1 Drifttid med långtidsladdning för batterier av typ L, M, H och X

Innan testning måste batteriet urladdas med en konstant ström på 0,2Och upp till slutspänningen på 1,0 V.

Testet utförs vid en omgivningstemperatur på (20±5) °C.

Laddning och urladdning utförs med likström i de lägen som anges i tabell 6. Urladdningstiden efter fyra på varandra följande cykler bör vara minst 3 timmar.

Vid behov bör forcerad luftkylning av batteriet användas under testning för att förhindra att temperaturen på batteriets hölje stiger över 25 °C.

Tabell 6 - Drifttid med långtidsladdning

Cykelnummer	Laddningsläge		Urladdningsläge*
	Nuvarande, A	Varaktighet, dagar	Nuvarande, A	Varaktighet
1	0,05	91	0,2
2	0,05	91	0,2	Upp till en slutspänning på 1,0 V
3	0,05	91	0,2
4	0,05	91	0,2
Urladdning sker omedelbart efter avslutad laddning.

4.4.2.2 Drifttid med långtidsladdning för batterier av typen LT, MT eller NT

Testet utförs i tre steg i enlighet med tabell 7.

Testerna består av:

— kontroll av laddningens effektivitet;

— lagringsperiod — lagring i 6 månader vid en temperatur på 70 °C.

Obs: En temperatur på 70 °C beräknas simulera en långvarig laddning i 4 år vid en temperatur på 40 °C;

- slutkontroll av laddningseffektiviteten för att övervaka batterierna efter åldrandeperioden.

Innan testning måste batteriet urladdas med en konstant ström på 0,2Och upp till slutspänningen på 1,0 V och bibehållen i minst 16 timmar och högst 24 timmar vid en omgivningstemperatur på (40±2) °C.

Batteriet måste laddas och urladdas med konstant ström i enlighet med tabell 7, inklusive hålltiden vid omgivningstemperaturer på (40±2) °C respektive (70±2) °C.

Urladdningsläge A eller B (se tabell 7) väljs beroende på användarens krav. Urladdningen sker omedelbart efter att laddningen är klar.

Efter det första testet av laddningseffektivitet vid en temperatur på 40 °C måste batteriet förvaras i minst 16 timmar och högst 24 timmar vid en temperatur på (70 ± 2) °C.

Om det är nödvändigt, under de 6 månaderna av åldring vid 70 °C, måste åtgärder vidtas för att förhindra att batterihöljets temperatur stiger över 75 °C.,Varför ska man använda forcerad luftkylning?

Obs! Batterihöljets faktiska temperatur bestäms av batteriets konstruktion och inte av omgivningstemperaturen.

Urladdningstiden för tre cykler vid 70 °C bör registreras.

Elektrolytläckage är inte tillåtet under testning.

Efter slutet av åldrandeperioden måste batterierna förvaras i minst 16 timmar och högst 24 timmar vid en omgivningstemperatur på (40±2)°C. Tre cykler av det inledande laddningseffektivitetstestet ska sedan upprepas vid 40 °C i enlighet med villkoren i tabell 7. Urladdningstiden får inte vara kortare än den som anges i tabell 7.

Tabell 7 — Drifttid med långtidsladdning för batterier av typerna LT, MT och NT

Cykelnummer	Omgivningstemperatur, °C±2 °C	Laddningsläge		Urladdningsläge		Minsta urladdningstid för läget
				A*	I**
		Nuvarande, A	Varaktighet, dagar	Nuvarande, A	Varaktighet	A*	I**
1			2			Inte standardiserad
2	40	0,05	1	0,2	Upp till en slutspänning på 1,0 V	3 timmar och 45 minuter	42 minuter
3			1
4			60
5	70	0,05	60	0,2	Upp till en slutspänning på 1,0 V	Inte standardiserad
6			60
7			2			Inte standardiserad