ГОСТ Р МЭК 60285-2002
Группа Е51
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АККУМУЛЯТОРЫ И БАТАРЕИ ЩЕЛОЧНЫЕ
АККУМУЛЯТОРЫ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЕ ГЕРМЕТИЧНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Alkaline secondary cells and batteries.
Sealed nickel-cadmium cylindrical single cells
ОКС 29.220.30
ОКП 34 8230
Дата введения 2003-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 25 декабря 2002 г. N 509-ст
3 Настоящий стандарт представляет собой полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 60285 (1999), версия 3.2 "Щелочные аккумуляторы и батареи. Герметичные никель-кадмиевые цилиндрические аккумуляторы"
4 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 285-97
1 Общие положения
1 Общие положения
1.1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает технические требования и методы испытаний герметичных никель-кадмиевых цилиндрических аккумуляторов (далее - аккумуляторов), пригодных для работы в любом пространственном положении.
В стандарте также установлены особые технические требования и методы испытаний для аккумуляторов, предназначенных для работы в режиме длительного заряда при повышенной температуре.
1.2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8711-93 (МЭК 51-2-84) Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные. Особые требования к амперметрам и вольтметрам
ГОСТ 30012.1-2002 (МЭК 60051-1-97) Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей
ГОСТ Р МЭК 86-1-96 Батареи первичные. Часть 1. Общие положения
ГОСТ Р МЭК 86-2-96 Батареи первичные. Часть 2. Спецификационные листы
ГОСТ Р 50779.71-99 (ИСО 2859-1-89) Статистические методы. Процедура выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества AQL
ГОСТ Р 51371-99 Методы испытаний на стойкость к механическим воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов
1.3 Определения
В настоящем стандарте используются следующие термины с соответствующими определениями:
1.3.1 герметичный аккумулятор: Аккумулятор, который остается закрытым и не пропускает газ или электролит при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор может быть снабжен предохранительным устройством для предотвращения опасного высокого внутреннего давления.
Аккумулятор не требует дополнительной заливки электролита и предназначен для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы.
1.3.2 номинальное напряжение: Напряжение аккумулятора, равное 1,2 В.
1.3.3 номинальная емкость: Количество электричества 
(А·ч), указанное (установленное) изготовителем, которое может отдать аккумулятор при температуре 20 °С и 5-часовом режиме разряда до конечного напряжения 1,0 В после заряда, хранения и разряда в условиях, установленных в разделе 4.
1.4 Измерительные приборы
Измерительные приборы, применяемые при испытаниях, должны обеспечивать требуемую точность измерений. Приборы должны регулярно подвергаться калибровке для обеспечения при испытаниях класса точности, указанного в настоящем стандарте.
1.4.1 Измерение напряжения
Для измерения напряжения должны применяться вольтметры класса точности 0,5 и выше (см. ГОСТ 30012.1, ГОСТ 8711 или МЭК 485 [1]).
Вольтметр должен иметь сопротивление не менее 10 кОм/В.
1.4.2 Измерение тока
Для измерения тока должны применяться амперметры класса точности 0,5 и выше (см. ГОСТ 30012.1, ГОСТ 8711 или МЭК 485 [1]).
Этот же класс точности должен иметь комплект, состоящий из амперметра, шунта и проводов.
1.4.3 Измерение температуры
Для измерения температуры должен применяться термометр с градуированной или цифровой шкалой с ценой деления, не превышающей 1 °С. Абсолютная точность прибора должна быть 0,5 °С и выше.
1.4.4 Измерение времени
Время должно измеряться с погрешностью 0,1% и выше.
2 Обозначение и маркировка
2.1 Обозначение аккумуляторов
Герметичные никель-кадмиевые цилиндрические аккумуляторы должны обозначаться буквами KR, а также следующими за ними буквами L, М, Н или X, означающими тип аккумуляторов в зависимости от их основного режима разряда постоянным током:
L - длительный (не более 0,5 А);
М - средний (от 0,5 до 3,5 А);
Н - короткий (от 3,5 до 7 А);
Х - сверхкороткий (от 7 до 15 A),
после которых следуют две группы цифр, разделенных косой линией.
Для аккумулятора, предназначенного для работы в режиме длительного заряда при повышенной температуре, к обозначению добавляют букву Т между L, М или Н и две группы цифр.
Две первые цифры (первая группа цифр) означают максимальный диаметр аккумулятора в миллиметрах, выраженный целым числом или округленный до целого числа.
Две цифры (вторая группа цифр) после косой линии означают максимальную высоту аккумулятора в миллиметрах, выраженную целым числом или округленную до целого числа.
