Измерение емкости аккумулятора по госту

ГОСТ 28133-89 Батареи аккумуляторные свинцовые тяговые. Технические требования и методы испытаний

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРНЫЕ СВИНЦОВЫЕ ТЯГОВЫЕ

Технические требования и методы испытаний

Lead-acid storage traction batteries.

Technical requirements and test methods

Срок действия с 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на свинцовые тяговые аккумуляторные батареи (далее — батареи), комплектуемые из аккумуляторов класса А и В по ГОСТ 28132, применяемые в качестве источников электрической энергии для питания электродвигателей машин напольного безрельсового электрифицированного транспорта и других транспортных средств и предназначенные для работы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 45 °С, и устанавливает технические требования и методы испытаний аккумуляторных батарей.

Стандарт не распространяется на батареи, разработанные до введения в действие настоящего стандарта.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Батареи должны отдавать номинальную емкость ( C ₅ в в А·ч) при разряде током 0,2 C ₅ А до конечного напряжения 1,70 В, при этом продолжительность разряда должна быть не менее 5 ч.

Значение номинальной емкости задается изготовителем.

1.2. Емкость батарей, полученная при 5-часовом режиме разряда током 0,20 C₅А до конечного напряжения разряда 1,70 В на аккумулятор, приведенная к температуре 30 °С, должна быть достигнута:

для класса А-0,85 С₅ на 1-м цикле и 1,00 С₅ не позднее 10-го цикла;

для класса В — 0,70 С₅ до 3-го цикла.

1.3. Снижение емкости батарей после хранения (саморазряд) в течение 28 сут при температуре электролита (20±5) °С должно быть не более 15 %.

1.4. Наработка батарей должна быть не менее:

класса А -11000 циклов до снижения емкости до 0,80 С₅ ;

класса В -500 циклов до снижения емкости до 0,80 С₅.

1.5. Батареи должны выдерживать разряд током короткого режима в течение 0,5 ч при температуре 30 °С до конечного напряжения разряда на аккумулятор 1,50 В. Значение тока ( I _к ) указывают в эксплуатационных документах по ГОСТ 2.601.

1.6. Батареи маркируют и на видном месте наносят следующие данные:

наименование и (или) товарный знак завода-изготовителя;

номинальную емкость, А·ч ;

номинальное напряжение, В;

обозначение (+) и ( — ) («плюс» и «минус») на выводах;

дату изготовления (год и месяц или год и квартал) и заводской номер.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Испытаниям подвергают свежеизготовленные батареи, хранящиеся без электролита, со времени изготовления, которых прошло не более 60 сут.

2.2 . До проведения испытаний батареи должны быть приведены в рабочее состояние в соответствии с эксплуатационными документами по ГОСТ 2.601. Количество тренировочных циклов для батарей класса А не должно превышать 3 цикла, класса В – 5 циклов.

Плотность электролита в полностью заряженных батареях при температуре 30 °С должна быть от (1,260±0,005) до (1,280±0,005) г/см 3 .

Уровень электролита устанавливают в соответствии с эксплуатационными документами по ГОСТ 2.601 .

2.3. Батарея считается полностью заряженной, если напряжение и плотность электролита во всех ее аккумуляторах остаются неизменными в течение последних 2 ч заряда, с учетом изменения температуры электролита.

2.4. Аппаратура и приборы

Используемые при испытаниях приборы и аппаратура:

Вольтметры класса точности не ниже 0,5 с внутренним сопротивлением не менее 1000 Ом/В.

Амперметры класса точности не ниже 0,5. Совокупность амперметра, шунта и выводов должна иметь класс точности не ниже 0,5.

Для автоматических установок допускается применять амперметры класса точности 1,5.

Термометры с ценой деления 1 °С при точности градуировки 0,5 °С.

Ареометры с ценой деления 0,01 единицы плотности при точности градуировки не ниже 0,005.

Приборы измерения времени с погрешностью не более 1 %.

2.5. Определение емкости батарей

2.5.1. Батареи, приведенные в рабочее состояние, должны быть разряжены током 0,25 С ₅ А до конечного напряжения разряда 1,70 В на аккумулятор.

Затем батареи подвергают зарядам и разрядам.

2.5.2. Заряд проводят током 0,20 С ₅ А до напряжения 2,4 В на аккумулятор. При достижении этого напряжения батарею оставляют на 1 ч, после чего заряд продолжают током 0,05 С ₅ А до достижения состояния полной заряженности согласно п. 2.3. Температура электролита во время заряда должна быть не более 40 °С.

