GOST R IEC 60285-2002
Grupo E51
ESTÁNDAR ESTATAL DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA
Pilas alcalinas y baterías
BATERÍAS CILÍNDRICAS SELLADAS DE NÍQUEL-CADMIO
Pilas y baterías secundarias alcalinas.
Celdas individuales cilíndricas selladas de níquel-cadmio
OKS 29.220.30
OKP 34 8230
Fecha de introducción: 01-07-2003
Prefacio
1 DESARROLLADO Y PRESENTADO POR el Comité Técnico de Normalización TC 044 “Acumulador y Baterías”
2 ADOPTADO Y PUESTO EN VIGOR por la Resolución de la Norma Estatal de Rusia de fecha 25 de diciembre de 2002 No. 509-st
3 Esta norma es el texto auténtico completo de la norma internacional IEC 60285 (1999), versión 3.2 "Pilas alcalinas y acumuladores. Pilas cilíndricas selladas de níquel-cadmio".
4 EN LUGAR DE GOST R IEC 285-97
- 2 Designación y marcado
- Figura 1 - Baterías sin terminales KR . . . CF
- Figura 2 — Conexión de tapa a tapa KR . . . NN
- Figura 3 — Tapa de conexión - parte inferior de la carcasa del KR . . . HB
- 3 dimensiones
- Figura 4 - Batería cilíndrica en un estuche, intercambiable con celdas primarias
- 4 Pruebas eléctricas
1 Disposiciones generales
1.1 Alcance
Esta norma establece requisitos técnicos y métodos de ensayo para baterías cilíndricas selladas de níquel-cadmio (en adelante denominadas baterías) adecuadas para su funcionamiento en cualquier posición espacial.
La norma también establece requisitos técnicos específicos y métodos de prueba para baterías destinadas a funcionar en modo de carga de largo plazo a temperaturas elevadas.
1.2 Referencias normativas
Esta norma contiene referencias a las siguientes normas:
GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Instrumentos de medición eléctricos con indicación analógica de acción directa y auxiliar. Requisitos especiales para amperímetros y voltímetros.
GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Instrumentos de medición eléctricos con indicación analógica de acción directa y sus componentes auxiliares. Parte 1. Definiciones y requisitos básicos comunes a todas las partes.
GOST R IEC 86-1-96 Pilas eléctricas. Parte 1. Disposiciones generales
GOST R IEC 86-2-96 Baterías primarias. Parte 2. Hojas de especificaciones
GOST R 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Métodos estadísticos. Procedimiento de inspección de muestreo por atributo. Parte 1. Planes de muestreo lote por lote basados en el nivel de calidad aceptable (NCA).
GOST R 51371-99 Métodos de ensayo para la resistencia a las influencias mecánicas de máquinas, dispositivos y otros productos técnicos. Ensayos de impacto.
1.3 Definiciones
En esta norma se utilizan los siguientes términos y definiciones:
1.3.1 Batería sellada: Una batería que permanece sellada y no permite la fuga de gas ni electrolito al funcionar en las condiciones de carga y temperaturas especificadas por el fabricante. La batería puede estar equipada con un dispositivo de seguridad para evitar una presión interna peligrosamente alta.
La batería no requiere llenado adicional de electrolito y está diseñada para funcionar en su estado sellado original durante toda su vida útil.
1.3.2 Voltaje nominal: Voltaje de batería igual a 1,2 V.
1.3.3 nominal capacidad:Cantidad de electricidad(Ah) especificado (establecido) por el fabricante, que la batería puede entregar a una temperatura de 20 °C y un modo de descarga de 5 horas hasta una tensión final de 1,0 V después de la carga, almacenamiento y descarga en las condiciones especificadas en la sección 4.
1.4 Instrumentos de medición
Los instrumentos de medición utilizados en las pruebas deben garantizar la precisión de medición requerida. Los instrumentos deben calibrarse periódicamente para garantizar que las pruebas cumplan con la clase de precisión especificada en esta norma.