В случае если производитель проектирует аккумулятор с размерами и допусками, обеспечивающими их взаимозаменяемость с первичными элементами, обозначение первичного элемента может также обозначаться на аккумуляторе.
Пример условного обозначения герметичного никель-кадмиевого цилиндрического аккумулятора длительного режима разряда диаметром 33 мм и высотой 61,5 мм:
KRL 33/62
То же, аккумулятора, работающего в режиме длительного заряда при повышенной температуре и взаимозаменяемого с первичным элементом R20:
KRLT 33/62, KR20
Примечание - Обозначение типов аккумуляторов L, М, Н или Х указывает на рекомендованный основной режим разряда, но не ограничивает применение этих аккумуляторов в других режимах разряда.
2.2 Выводы аккумуляторов
2.2.1 Аккумуляторы без выводов (CF)
Аккумуляторы без соединительных выводов обозначают буквами CF (см. 2.2.3, рисунок 1).
Пример условного обозначения аккумулятора без соединительных выводов:
KRH 33/62 CF или KRMT 33/62 CF
2.2.2 Аккумуляторы с соединительными выводами на крышке и вдоль корпуса (НН)
Аккумуляторы, предназначенные для сборки в комплект таким образом, чтобы они составляли батареи с различным напряжением, могут быть расположены рядом друг с другом в одинаковом направлении.
При такой конфигурации один соединительный вывод должен быть присоединен к крышке аккумулятора (положительный полюс), а другой - к корпусу аккумулятора вдоль его цилиндрической стенки (отрицательный полюс), причем оба вывода должны располагаться в одной плоскости, если иное не установлено потребителем (см. 2.2.3, рисунок 2). В этом случае к обозначению аккумулятора добавляют буквы НН (крышка - крышка).
Пример условного обозначения аккумулятора с соединительными выводами на крышке и вдоль корпуса:
KRH 33/62 НН или KRMT 33/62 НН
2.2.3 Аккумуляторы с соединительными выводами на крышке и дне корпуса (НВ)
Аккумуляторы, предназначенные для сборки в комплект, могут быть расположены рядом друг с другом, присоединенными крышкой одного аккумулятора к дну корпуса другого аккумулятора.
При таком расположении один соединительный вывод должен быть присоединен к крышке аккумулятора (положительный полюс), а другой - к дну корпуса аккумулятора (отрицательный полюс), причем оба вывода должны располагаться параллельно в противоположных направлениях, если иное не установлено потребителем (см. рисунок 3). В этом случае к обозначению аккумулятора добавляют буквы НВ (крышка - дно).
Пример условного обозначения аккумулятора с соединительными выводами на крышке и дне корпуса:
KRH 33/62 НВ или KRMT 33/62 НВ
Рисунок 1 - Аккумуляторы без выводов KR . . . CF
Рисунок 1 - Аккумуляторы без выводов KR . . . CF
Рисунок 2 - Соединение крышка-крышка KR . . . НН
Рисунок 2 - Соединение крышка-крышка KR . . . НН
Рисунок 3 - Соединение крышка - дно корпуса KR . . . НВ
Рисунок 3 - Соединение крышка - дно корпуса KR . . . НВ
2.3 Маркировка
Аккумулятор без выводов (CF) должен иметь прочную маркировку, содержащую следующую информацию (если иное не установлено потребителем):
- наименование аккумулятора - герметичный, перезаряжаемый никель-кадмиевый;
- обозначение аккумулятора (согласно 2.1);
- номинальную емкость;
- номинальное напряжение;
- рекомендации по режиму и продолжительности заряда или предварительному зарядному току для аккумуляторов вида Т;
- полярность;
- год и квартал изготовления (могут быть закодированы);
- наименование или обозначение изготовителя или поставщика.
Примечание - В большинстве случаев аккумуляторы с выводами НН или НВ собраны в виде батарей и не имеют этикетки; в этом случае батарея должна иметь маркировку согласно 2.1.
3 Размеры
Размеры аккумуляторов должны соответствовать указанным на рисунке 4 и в таблице 1.
Рисунок 4 - Цилиндрический аккумулятор в чехле, взаимозаменяемый с первичными элементами
Рисунок 4 - Цилиндрический аккумулятор в чехле, взаимозаменяемый с первичными элементами
В таблице 1 приведены размеры аккумуляторов в чехлах, взаимозаменяемых с первичными элементами.