После заряда проверяют плотность и уровень электролита, который в случае необходимости корректируют. После корректировки проводят подзаряд током 0,05 С ₅ А в течение не менее 30 мин с целью перемешивания электролита.

Корректировку повторяют до достижения необходимой плотности электролита.

Затем устанавливают уровень электролита по п. 2.2.

2.5.3. Разряд батарей проводят током 0,20 С ₅ А до конечного напряжения разряда 1,70 В на аккумулятор не ранее 1 ч и не позже 12 ч после окончания разряда. Значение тока разряда поддерживают в пределах ±1%.

Во время разряда проверяют и записывают:

напряжение на выводах каждого аккумулятора;

температуру электролита каждого аккумулятора.

До достижения напряжения 1,85 В на аккумулятор проверку напряжения проводят через каждые 30 мин. При напряжении менее 1,85 В проверку проводят через каждые 5 мин.

Разряд прекращают тогда, когда напряжение достигнет 1,70 В на аккумулятор.

Температуру электролита во время разряда поддерживают от 22 до 34 °С. Испытание продолжают до получения емкости, указанной в п. 1.2.

2.5.4. Емкость батарей ( С _t ), А·ч, при средней температуре электролита ( t ° C ) рассчитывают по формуле

Т — продолжительность разряда, ч.

2.5.5. Емкость батарей (С_зо°с), А·ч, определенную при проведении испытаний, приводят к температуре электролита 30 °С по формуле

где t — средняя температура электролита при разряде, °С (среднее значение начальной и конечной температур);

0,006 — температурный коэффициент изменения емкости в интервале температур от 22 до 34 °С.

2.6. Испытание на наработку

2.6.1. Испытание проводят не менее чем на четырех аккумуляторах одного типа, прошедших испытание по п. 2.5.

2.6.2. Аккумуляторы устанавливают способом, подобным способу крепления их в батарейном ящике, чтобы избежать деформаций и изменения размеров.

2.6.3. Аккумуляторы заряжаются в соответствии с п. 2.5.2. Уровень и плотность электролита должны быть в соответствии с п. 2.2. Затем аккумуляторы подвергают циклическим испытаниям по следующему режиму:

разряд 3 ч током 0,25 С ₅ А ;

заряд 9 ч проводят режимом, при котором общее количество электричества, сообщенное аккумуляторам, составляло 0,864 С ₅ А·ч, а ток в конце заряда не превышал 0,06 С ₅ А .

Заряд должен проводиться непосредственно после разряда так, чтобы за 1 сут можно было провести 2 цикла.

2.6.4. Через каждые (50±5)циклов, проведенных по п. 2.6.3, определяют емкость аккумуляторов по п. 2.5.

После окончания испытаний по определению емкости аккумуляторы полностью заряжают согласно п. 2.5.2, корректируют плотность и уровень электролита и продолжают испытания по п. 2.6.3.

2.6.5. При проведении испытаний температуру электролита поддерживают от 33 до 43 °С. Для поддержания температуры в указанных пределах аккумуляторы погружают в ванну с водой так, чтобы верхняя часть корпуса выступала на 25 мм над уровнем воды. Расстояние между аккумуляторами, укрепленными согласно п. 2.6.2, и стенками ванны должно быть не менее 25 мм.

2.6.6. Испытание аккумуляторов на наработку считается законченным, если их емкость при контрольной проверке по п. 2.5 будет ниже 0,80 С ₅ А·ч.

2.7. Испытание батарей на снижение емкости после хранения в заряженном состоянии (саморазряд)

2.7.1. Испытанию подвергают батарею, прошедшую испытания по п. 2.5.

2.7.2. Перед испытанием батарею полностью заряжают по п. 2.5.2, корректируют плотность и уровень электролита по п. 2.2.

Затем проводят определение емкости С согласно п. 2.5.

2.7.3. После определения емкости батарею полностью заряжают по п. 2.5.2. Корректируют плотность и уровень электролита по п. 2.2, протирают досуха вентильные пробки.

Батарею отключают от внешней цепи и оставляют на хранение в течение 28 сут. Во время хранения температуру электролита необходимо поддерживать (20±5)°С.

2.7.4. По истечении 28 сут, не проводя заряда, определяют емкость батареи C₁ по п. 2.5.

2.7.5. Снижение емкости (саморазряд) (S) в процентах вычисляют по формуле

2.8. Испытание батарей коротким режимом разряда

2.8.1. Испытанию подвергают аккумуляторные батареи класса А, емкость которых составляет 100 % от номинальной, и батареи класса В, выдержавшие испытания по п. 1.2.

2.8.2. Батареи до испытания должны соответствовать требованиям п. 2.3.