1.4.1 Medición de voltaje
Para medir el voltaje, se deben utilizar voltímetros con una clase de precisión de 0,5 o superior (consulte GOST 30012.1, GOST 8711 o IEC 485 [1]).
El voltímetro debe tener una resistencia de al menos 10 kOhm/V.
1.4.2 Medición de corriente
Para medir la corriente, se deben utilizar amperímetros con una clase de precisión de 0,5 o superior (consulte GOST 30012.1, GOST 8711 o IEC 485 [1]).
La misma clase de precisión debe estar presente en un kit que consta de un amperímetro, un shunt y cables.
1.4.3 Medición de temperatura
Para medir la temperatura, utilice un termómetro con escala graduada o digital con un valor de división no mayor a 1 °C. La precisión absoluta del dispositivo debe ser de 0,5 °C o superior.
1.4.4 Medición del tiempo
El tiempo debe medirse con un error de 0,1% o superior.
2 Designación y marcado
2.1 Designación de las baterías
Las baterías cilíndricas selladas de níquel-cadmio deben designarse con las letras KR, seguidas de las letras L, M, H o X, indicando el tipo de batería en función de su modo de descarga principal con corriente continua:
L — a largo plazo (no más de 0,5A);
M — medio (a partir de 0,5hasta 3,5
A);
H - corto (a partir de 3,5hasta 7
A);
X - extra corto (a partir de 7hasta 15
A),
seguido de dos grupos de números separados por una barra.
Para una batería diseñada para funcionar en modo de carga de largo plazo a temperaturas elevadas, se agrega la letra T a la designación entre L, M o H y dos grupos de números.
Los dos primeros dígitos (el primer grupo de dígitos) indican el diámetro máximo de la batería en milímetros, expresado como un número entero o redondeado a un número entero.
Los dos dígitos (el segundo grupo de dígitos) después de la línea oblicua indican la altura máxima de la batería en milímetros, expresada como un número entero o redondeada a un número entero.
Si el fabricante diseña la batería con dimensiones y tolerancias que garantizan la intercambiabilidad con las celdas primarias, la designación de la celda primaria también puede estar marcada en la batería.
Un ejemplo del símbolo de una batería cilíndrica sellada de níquel-cadmio con un modo de descarga largo, de 33 mm de diámetro y 61,5 mm de altura:
KRL 33/62
Lo mismo se aplica a una batería que funciona en un modo de carga de largo plazo a una temperatura elevada e intercambiable con un elemento primario R20:
KRLT 33/62, KR20
Nota: La designación de los tipos de batería L, M, H o X indica el modo de descarga básico recomendado, pero no limita el uso de estas baterías en otros modos de descarga.
2.2 Terminales de la batería
2.2.1 Baterías sin terminales (CF)
Las baterías sin terminales de conexión se designan con las letras CF (ver 2.2.3, Figura 1).
Ejemplo de símbolo para una batería sin terminales de conexión:
KRH 33/62 CFoKRMT 33/62 CF
2.2.2 Baterías con terminales de conexión en la tapa y a lo largo del cuerpo (NN)
Las baterías destinadas a ser ensambladas en un conjunto de modo que formen baterías de diferentes voltajes pueden colocarse una al lado de otra en la misma dirección.
Con esta configuración, un terminal de conexión debe conectarse a la tapa de la batería (polo positivo) y el otro a la caja de la batería a lo largo de su pared cilíndrica (polo negativo), con ambos terminales ubicados en el mismo plano, a menos que el consumidor especifique lo contrario (véase 2.2.3, Figura 2). En este caso, se añaden las letras HH (tapa-tapa) a la designación de la batería.
Un ejemplo de un símbolo de batería con terminales de conexión en la tapa y a lo largo del cuerpo:
KRH 33/62 NHoKRMT 33/62 NN
2.2.3 Baterías con terminales de conexión en la tapa y en la parte inferior de la caja (HB)
Las baterías destinadas a ser ensambladas en un kit se pueden ubicar una al lado de la otra, unidas con la tapa de una batería a la parte inferior de la caja de la otra batería.