Таблица 1 - Размеры аккумуляторов в чехлах, взаимозаменяемых с первичными элементами
| Обозначение* | Соответствующий первичный элемент** по ГОСТ Р МЭК 86-1 | Размеры |
| KR03 | R03 | |
| KR6 | R6 | Согласно ГОСТ Р МЭК 86-2 |
| KR14 | R14 | |
| KR20 | R20 | |
| _______________ | ||
| ** В некоторых странах это элементы типов AAA(R03), AA(R6), C(R14), D(R20). | ||
В таблице 2 приведены размеры других аккумуляторов в чехлах, кроме взаимозаменяемых с первичными элементами.
Таблица 2 - Размеры аккумуляторов в чехлах (без учета соединительных выводов)
| Размеры в миллиметрах | ||||
|
| Диаметр | Высота | ||
| | Номин. | Пред. откл. | Номин. | Пред. откл. |
| KR11/45 | 10,5 | | 44,5 | |
| KR12/30 | 12,0 | | 30,0 | |
| KR15/18 | 14,5 | | 17,5 | |
| KR15/30 | 14,5 | 0 | 30,0 | 0 |
| 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 |
| KR23/43 | 23,0 | 0 | 43,0 | |
| KR26/31 | 25,8 | | 31,0 | |
| KR26/50 | 25,8 | | 50,0 | |
| KR33/44 | 33,0 | | 44,0 | 0 |
| KR33/62 | 33,0 | | 61,5 | |
| KR33/91 | 33,0 | | 91,0 | 0 |
| KR44/91 | 43,5 | 0 | 91,0 | |
| _______________ | ||||
4 Электрические испытания
Токи заряда и разряда при испытаниях согласно 4.1-4.8 должны быть установлены на основе номинальной емкости аккумулятора.
При всех испытаниях, за исключением 4.7, не должно быть утечки электролита.
4.1 Метод заряда
Заряд, предшествующий различным режимам разряда (если иное не установлено в настоящем стандарте), проводят при температуре окружающей среды (20±5) °С постоянным током 0,1 А в течение 16 ч.
Аккумулятор перед зарядом должен быть разряжен при температуре окружающей среды (20±5) °С постоянным током 0,2 А до конечного напряжения 1,0 В.
4.2 Разрядные характеристики
Разрядные характеристики аккумуляторов должны проверяться в следующей последовательности.
4.2.1 Разрядная характеристика при 20 °С
Аккумулятор должен быть заряжен согласно 4.1. После заряда аккумулятор должен быть выдержан не менее 1 ч, но не более 4 ч при температуре окружающей среды (20±5) °С. Затем аккумулятор должен быть разряжен постоянным током согласно таблице 3 при той же температуре. Продолжительность разряда должна быть не менее указанной в таблице 3.
Таблица 3 - Разрядная характеристика при 20 °С
| Режим разряда | Минимальная продолжительность разряда для аккумуляторов типов | ||||
| Ток, А | Конечное напряжение, В | L/LT | М/МТ | Н/НТ | Х |
| 0,2 | 1,0 | 5 ч | 5 ч | 5 ч | 5 ч |
| 1,0 | | | 42 мин | 48 мин | 54 мин |
| 5,0 | 0,8 | - | | 6 мин | 9 мин |
| 10,0 | 0,7 | | - | - | 4 мин |
| _______________ | |||||
| ** Перед испытанием на разряд токами 5,0 | |||||
4.2.2 Разрядная характеристика при минус 18 °С
Аккумулятор должен быть заряжен согласно 4.1. После заряда аккумулятор должен быть выдержан не менее 16 ч, но не более 24 ч при температуре окружающей среды минус (18±2) °С. Затем аккумулятор должен быть разряжен постоянным током согласно таблице 4 при той же температуре. Продолжительность разряда должна быть не менее указанной в таблице 4.
Таблица 4 - Разрядная характеристика при минус 18 °С
| Режим разряда | Минимальная продолжительность разряда для аккумуляторов типов | ||||||
| Ток, А | Конечное напряжение, В | L/LT | М | МТ | Н | НТ | Х |
| 0,2 | 1,0 | 2 ч | 3 ч | 2 ч | 3 ч | 2 ч | 4 ч |
| 1,0 | 0.9 | | 15 мин | 10 мин | 30 мин | 20 мин | 36 мин |
| 2,0 |
| - |
|
| 9 мин | 6 мин | 13 мин |
| 3,0 | | | | | - | - | 7 мин |
| _______________ | |||||||
4.3 Сохранность заряда
Аккумулятор на сохранность заряда должен быть проверен следующим испытанием.