2.8.3. Через 1-24 ч после окончания заряда батарею подвергают разряду током I _к , заданным в эксплуатационных документах по ГОСТ 2.601 . При этом отклонение среднего тока разряда от значения I _к должно быть не более ±1 %, а точность поддержания тока во время разряда — не более ±5 % от значения I _к .

2.8.4. Разряд батарей должны проводить при температуре окружающей среды от 15 до 35 °С, при этом температура электролита должна быть от 22 до 34°С.

2.8.5. Напряжение каждой батареи во время разряда измеряют и записывают автоматически или вручную.

2.8.6. Продолжительность разряда (Т_к) в часах определяют по формуле:

где t ₀ — средняя температура аккумулятора, измеренная до разряда, °С.

2.8.7. Затем батарею разряжают в течение Т _к до конечного напряжения разряда 1,50 В на аккумулятор. Если напряжение на аккумуляторе достигает 1,50 В раньше Т_к, то батарею следует отключить и считать ее не выдержавшей испытание.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности СССР

2. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.04.89 № 1153 стандарт Совета Экономической Взаимопомощи СТ СЭВ 1796-88 «Батареи аккумуляторные свинцовые тяговые. Классификация, технические требования и методы испытаний» введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта СССР с 01.01.90

3. Срок первой проверки — 1993 г.

Периодичность проверки — 5 лет

4. В стандарт введен СТ МЭК 254-1-83

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Источник

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные технические требования, требования к обозначению, маркировке, размерам, а также методы испытаний для определения основных характеристик и другие требования, предъявляемые к литиевым аккумуляторам и батареям, применяемым в оборудовании, предназначенном для портативного применения.

Целью настоящего стандарта является обеспечение покупателей и пользователей литиевых аккумуляторов и батарей набором критериев, по которым они могут сделать вывод о работе литиевых аккумуляторов и батарей, предлагаемых различными изготовителями, для того чтобы пользователи могли установить соответствие имеющихся в продаже аккумуляторов и аккумуляторных батарей декларируемым производителями требованиям и выбрать аккумулятор или батарею, наиболее подходящую для применения по назначению.

Стандарт устанавливает минимальные требования и методы испытаний, результаты которых должны быть доведены до сведения пользователей.

Стандарт распространяется на литиевые аккумуляторы и батареи с различным химическим составом. Каждая электрохимическая пара имеет свой диапазон напряжений, который определяет электрическую емкость, характеристики номинального напряжения и конечного напряжения при разряде. Пользователи литиевых аккумуляторов и батарей могут получить эту информацию у изготовителя.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты, обязательные при применении настоящего стандарта. Для датированных ссылочных документов применяют только указанное издание. Для недатированных ссылочных документов применяют последнее издание ссылочного документа, включая все изменения и поправки к нему.

МЭК 60050-486 Международный электротехнический словарь. Часть 486. Аккумуляторы и батареи

МЭК 60051 (все части) Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним

МЭК 60485 Цифровые электронные вольтметры постоянного тока и аналого-цифровые электронные преобразователи постоянного тока

МЭК 61000-4-2 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4. Испытания и измерения технические. Раздел 2. Испытание на устойчивость к электростатическому разряду

3. Термины и определения

В настоящем стандарте используются следующие термины и определения, установленные в МЭК 60050-486.

3.1 отдача заряда (емкости) (charge ( capacity) recovery): Емкость, которую может отдать аккумулятор после заряда, следующего (по окончании проведения) за испытанием на сохранность заряда по 3.2.

3.2 сохранность заряда (емкости) ( charge (capacity) retention): Емкость, выраженная в процентах от номинальной емкости, которую может отдать аккумулятор после хранения в течение установленного времени при заданной температуре без последующего заряда.

3.3 конечное (конечное разрядное) напряжение ( final voltage ; end-of-discharge): Установленное напряжение замкнутой цепи, при котором разряд аккумулятора или батареи считается законченным.

3.4 номинальное напряжение (nominal voltage): Подходящее приблизительное значение напряжения, используемое для идентификации напряжения аккумулятора или батареи.

1. Номинальное напряжение литиевых аккумуляторов указано в таблице 1.

2. Номинальное напряжение батареи, состоящей из n соединенных последовательно аккумуляторов, равно номинальному напряжению отдельного аккумулятора, увеличенному в n раз.

3.5 номинальная емкость (rated capacity): Количество электричества С₅ А · ч, выражаемое в ампер-часах, указанное изготовителем, которое может отдать аккумулятор или батарея при 5-часовом разряде в условиях заряда, хранения и разряда, установленных в 7.2.1.