Con esta configuración, un terminal de conexión debe conectarse a la tapa de la batería (polo positivo) y el otro a la parte inferior de la caja de la batería (polo negativo), con ambos terminales paralelos y en direcciones opuestas, a menos que el consumidor especifique lo contrario (véase la Figura 3). En este caso, se añaden las letras HB (tapa inferior) a la designación de la batería.
Un ejemplo de un símbolo de batería con terminales de conexión en la tapa y la parte inferior de la caja:
KRH 33/62 HBoKRMT 33/62 HB
Figura 1 - Baterías sin terminales KR . . . CF
Figura 2 — Conexión de tapa a tapa KR . . . NN
Figura 2 — Conexión de tapa a tapa KR . . . NN
Figura 3 — Tapa de conexión - parte inferior de la carcasa del KR . . . HB
2.3 Marcado
Una batería sin terminales (CF) debe estar marcada de forma duradera con la siguiente información (a menos que el consumidor especifique lo contrario):
— nombre de la batería — batería de níquel-cadmio sellada y recargable;
— designación de la batería (según 2.1);
- nominal capacidad;
— tensión nominal;
— recomendaciones sobre el modo y la duración de la corriente de carga o precarga para las baterías de tipo T;
— polaridad;
— año y trimestre de fabricación (se puede codificar);
—nombre o denominación del fabricante o proveedor.
Nota: En la mayoría de los casos, las baterías con terminales LV o HB se ensamblan como baterías y no tienen etiqueta; en este caso, la batería debe estar marcada de acuerdo con 2.1.
3 dimensiones
Las dimensiones de las baterías deben corresponder a las indicadas en la Figura 4 y Tabla 1.
Figura 4 - Batería cilíndrica en un estuche, intercambiable con celdas primarias
En la Tabla 1 se muestran las dimensiones de las baterías en los casos que son intercambiables con celdas primarias.
Tabla 1 - Dimensiones de las baterías en cajas intercambiables con celdas primarias
| Designación* | Elemento primario correspondiente** según GOST R IEC 86-1 | Dimensiones |
| KR03 | R03 | |
| KR6 | R6 | Según GOST R IEC 86-2 |
| KR14 | R14 | |
| KR20 | R20 | |
| _______________* Según GOST R IEC 86-1. | ||
| ** En algunos países estos son elementos de tipos AAA(R03), Automóvil club británico(R6), C(R14), D(R20). | ||
En la Tabla 2 se muestran las dimensiones de otras baterías en estuches, excepto aquellas intercambiables con celdas primarias.
Tabla 2 - Dimensiones de las baterías en los estuches (sin terminales de conexión)
| Dimensiones en milímetros | ||||
| Designación* | Diámetro |
Altura |
||
| Nom. | Anterior desactivado | Nom. | Anterior desactivado | |
| 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 | |
| _______________* Las letras KR van seguidas de las letras L, M, H o X y LT, MT o HT respectivamente (ver 2.1). | ||||
4 Pruebas eléctricas
Las corrientes de carga y descarga durante las pruebas según 4.1-4.8 deben establecerse en función de la capacidad nominal de la batería.
Durante todas las pruebas excepto la 4.7, no debe haber fugas de electrolito.
4.1 Método de carga
La carga que precede a los distintos modos de descarga (a menos que se especifique lo contrario en esta norma) se lleva a cabo a una temperatura ambiente de (20 ± 5) °C con una corriente constante de 0,1Y dentro de 16 horas.
Antes de cargar, la batería debe descargarse a una temperatura ambiente de (20±5) °C con una corriente constante de 0,2Y hasta el voltaje final de 1,0 V.
4.2 Características de descarga
Las características de descarga de las baterías deben comprobarse en la siguiente secuencia.
4.2.1 Característica de descarga a 20 °C
La batería debe cargarse según el punto 4.1. Tras la carga, debe mantenerse al menos 1 hora y no más de 4 horas a una temperatura ambiente de (20 ± 5) °C. A continuación, debe descargarse con una corriente constante, según la Tabla 3, a la misma temperatura. La duración de la descarga no debe ser inferior a la especificada en la Tabla 3.
