GB T 15100-2003 碱性或其他非酸性电解液的二次电池和电池组--密封金属氢化物镍可充单体电池.pdf

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1、GB;T 15100-2003月EC61436: 1998 前言本标准等同采用国际电工委员会IEC61436: 1998碱性或其他非酸性电解液的二次电池和电池组一一密封金属氢化物镰可充单体电池队在内容上与IEC61436:1998完全一致，在编写格式上参照了GB;T 1. 1一2000标准化工作导则第1部分g标准的结构和编写规则的有关规定.这样，利于适应国际贸易和国际接轨，便于和其他国家进行技术和经济交流，促进我国金属氢化物镰电池的发展。本标准自发布之日起同时代替GB!T15100-1994金属氢化物镰圆柱密封碱性蓄电池总规范。本标准与GB!T15100-1994相比变化如下2GB;T 151

2、00一1994仅适用于圆柱密封金属氢化物镰蓄电池，而本标准适用于圆柱密封金属氢化物镰蓄电池和小方形密封金属氢化物镰蓄电池，本标准规定电池型号用HR或HF开头，其后带以蓄电池的外形参数g-20C下仅规定了。.2I.A和1I，A放电，一一低温放电的环境温度为0C;一一蓄电池的循环寿命方法不同g一一过充电的时间改为48h; 取消了对蓄电池备用态寿命的考核要求z蓄电池的贮存期改为12个月，一一增加了蓄电池交流内阻和直流内阻的测量方法;一一蓄电池的验收分为定型试验和逐批检验.本标准由中华人民共和国信息产业部提出.本标准由全国碱性蓄电池标准化技术委员会归口。本标准由国营第七五六厂负责起草。本标准主要起草人

3、2姚新岗、刘新军.GB/T 151-2003/IEC 61436: 1998 号l言依照惯例，二次碱性电池和电池组的制造商和用户把电池的充放电电流表示成为容量的倍数。例如s把给额定容量为100Ah电池充电的电流20A表示为C/5A或0.2CAo这种电流表示方法已经应用到与碱性电池和电池组有关的所有标准中。多数意见认为这种电流表示方法是量纲性错误，因为以安时为单位表示的容量的倍数仍将是以安时为单位，并不是所要求的以安培为单位来表示的电流。通过评定.IEC第21技术委员会已经出版了碱性二次电池和电池组标准中电流的表示指南)IEC614340996-09)，其中所叙述的方法在本标准中被采用。简而言之

4、，该种方法规定标准试验电流应被表示为2I ,A = C.Ah/1h 式中21, 是以安培(A)为单位的标准试验电流;C.是制造商宣称的以安时(Ah)为单位的额定容量gn一二是所宣称额定容量的时间基数。GB/T 15100-2003/IEC 61436: 1998 碱性或其他非酸性电解液的二次电池和电池组一一密封金属氢化物镇可充单体电池1 总则1. 1 范围本标准规定了适合于任何方位使用的密封金属氧化物镰可充单体电池的试验和要求。1.2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励

5、根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第二部分试验方法试验Eb和导则z碰撞(idtIEC 60068-2-29 :1 987) IEC 60051 直接指示模拟电气测量仪表及其附件IEC 60410: 1973 计数检查抽样方案和程序IEC 60485 数字电子直流电压表和直流电子模数转换器1. 3 术语和定义本标准使用下列术语和定义:1. 3.1 密封金属氢化物镶电池sealed nickel-脏.etalbydride cell 在制造厂规定的充电制度和温度范围内，电池

6、保持密封，既不漏气，也不漏液，电池本身装有安全装置，以防止内压过高的危险。电池元须添加电解液，并设计成能在其寿命期间以最初密封状态工作。注2金属氢化物镰电池到寿命末期，由于电池内氢气的罩积，有可能有气体逸出。1. 3. 2 小方形电池small prismatic cell 电池形状为长方体，其厚度和宽度不超过25mm。1. 3. 3 密封金属氢化物镰可充电池的标称电压翩翩咐恤geof a sealed nick叶皿刨by曲iderecbar酬b1ecell 密封金属氢化物镶可充电池的标称电压为1.2 V , 1. 3. 4 额定容量rated capacity 制造商所标明的电量CsAh，即

