Tiêu chuẩn TCVN 11851-1:2017 Yêu cầu, tính năng đối với acquy chì-axit

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11851-1:2017
IEC 61056-1:2012

ACQUY CHÌ-AXIT MỤC ĐÍCH THÔNG DỤNG (LOẠI CÓ VAN ĐIỀU CHỈNH) - PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG, ĐẶC TÍNH CHỨC NĂNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

General purpose lead-acid batteries (valve-regulated types) - Part 1: General requirements, functional characteristics - Methods of test

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Yêu cầu chung

5  Đặc tính chức năng và các yêu cầu cụ thể

6  Điều kiện thử nghiệm chung

7  Phương pháp thử

Thư mục tài liệu tham khảo

Lời nói đầu

TCVN 11851-1:2017 hoàn toàn tương đương với IEC 61056-1:2012;

TCVN 11851-1:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVNITCIE1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 11851 (IEC 61056) Acquy chì-axit mục đích thông dụng, gồm có các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 11851-1:2017 (IEC 61056-1:2012), Acquy chì-axit mục đích thông dụng (loại có van điều chỉnh) - Phần 1: Yêu cầu chung, đặc tính chức năng và phương pháp thử;

- TCVN 11851-2:2017 (IEC 61056-2:2012), Acquy chì-axit mục đích thông dụng (loại có van điều chỉnh) - Phần 2: Kích thước, đầu nối và ghi nhãn.

ACQUY CHÌ-AXIT MỤC ĐÍCH THÔNG DỤNG (LOẠI CÓ VAN ĐIỀU CHỈNH) - PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG, ĐẶC TÍNH CHỨC NĂNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

General purpose lead-acid batteries (valve-regulated types) - Part 1: General requirements, functional characteristics - Methods of test

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung, đặc tính chức năng và phương pháp thử đối với tất cả các ngăn acquy (trong tiêu chuẩn này gọi là ngăn) và acquy chì-axit mục đích thông dụng loại có van điều chỉnh:

- dùng cho ứng dụng nạp chu kỳ hoặc nạp duy trì;

- trong thiết bị xách tay, ví dụ được lắp trong dụng cụ, đồ chơi hoặc ở những ứng dụng tĩnh khẩn cấp hoặc bộ nguồn cung cấp không gián đoạn và nguồn cấp điện thông dụng khác.

Ngăn của loại acquy chì-axit này có thể có các điện cực tấm phẳng trong bình chứa hình lăng trụ hoặc có các cặp điện cực quấn xoắn ốc trong bình chứa hình trụ. Axit sunphuric trong các ngăn này được giữ cố định giữa các điện cực bằng cách hấp thụ trong một kết cấu xốp hoặc ở dạng gel.

CHÚ THÍCH: Kích thước, đầu nối vá ghi nhãn các ngăn và acquy chì-axit thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này được quy định trong TCVN 11851-2 (IEC 61056-2).

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho, ví dụ, các ngăn và acquy chì-axit sử dụng cho

- các ứng dụng khởi động động cơ của phương tiện giao thông (bộ tiêu chuẩn TCVN 7916 (IEC 60095)),

- các ứng dụng truyền động kéo (bộ tiêu chuẩn TCVN 11849 (IEC 60254)), hoặc

- các ứng dụng tĩnh tại (bộ tiêu chuẩn TCVN 11850 (IEC 60896)).

Sự phù hợp với tiêu chuẩn này đòi hỏi nhà chế tạo phải nêu và công bố các dữ liệu tính năng cơ bản tương ứng với các quy trình thử nghiệm này. Các thử nghiệm này cũng có thể sử dụng để phê duyệt kiểu.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 11851-2:2017 (IEC 61056-1:2012), Acquy chì-axit mục đích thông dụng (loại có van điều chỉnh) - Phần 2: Kích thước, đầu nối và ghi nhãn

IEC 60417, Graphical symbols for use on equipment (Ký hiệu đồ họa dùng trên thiết bị)

IEC 60445, Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification - Identification of equipment terminals, conductor terminations and conductors (Nguyên tắc cơ bản và an toàn đối với giao diện người-máy, ghi nhãn và nhận biết - Nhận biết đầu nối thiết bị, đầu cốt của dây dẫn và dây dẫn)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

3.1

Ngăn và acquy chì-axit mục đích thông dụng loại có van điều chỉnh (general purpose lead-acid cells and batteries of the valve-regulated types)

Ngăn và acquy có cơ cấu van, van này sẽ mở ra khi áp suất bên trong của acquy tăng lên và có chức năng hấp thụ oxy ở các bản cực âm.