Tabla 3 - Características de descarga a 20 °C
| Modo de descarga | Tiempo mínimo de descarga para los tipos de batería | ||||
| Corriente, A | Voltaje final, V | L/LT | M/MT | H/HT | incógnita |
| 0.2 |
1.0 | 5 horas | 5 horas | 5 horas | 5 horas |
| 1.0 |
42 minutos | 48 minutos | 54 minutos | ||
| 5.0 |
0.8 | — | 6 minutos | 9 minutos | |
| 10.0 |
0.7 | — | — | 4 minutos | |
| _______________* Se permiten cinco ciclos de carga y descarga. La prueba puede darse por terminada si se alcanza la duración de descarga antes del quinto ciclo. | |||||
| **Antes de la prueba de descarga con corrientes de 5,0 |
|||||
4.2.2 Característica de descarga a menos 18 °C
La batería debe cargarse según el punto 4.1. Tras la carga, debe mantenerse durante al menos 16 horas y no más de 24 horas a una temperatura ambiente de -18 ± 2 °C. A continuación, debe descargarse con una corriente constante, según la Tabla 4, a la misma temperatura. La duración de la descarga no debe ser inferior a la especificada en la Tabla 4.
Tabla 4 — Características de descarga a menos 18 °C
| Modo de descarga | Tiempo mínimo de descarga para los tipos de batería | ||||||
| Corriente, A | Voltaje final, V | L/LT | METRO | MONTE | norte | Nuevo Testamento | incógnita |
| 0.2 |
1.0 | 2 horas | 3 horas | 2 horas | 3 horas | 2 horas | 4 horas |
| 1.0 |
0.9 | 15 minutos | 10 minutos | 30 minutos | 20 minutos | 36 minutos | |
| 2.0 |
0.8 | — | — | — | 9 minutos | 6 minutos | 13 minutos |
| 3.0 |
— | — | 7 minutos | ||||
| _______________* Antes de la prueba de descarga con corrientes de 2,0 |
|||||||
4.3 Preservación de la carga
La batería debe probarse para verificar la retención de carga mediante la siguiente prueba.
Tras la carga según el punto 4.1, la batería debe almacenarse (mantenerse) en circuito abierto durante 28 días. La temperatura ambiente promedio debe ser de (20 ± 2) °C; sin embargo, se permiten desviaciones breves de ± 5 °C durante el almacenamiento.
Luego la batería debe descargarse en las condiciones especificadas en 4.2.1 con una corriente de descarga de 0,2A.
La duración de la descarga después de 28 días de almacenamiento debe ser de al menos 3 horas y 15 minutos.
4.4 Tiempo de funcionamiento
4.4.1 Tiempo de funcionamiento en ciclos
Antes de realizar la prueba, la batería debe descargarse con una corriente constante de 0,2Y hasta el voltaje final de 1,0 V.
La prueba (independientemente del tipo de batería) se lleva a cabo a una temperatura ambiente de (20±5) °C.
La carga y descarga deben realizarse con corriente constante en ciclos en los modos especificados en la Tabla 5. Si es necesario, se debe utilizar enfriamiento de aire forzado de la batería durante la prueba para evitar que la temperatura de su carcasa suba por encima de 35 °C.
Nota: La temperatura real de la carcasa de la batería está determinada por el diseño de la batería y no por la temperatura ambiente.
Tabla 5 — Tiempo de funcionamiento en ciclos
| Número de ciclo | Modo de carga | Tiempo de almacenamiento en estado cargado | Modo de descarga | ||
| Corriente, A | Duración | Corriente, A | Duración | ||
| 1 | 0.1 |
16 horas | 0,25 |
||
| 2-48 | 0,25 |
3 horas 10 minutos | — | 0,25 |
2 horas 20 minutos |
| 49 | 0,25 |
3 horas 10 minutos | 0,25 |
Hasta voltaje final de 1,0 V* | |
| 50 | 0.1 |
16 horas | 1-4 horas | 0.2 |
|
| _______________* Se permite mantener las baterías en circuito abierto después del final de la descarga en el ciclo 50, de modo que al comienzo del ciclo 51 no sean más de 14 días. | |||||
| Se puede aplicar un procedimiento similar a los ciclos 100, 150, 200, 250, 300 y 350. | |||||
Los ciclos 1 a 50 deben continuar hasta que la duración de la descarga en cualquier ciclo múltiplo de 50 sea inferior a 3 horas. El siguiente ciclo debe ejecutarse en el modo de ciclo 50.