7、单体电池在20C条件下，以O.2I，A的标准试验电流放电至终止电压1.0V时，所能提供的最低电量。单体电池的充电、搁置和放电按第4章的规定进行。1. 4 参敛测量公差相对于规定值或实际值，所有可控值或测量值的准确度应在下列公差之内-a) 电压士1%，b) 电流土1%，c) 容量:I:l%，d) 温度士2C，e) 时间士0.1%。GB/T 15100-2003/IEC 61436.1998 以上公差是由测量仪器、所使用的检测方法及测试过程中所有其他误差源组合形成的准确度。对于测试仪器的选择，请参见IEC60051(对于模拟式仪器)和IEC60485(对于数字式仪器).所使用测试仪器的详情应在每份

8、试验结果报告中提供。2 型号和标志2.1 电池型号2. 1. 1 圆柱密封金属氧化物镰可充单体电池圆柱密封金属氢化物镰可充单体电池的型号是以字母HR开头，后接以斜线分开的两组数字。斜线左边的两个数字表示不小于电池所规定的最大直径的整数，以mm为单位.斜线右边的两个数字表示不小于电池所规定的最大高度的整数，以mm为单位.例如.HR15/510 2. 1. 2 小方形密封金属氢化物镰可充单体电池小方形密封金属氢化物镰可充单体电池的型号是以字母HF开头，后接以斜线分开的三组数字。第一个斜线左边的两个数字表示不小于电池所规定的最大宽度的整数，以mm为单位。中间的两个数字表示不小于电池所规定的最大厚度的

9、整数，以mm为单位.第二个斜线右边的两个数字表示不小于电池所规定的最大高度的整数，以mm为单位。例如.HF 18/07/490 2.2标志除订购方另有要求外，无连接片的每只电池均应给出下列永久性标志z密封金属氢化物镰可充电池或Ni-MH，电池型号(按2.1规定)，额定容量g标称电压g推荐的充电率和时间p一一极性，一一制造日期(可用代码)，一一制造商或供应商的名称或商标(标志)。注如果带有连接片的密封金属氢化物镰可充单体电池是电池组的组成部分时，一般不需要标示，因为在这种情况下电池组本身标有上述内容3 尺寸直径(-) 圈1带防护外套的圆柱密封金属氢化物镰可充单体电池直皮厚度(-) 琶奎E图2带防

10、妒外蠢的小方形密封金属氢化物镰可充单体电池GB/T 15100-2003/IEC 61436: 1998 襄1带防护外套的圆柱密封金属氢化物镰可充单体电池的尺寸型号直径/mm高度/mmHR 11/45 10.5 HR 15/43 14.5 43.0 HR 15/49 14.5 49.0 l 0 HR 15/51 14.5 。50.51 -1. 5 HR 17/29 17.0 0.7 28.5 HR17/43 17.0 43.0 HR 17/50 17.0 50.0 _。HR17/67 17.0 HR 23/43 43.0 t -.5 HR 26/47 25.q. -10 47.0 HR 26/

11、50 25.8 50.0 -.o 表2带防护外套的小方形密封金属氢化物镰可充单体电池的尺寸型号宽度/mm厚度/mm高度/mmHF 15/08/49 14.5 HF 15/09/49 14.5 8.3 48.2 HF 18/07/36 17.3 6.1l Q 35. 7 -1.0 HF 18/07/49 17.3 6.1 I -0.7 48.2 HF 18/09/49 17.3 。8.3 48.2 HF 18/07/68 17.3 -1. 0 6.1 HF 18/11/68 17.3 67.3 HF 18/18/68 17.3 17.3l 0 67.3 0 l5 HF 23/11/68 22.7

12、 10.71 -1. 0 67.3 HF 23/15/68 22.7 14.5 67.3 4 电气试验依据本章和第5章进行各种试验的充电电流和放电电流应以额定容量为基准。除4.7规定的试验外，在所有试验中不应出现电解液泄漏.4.1 试验的充电程序(方法除本标准另有说明外，试验的充电方法是在环境温度为20C土5C条件下，以恒电流O.1I，A充电16 ho 充电前，电池应在20C士5C条件下以O.2I.A恒流放电至终止电压l.0 Vo 4.2 放电性能应按顺序进行下面的放电试验。4.2.1 20t放电性能电池应按4.1充电，充电后电池应在环境温度200C士50C条件下搁置1h4h。然后在此环境温度