Аккумулятор после заряда согласно 4.1 должен храниться (выдерживаться) при разомкнутой цепи в течение 28 сут. Среднее значение температуры окружающей среды должно быть (20±2) °С, однако во время хранения допускаются кратковременные отклонения ±5 °С.
Затем аккумулятор должен быть разряжен в условиях, указанных в 4.2.1 разрядным током 0,2 A.
Продолжительность разряда после 28 сут хранения должна быть не менее 3 ч 15 мин.
4.4 Наработка
4.4.1 Наработка в циклах
Аккумулятор перед испытанием должен быть разряжен постоянным током 0,2 А до конечного напряжения 1,0 В.
Испытание (независимо от типа аккумулятора) проводят при температуре окружающей среды (20±5) °С.
Заряд и разряд должны проводиться постоянным током циклами в режимах, указанных в таблице 5. При необходимости во время испытания должно применяться принудительное воздушное охлаждение аккумулятора для предотвращения повышения температуры его корпуса выше 35 °С.
Примечание - Фактическая температура корпуса аккумулятора определяется конструкцией аккумулятора, а не температурой окружающей среды.
Таблица 5 - Наработка в циклах
| Номер цикла | Режим заряда | Время хранения в | Режим разряда | ||
| Ток, А | Продолжительность | | Ток, А | Продолжительность | |
| 1 | 0,1 | 16 ч | | 0,25 | |
| 2-48 | 0,25 | 3 ч 10 мин | - | 0,25 | 2 ч 20 мин |
| 49 | 0,25 | 3 ч 10 мин | | 0,25 | До конечного |
| 50 | 0,1 | 16 ч | 1-4 ч | 0,2 | |
| _______________ * Допускается выдержка аккумуляторов при разомкнутой цепи после окончания разряда на 50-м цикле, для того чтобы к началу 51-го цикла она составляла не более 14 сут. | |||||
| Аналогичная процедура может быть применена в отношении 100, 150, 200, 250, 300, 350-го циклов. | |||||
Циклы 1-50 следует продолжать до тех пор, пока продолжительность разряда на любом цикле, кратном 50-му, станет менее 3 ч. Последующий цикл должен быть проведен в режиме 50-го цикла.
Испытание считают законченным, если на двух последовательных циклах продолжительность разряда будет менее 3 ч.
Число циклов по окончании испытаний должно быть не менее:
400 - для аккумуляторов типов L, М, Н и X;
50 - для аккумуляторов типов LT, МТ и НТ.
Для ускорения испытаний на наработку в циклах или при использовании этого испытания для определения возможности фактического применения могут быть использованы режимы, указанные в таблицах 5а и 5б.
Таблица 5а - Наработка в циклах для аккумуляторов типов Н и Х
| | Режим заряда | Время | Режим разряда | |||
| Номер | Ток, А | Продолжи- | | Ток, А | Продолжительность | Общая продолжи- тельность, включая последующий перерыв, мин |
| 1 | 0,1 | 16 | 30 мин | 1,0 | | |
| 2-48 | 0,3 | 4 | 30 мин | 1,0 | До конечного | 90 |
| 49 | 0,3 | 4 | 24ч | 1,0 | | |
| 50 | 0,1 | 16 | 1-4 ч | 0,2 | | -* |
| _______________ * Допускается выдержка аккумуляторов при разомкнутой цепи после окончания разряда на 50-м цикле, для того чтобы начать следующий 51-й цикл в удобное время. Аналогичная процедура может быть применена в отношении 100, 150, 200, 250, 300, 350-го циклов. | ||||||
Циклы 1-50 продолжают до тех пор, пока продолжительность разряда до конечного напряжения 1,0 В на любом цикле, кратном 49-му, станет менее 30 мин или на любом последующем 50-м цикле - менее 3 ч.
Число циклов должно быть не менее 400.
Таблица 5б - Наработка в циклах для аккумуляторов типа Х
| | Режим заряда | Время | Режим разряда | |||
| Номер цикла | Ток, А | Продолжи- | | Ток, А | Продолжительность | Общая продолжи- тельность, включая последующий перерыв, мин |
| 1 | 0,1 | 16 | 30 мин | 5,0 | До конечного | |
| 2-48 | 1,0 | 1 | 30 мин | 5,0 | 42 | |
| 49 | 1,0 | 1 | 24 ч | 5,0 | | |
| 50 | 0,1 | 16 | 1-4 ч | 0,2 | До конечного напряжения 1,0 В | -* |
| _______________ * Допускается выдержка аккумуляторов при разомкнутой цепи после окончания разряда на 50-м цикле, для того чтобы начать следующий 51-й цикл в удобное время. Аналогичная процедура может быть применена в отношении 100, 150, 200, 250, 300, 350-го циклов. | ||||||
Циклы 1-50 продолжают до тех пор, пока продолжительность разряда до конечного напряжения 0,8 В на любом цикле, кратном 49-му, станет менее 5 мин или на любом последующем 50-м цикле - менее 3 ч.