La prueba se considera completa si la duración de la descarga en dos ciclos consecutivos es inferior a 3 horas.
El número de ciclos al final de las pruebas no debe ser inferior a:
400 — para baterías de los tipos L, M, H y X;
50 — para baterías de tipo LT, MT y HT.
Para acelerar la prueba del ciclo de vida o cuando se utiliza esta prueba para determinar la viabilidad de la aplicación real, se pueden utilizar los modos especificados en las Tablas 5a y 5b.
Tabla 5a — Tiempo de funcionamiento en ciclos para baterías de los tipos H y X
| Modo de carga | Tiempo de almacenamiento en estado cargado | Modo de descarga | ||||
| Número de ciclo | Corriente, A | Duración, h | Corriente, A | Duración | Duración total, incluyendo el descanso posterior, min | |
| 1 | 0.1 |
16 | 30 minutos | 1.0 |
||
| 2-48 | 0.3 |
4 | 30 minutos | 1.0 |
Hasta voltaje final de 1,0 V | 90 |
| 49 | 0.3 |
4 | 24 horas | 1.0 |
||
| 50 | 0.1 |
16 | 1-4 horas | 0.2 |
-* | |
| _______________* Se permite dejar las baterías en circuito abierto tras finalizar la descarga en el ciclo 50 para iniciar el siguiente ciclo 51 en un momento conveniente. Se puede aplicar un procedimiento similar a los ciclos 100, 150, 200, 250, 300 y 350. | ||||||
Los ciclos 1 a 50 continúan hasta que la duración de la descarga a un voltaje final de 1,0 V en cualquier ciclo múltiplo de 49 sea inferior a 30 minutos o en cualquier ciclo 50 posterior sea inferior a 3 horas.
El número de ciclos debe ser al menos 400.
Tabla 5b — Tiempo de funcionamiento en ciclos para baterías de tipo X
| Modo de carga | Tiempo de almacenamiento en estado cargado | Modo de descarga | ||||
| Número de ciclo | Corriente, A | Duración, h | Corriente, A | Duración | Duración total, incluyendo el descanso posterior, min | |
| 1 | 0.1 |
16 | 30 minutos | 5.0 |
Hasta tensión final de 0,8 V | |
| 2-48 | 1.0 |
1 | 30 minutos | 5.0 |
42 | |
| 49 | 1.0 |
1 | 24 horas | 5.0 |
||
| 50 | 0.1 |
16 | 1-4 horas | 0.2 |
Hasta una tensión final de 1,0 V | -* |
| _______________* Se permite dejar las baterías en circuito abierto tras finalizar la descarga en el ciclo 50 para iniciar el siguiente ciclo 51 en un momento conveniente. Se puede aplicar un procedimiento similar a los ciclos 100, 150, 200, 250, 300 y 350. | ||||||
Los ciclos 1 a 50 continúan hasta que la duración de la descarga a un voltaje final de 0,8 V en cualquier ciclo múltiplo de 49 sea inferior a 5 minutos o en cualquier ciclo 50 posterior sea inferior a 3 horas.
El número de ciclos debe ser al menos 400.
4.4.2 Operación de carga a largo plazo
4.4.2.1 Tiempo de funcionamiento con carga de larga duración para baterías de los tipos L, M, H y X
Antes de realizar la prueba, la batería debe descargarse con una corriente constante de 0,2Y hasta el voltaje final de 1,0 V.
La prueba se lleva a cabo a una temperatura ambiente de (20±5) °C.