13、下按表3规定放电。放电持续时间不少于表3规定的最短持续放电时间。GB/T 15100-2003/IEC 61436: 1998 襄320t放电性能放电条件最短持续放电时间放电电流/A终止电压/V0.21, 1. 0 5 h ll, 0.9 42 min a该项试验允许进行5次循环，当任一次循环结束满足要求时，可停止试验e4.2.2 ot放电性能电池按4.1充电后，应在环境温度为0C土2C条件下搁置16h24 h。然后在相同环境温度下，按表4规定放电，放电持续时间不少于表4规定的最短持续放电时间。放电条件放电电流/A0.21, ll, 4.3 荷电保持能力表4ot放电性能终止电压;V1. 0 0

14、.9 最短持续放电时间4 h 36 mn 荷电保持能力应采用下列试验进行检验。电池按4.1规定充电后，应在环境温度为20C士2C的条件下开路搁置28d，搁置期间允许短时间内温度在20C土5C范围内变化。电池在20C下搁置28d后，应在4.2.1规定的条件下以O.2I，A恒流放电，持续放电时间不少于3 h。4.4 循环寿命循环寿命试验前，电池应以0.2I，A恒流放电至终止电压1.0 V，所有型号的电池都应在环境温度为20C土5C条件下进行下面的寿命试验。充放电应按表5中规定的条件始终以恒电流进行，试验期间，应防止电池外壳温度超过35C，必要时可采取强制通风措施。注.决定电池性能的是电池的实际温度

15、，而不是环境温度。表5循环寿命循环次数充电充电态搁置放电1 O. 1I.A,16 h 元o. 25It A.2 h 20 minb 2-48 0.251, A. 3 h 10 min 无o. 2SIt A.2 h 20 minb 49 o. 251,A ,3 h 10 min 元0.251，A，放电至电压1.0V50 0. 1l,A, 16 h 1 h-4 h 0.21，A，放电至电压1.0V a电池在完成50次循环后，允许开路搁置足够的时间，以便正好隔两周开始第51个循环.在第100、150、200、250、300350、400次和第450次时可采用同样的方法(程序b如果放电电压低于1.0V

16、.则放电可以停止.重复150次循环，直至出现任一个第50次循环的放电时间少于3h为止，这时按照第50次循环的规定再进行一次循环。当两个这样的连续循环的持续放电时间均少于3h时，寿命试验终止。试验结束时，循环次数应不少于500次。GB/T 15100-2003/IEC 61436 , 1998 4.5 恒压充电接受能力本标准未规定恒压充电接受能力试验，也不推荐恒压充电。4.6 过充电电池耐过充电的能力应通过下列试验进行检测.电池应在环境温度为20C士5C条件下以O.lI，A恒流充电48h。充电后，电池在相同环境温度下搁置1h4 h。然后，电池在20C:I:5C条件下以O.2I，A恒流放电至终止电

17、压1.0 V，放电持续时间不少于5h , 4.7 安全装置动作警告=进行本试验时，应非常小心.电池应分别进行试验，并应注意，不符合要求的电池，即使切断充电电流也会发生爆炸，因此试验应在保护装置中进行.为证实当电池内压超过安全装置动作的临界值时，电池的安全装置将会动作，释放气体。应进行下述试验。电池在环境温度20C士5C条件下以0.2I，A恒流强制放电至终止电压oV，然后将电流增至1I，A，并在相同的环境温度下保持60min。在此期间及放电结束后，电池不应破裂或爆炸，但允许漏液和变形。4.8 贮存贮存试验前，电池应按4.1规定充电，然后在平均温度20C:I:5C、相对湿度(65土20)%的条件下

18、开路搁置12个月。贮存期间，环境温度在任何时候都不应超出20C土1OC的范围。贮存期满后，电池应按4.1规定进行放电和充电，并以4.2.1规定的O.2I，A恒流放电。在20C条件下贮存12个月后，放电持续时间应不少于4h，允许电池经5次充放电循环后达到j容量要求。注随后的质量检验过程中，在电池的贮存放电取得满意的结果之前，可同意暂时认可电池性能。4.9 内阻密封金属氢化物镇可充单体电池的内阻应用交流法或直流法检验。在同一只电池上用交流和直流两种方法进行内阻测量时，应首先用交流法，随后用直流法。在此情况下，就无须在交流法和直流法测量之间对电池进行放电和充电。测量前，电池应以O.2I，A放电至终止