3.6 литиевая аккумуляторная батарея (secondary lithium battery): Батарея, готовая к использованию, состоящая из одного или более литиевых аккумуляторов, соответствующего корпуса, соединительных выводов и которая может включать в себя электронное контрольное устройство.

3.7 литиевый аккумулятор (secondary lithium cell): Один аккумулятор, в котором электрическая энергия образуется в результате окисления и восстановления лития, не пригодный для использования по назначению, так как не имеет соответствующего конечного корпуса, и в связи с отсутствием соединительных выводов и электронного контрольного устройства.

4. Допустимые погрешности измерений параметров

Общая погрешность контролируемых или измеряемых значений относительно заданных или фактических значений должна находиться в следующих пределах:

a) ± 1 % — для напряжения;

b) ± 1 % — для тока;

c) ± 1 % — для емкости;

d) ± 2 °C — для температуры;

e) ± 0,1 % — для времени;

f) ± 0,1 % — для массы;

g) ± 0,1 % — для размеров.

Вышеуказанные допустимые погрешности измерений включают в себя комбинированную погрешность измерительных приборов, погрешность используемых технологий измерения, а также другие погрешности, возникающие в процессе испытаний.

Выбор измерительных приборов — в соответствии с МЭК 60051 для аналоговых приборов и МЭК 60485 — для цифровых приборов. Сведения об использованных приборах следует указывать в каждом отчете с результатами испытаний.

5. Обозначение и маркировка

5.1. Обозначение аккумулятора и батареи

Обозначение батарей должно иметь следующий вид:

обозначение аккумуляторов должно иметь следующий вид:

где N ₁ — число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее;

А₁ — обозначение системы отрицательного электрода, в котором:

L — металлический литий или сплав лития;

А₂ — обозначение системы положительного электрода, в котором:

А₃ — обозначение формы аккумулятора, в котором:

N ₂ — максимальный диаметр (для R ) или максимальная толщина (для Р) в миллиметрах, округленные до следующего целого числа;

N ₃ — максимальная ширина (для Р) в миллиметрах, округленная до следующего целого числа (не указывают для R ) ;

N ₄ — максимальная высота в миллиметрах, округленная до следующего целого числа.

Примечание — Если некоторые размеры менее 1 мм, то используемый модуль выражается в десятых долях миллиметров и одиночное число обозначается tN;

N ₅ — число параллельно соединенных аккумуляторов, если их два и более (не указывают, если значение равно 1);

ПРИМЕРЫ условных обозначений аккумуляторов и батарей:

ICR19/66 — цилиндрический литий-ионный аккумулятор с положительным электродом на основе кобальта, диаметром от 18 до 19 мм и высотой от 65 до 66 мм;

ICP9/35/150 — призматический литий-ионный аккумулятор с положительным электродом на основе кобальта, толщиной от 8 до 9 мм, шириной от 34 до 35 мм и высотой от 149 до 150 мм;

ICPt9/35/48 — призматический литий-ионный аккумулятор с положительным электродом на основе кобальта, толщиной от 0,8 до 0,9 мм, шириной от 34 до 35 мм и высотой от 47 до 48 мм;

1ICR20/70 — цилиндрическая литий-ионная батарея, состоящая из одного аккумулятора с положительным электродом на основе кобальта, диаметром от 19 до 20 мм и высотой от 69 до 70 мм;

2ICP20/34/70 — призматическая литий-ионная батарея, состоящая из двух последовательно соединенных аккумуляторов с положительным электродом на основе кобальта, толщиной от 19 до 20 мм, шириной от 33 до 34 мм и высотой от 69 до 70 мм;

1ICP20/68/70-2 — призматическая литий-ионная батарея, состоящая из двух параллельно соединенных аккумуляторов с положительным электродом на основе кобальта, толщиной от 19 до 20 мм, шириной от 67 до 68 мм и высотой от 69 до 70 мм

5.2. Выводы аккумуляторов и батарей

Настоящий стандарт не устанавливает требований к выводам аккумуляторов и батарей.

5.3. Маркировка

Каждый аккумулятор или батарея должны иметь четкую и прочную маркировку, содержащую следующую основную информацию:

— надпись «перезаряжаемый(ая) Li или Li-ion»;

— обозначение аккумулятора согласно 5.1;

— дату изготовления (может быть в виде кода);

— наименование или обозначение изготовителя или поставщика.

На батарее должна быть нанесена следующая дополнительная информация:

6. Стандартные аккумуляторы

Перечень стандартизованных литиевых аккумуляторов, используемых для сборки в батареи, приведен в таблице 1.

Таблица 1 — Стандартные литиевые аккумуляторы

Источник