La carga y descarga se realizan con corriente continua en los modos especificados en la Tabla 6. La duración de la descarga después de completar cuatro ciclos consecutivos debe ser de al menos 3 horas.
Si es necesario, se debe utilizar refrigeración por aire forzado de la batería durante las pruebas para evitar que la temperatura de su carcasa suba por encima de los 25 °C.
Tabla 6 - Tiempo de funcionamiento con carga a largo plazo
| Número de ciclo | Modo de carga | Modo de descarga* | ||
| Corriente, A | Duración, días | Corriente, A | Duración | |
| 1 | 0.05 |
91 | 0.2 |
|
| 2 | 0.05 |
91 | 0.2 |
Hasta una tensión final de 1,0 V |
| 3 | 0.05 |
91 | 0.2 |
|
| 4 | 0.05 |
91 | 0.2 |
|
| _______________* La descarga se realiza inmediatamente después de completar la carga. | ||||
4.4.2.2 Tiempo de funcionamiento con carga de larga duración para baterías de tipo LT, MT o NT
La prueba se realiza en tres etapas de acuerdo con la Tabla 7.
Las pruebas consisten en:
— comprobar la eficiencia de la carga;
— período de crianza — crianza durante 6 meses a una temperatura de 70°C.
Nota: Se estima que una temperatura de 70°C simula una carga a largo plazo durante 4 años a una temperatura de 40°C;
- Comprobación final de la eficiencia de carga para monitorear las baterías después del período de envejecimiento.
Antes de realizar la prueba, la batería debe descargarse con una corriente constante de 0,2Y hasta la tensión final de 1,0 V y mantenida durante al menos 16 horas y no más de 24 horas a una temperatura ambiente de (40±2) °C.
La batería debe cargarse y descargarse con corriente constante de acuerdo con la Tabla 7, incluido el tiempo de mantenimiento a temperaturas ambiente de (40±2) °C y (70±2) °C, respectivamente.
El modo de descarga A o B (véase la Tabla 7) se selecciona según las necesidades del usuario. La descarga se realiza inmediatamente después de finalizar la carga.
Después de la primera prueba de eficiencia de carga a una temperatura de 40 °C, la batería debe mantenerse durante al menos 16 horas y no más de 24 horas a una temperatura de (70 ± 2) °C.
Si es necesario, durante los 6 meses de envejecimiento a 70°C, se deben tomar medidas para evitar que la temperatura de la caja de la batería suba por encima de 75°C.,¿Por qué se debe utilizar refrigeración por aire forzado?
Nota: La temperatura real de la carcasa de la batería está determinada por el diseño de la batería y no por la temperatura ambiente.
Se debe registrar la duración de la descarga durante tres ciclos a 70 °C.
No se permite fuga de electrolito durante la prueba.
Una vez finalizado el periodo de envejecimiento, las baterías deben conservarse durante al menos 16 horas y no más de 24 horas a una temperatura ambiente de (40 ± 2)°C. Luego se repetirán tres ciclos de la prueba de eficiencia de carga inicial a 40 °C de acuerdo con las condiciones indicadas en la Tabla 7. La duración de la descarga no será inferior a la especificada en la Tabla 7.
Tabla 7 — Tiempo de funcionamiento con carga a largo plazo para baterías de los tipos LT, MT y NT
| Número de ciclo | Temperatura ambiente, °C±2 °C | Modo de carga | Modo de descarga | Duración mínima de descarga para el modo | |||
| A* | EN** | ||||||
| Corriente, A | Duración, días | Corriente, A | Duración | A* | EN** | ||
| 1 | 2 | No estandarizado | |||||
| 2 | 40 | 0.05 |
1 | 0.2 |
Hasta una tensión final de 1,0 V | 3 horas 45 minutos | 42 minutos |
| 3 | 1 | ||||||
| 4 | 60 | ||||||
| 5 | 70 | 0.05 |
60 | 0.2 |
Hasta una tensión final de 1,0 V | No estandarizado | |
| 6 | 60 | ||||||
| 7 | 2 | No estandarizado | |||||