19、电压1.0 V，然后再按4.1充电，充电后电池在20C士5C的环境温度下搁置1h4 h。4.9.1 交流肉阻的测量对电池施加频率为1.0 kHz土0.1kHz的交流电流I.(r.m. s.)1 s5 5，测量交流电BU.(r. m. S. )。交流内阻R按下式计算z式中R -交流内阻;U. 交流电压有效值;1.一一交流电、流有效值。R二号注1，应选择适当的交流电流，使峰值电压保持在20mV以下.注2，这种方法实际上是测量阻抗，在规定的频率范围之内其值近似等于内阻。GB/T 151-2003/IEC 61436 ,1998 4.9.2 直流内阻的测量电池以恒电流1，持续放电10s，放电10s后测

20、量并记录放电电压U，;然后立即将电流增加到恒电流值1，持续放电3s，放电3s后测量并记录相应的放电电压民。所有电压的测量都应在电池的极端进行，并与传导电流的触点分开。电池的直流内阻R.o按下式计算2式中zR.o一一直流电阻;1，一一恒流放电电流0.21，A;1，一一恒流放电电流2I，A;u, -u, Ro=7一一一二(0)1, - 1, U，、U，一一放电过程中测得的相应电压值。5 机械试验2碰撞试验电池的耐机械冲击能力应按GB/T2423. 61995规定的方法进行检测。随机抽取电池以备试验用。如果是圆柱电池，半数电池的碰撞方向与电池的高度方向(轴向)平行，另半数电池的碰撞方向应垂直于电池的

21、高度方向。如果是小方形电池，则每只电池必须在三个相互垂直轴线的两个最易损坏的方向上进行碰撞试验。每只试验电池应安装牢固。适合的安装方法是用强粘接力环氧树脂胶将电池粘到至少5mm厚的钢板上。根据试验电池的冲击方向，可将电池底或侧壁与安装板粘结在一起。然后每只电池应按4.1规定进行充电.充电完成后进行碰撞试验，所采用的碰撞试验机应符合GB/T 2423. 6-1995的要求。碰撞试验应在20C土5C的环境温度下，按下列条件进行z峰值加速度(A)98 m/ s (10 g) , 一一脉冲宽度()16ms; 一-相应速度变化1. 00 m/s. 碰撞次数1 000土100碰撞试验完成后，每只电池应在环

22、境温度20C士5C条件下搁置1h4 ho然后在相同环境温度下，以O.2I，A恒流放电至终止电压1.0 V，放电时间不少于5ho 6 定型和验收规则6.1 定型试验定型试验的顺序和样本大小按表6中的规定。电池分为6组，即A、B、C、D、E和F组，并分别进行试验。所需样品总数为27只，其中包括一只备用电池，在发生供货方责任范围之外的任何失效时，用于重复进行试验。各组电池应依次进行各项试验，全部电池都应进行A组试验，然后按表6中规定的样本大小将样品随机分为5组。表6规定了每组电池允许不合格电池数和总不合格电池数。如果一只电池不符合一组中的全部或部分试验项目的要求，则认为该电池不合格。GB/T 151

23、00-2003/IEC 61436: 1998 表6定型试验程序允许不合格电池数分组样本数(大小)章条号试验方法每组总数2.2 标志3 尺寸A 27 。4.2.1 20C下以O.2I，A放电4.2.1 20C下以1l，A放电4.2.2 。下以O.2I，A放电B 5 l 4.2.2 。下以1l，A放电4.6 过充电3 C 5 。4.7 安全装置动作(能力D 5 4.4 循环寿命1 4.3 荷电保持能力E 6 1 5 碰撞试验4.8 贮存F 5 l 4.2.1 20C下以O.2I，A放电6.2 逐批检验这些试验适用于独立批电池的交货验收。抽样方案应按IEC60410确定，除非供需双方另有协定，否则

24、，各项检验和试验应按表7推荐的检查水平和合格质量水平(AQL)进行。襄7推荐的逐批检验试验程序推荐分组章条号检验/试验方法AQL 检查水平% 外观检验g一一无机械损伤日4 A 外亮和极柱元锈蚀E 4 按合同一一连接片数量、安装位置和牢固度53 1 一一外壳和极端上无电解液E 0.65 物理检验z3 一一尺寸53 1 B 型号目录一一重量53 1 2.2 一一标志53 1 电气检验2按合同开路电压和极性E 0.65 C 一一-20C下以O.刀，A放电4.2.1 53 I 4.2.1 一-20C下以1l，A放电53 1 注，同一只单体电池上的两个或多个缺陷不累硕计算，只作为与最低告格质量水平CAQL)相对应的一个缺陷.