Число циклов должно быть не менее 400.
4.4.2 Наработка длительным зарядом
4.4.2.1 Наработка длительным зарядом для аккумуляторов типов L, М, Н и Х
Аккумулятор перед испытанием должен быть разряжен постоянным током 0,2 А до конечного напряжения 1,0 В.
Испытание проводят при температуре окружающей среды (20±5) °С.
Заряд и разряд проводят постоянным током в режимах, указанных в таблице 6. Продолжительность разряда после завершения четырех последовательных циклов должна быть не менее 3 ч.
При необходимости во время испытания должно применяться принудительное воздушное охлаждение аккумулятора для предотвращения повышения температуры его корпуса выше 25 °С.
Таблица 6 - Наработка длительным зарядом
| Номер | Режим заряда | Режим разряда* | ||
| Ток, А | Продолжительность, сут | Ток, А | Продолжительность | |
| 1 | 0,05 | 91 | 0,2 | |
| 2 | 0,05 | 91 | 0,2 | До конечного напряжения 1,0 В |
| 3 | 0,05 | 91 | 0,2 | |
| 4 | 0,05 | 91 | 0,2 | |
| _______________ | ||||
4.4.2.2 Наработка длительным зарядом для аккумуляторов типов LT, МТ или НТ
Испытание проводят в три этапа в соответствии с таблицей 7.
Испытания состоят из:
- проверки эффективности заряда;
- периода старения - выдержки в течение 6 мес при температуре 70 ° С.
Примечание - Температуру 70 °С оценивают как имитирующую длительный заряд в течение 4 лет при температуре 40 °С;
- заключительной проверки эффективности заряда для контроля аккумуляторов после периода старения.
Перед испытанием аккумулятор должен быть разряжен постоянным током 0,2 А до конечного напряжения 1,0 В и выдержан не менее 16 ч и не более 24 ч при температуре окружающей среды (40±2) °С.
Аккумулятор должен быть заряжен и разряжен постоянным током в соответствии с таблицей 7, включая время выдержки при температурах окружающей среды (40±2) °С и (70±2) °С соответственно.
Режим разряда А или В (см. таблицу 7) выбирают в зависимости от требований потребителя. Разряд проводят непосредственно после окончания заряда.
После проведения первого испытания на эффективность заряда при температуре 40 °С аккумулятор должен быть выдержан не менее 16 ч и не более 24 ч при температуре (70±2) °С.
При необходимости, в течение 6 мес старения при температуре 70 °С, должны быть приняты меры для предотвращения повышения температуры корпуса аккумулятора выше 75 °С, для чего должно применяться принудительное воздушное охлаждение.
Примечание - Фактическая температура корпуса аккумулятора определяется конструкцией аккумулятора, а не температурой окружающей среды.
Продолжительность разряда на трех циклах при температуре 70 °С должна быть зарегистрирована.
Не допускается течи электролита во время испытаний.
После окончания периода старения аккумуляторы должны быть выдержаны не менее 16 ч и не более 24 ч при температуре окружающей среды (40±2) °С. Затем должны быть повторены три цикла первоначального испытания на эффективность заряда при температуре 40 °С в соответствии с условиями, приведенными в таблице 7. Продолжительность разряда должна быть не менее установленной в таблице 7.
Таблица 7 - Наработка длительным зарядом для аккумуляторов типов LT, МТ и НТ
| Номер цикла | Температура окружающей среды, °С | Режим заряда | Режим разряда | Минимальная продолжи- тельность разряда для режима | |||
| А* | В** | ||||||
| | | Ток, А | Продолжительность, сут | Ток, А | Продолжительность | А* | В** |
| 1 | | | 2 | | | Не нормируется | |
| 2 | 40 | 0,05 | 1 | 0,2 | До конечного напряжения 1,0 В | 3 ч 45 мин | 42 мин |
| 3 | | | 1 | | | | |
| 4 | | | 60 | | | | |
| 5 | 70 | 0,05 | 60 | 0,2 | До конечного напряжения 1,0 В | Не нормируется | |
| 6 | | | 60 | | | | |
| 7 | | | 2 | | | Не нормируется | |