3.2

Ngăn (cell)

Khối chức năng cơ bản, gồm cụm điện cực, chất điện phân, bình chứa, các đầu nối và thường có các tấm cách, là nguồn điện năng được tạo ra trực tiếp từ năng lượng hóa học.

3.3

Acquy đơn khối (monobloc battery)

Acquy có nhiều khoang riêng rẽ nhưng nối điện với nhau, mỗi khoang được thiết kế để chứa các cụm tầm cực, chất điện phân, đầu nối hoặc các đấu nối liên kết và các vách ngăn có thể có.

3.4

Điện áp danh nghĩa (nominal voltage)

Giá trị xấp xỉ thích hợp của điện áp được sử dụng để định danh hoặc nhận biết ngăn, acquy hoặc hệ thống điện hóa.

3.5

Điện áp cuối (final voltage)

Điện áp quy định của acquy tại đó acquy kết thúc quá trình phóng điện.

3.6

Dòng điện phóng I₂₀ (discharge current)

Dòng điện phóng mà với dòng điện đó thì khoảng thời gian phóng điện trong các điều kiện quy định là 20 h đến điện áp cuối là 1,75 V/ngăn.

CHÚ THÍCH: Đơn vị của I₂₀ là ampe (A).

3.7

Dòng điện phóng I₁ (discharge current)

Dòng điện phóng mà với dòng điện đó thì khoảng thời gian phóng điện trong các điều kiện quy định là 1 h đến điện áp cuối là 1,60 V/ngăn.

CHÚ THÍCH: Đơn vị của I₁ là ampe (A).

3.8

Dung lượng danh định C₂₀ (rated capacity)

Lượng điện được nhả chế tạo công bố, trong các điều kiện quy định có thể được phóng từ acquy với cường độ I₂₀ đến điện áp cuối là 1,75 V/ngăn.

CHÚ THÍCH: Đơn vị của C₂₀ là ampe giờ (Ah).

3.9

Dung lượng danh định C₁ (rated capacity)

Lượng điện được nhà chế tạo công bố, trong các điều kiện quy định có thể được phóng từ acquy với cường độ I₁ đến điện áp cuối là 1,60 V/ngăn.

CHÚ THÍCH: Đơn vị của C₁ là ampe giờ (Ah).

3.10

Dung lượng thực tế (actual capacity)

C_a

Lượng điện, có thể được phóng từ acquy với cường độ phóng quy định đến điện áp cuối quy định.

CHÚ THÍCH: Đơn vị của C_a là ampe giờ (Ah).

3.11

Độ sâu phóng điện (depth of discharge)

DOD

Thước đo tình trạng phóng điện của acquy là tỷ số giữa dung lượng phóng và dung lượng danh định của acquy, được tính bằng phần trăm.

3.12

Đặc tính phóng điện cường độ cao (high-rate discharge characteristic)

Đặc tính phóng điện của acquy khi được phóng điện ở dòng điện tương đối lớn so với dung lượng của acquy.

3.13

Hiệu suất tái hợp của khí (gas recombination efficiency)

Tỷ số giữa khí thoát ra khỏi ngăn và lượng khí tạo ra bên trong ngăn bởi dòng điện nạp duy trì.

CHÚ THÍCH: Lượng khí = số ngăn x 0,63 L/Ah ở áp suất, nhiệt độ bình thường.

3.14

Van điều chỉnh (regulating valve)

Van hoạt động ở áp suất bên trong nhất định để thoát khí ra ngoài nhưng vẫn ngăn không khí bên ngoài không lọt vào bên trong acquy.

3.15

Duy trì điện tích (charge retention)

Khả năng để ngăn hoặc acquy duy trì được dung lượng khi hở mạch trong các điều kiện quy định.

3.16

Phóng điện sâu (deep discharge)

Phóng điện ứng với phần lớn dung lượng của acquy.

3.17

Ứng dụng chu kỳ (cyclic application)

Hoạt động của acquy được đặc trưng bởi phóng điện sau đó là nạp lại một cách thường xuyên.

3.18

Ứng dụng nạp duy trì (float application)

Hoạt động của acquy khi được nối cố định với nguồn điện áp một chiều không đổi, giữ cho acquy luôn được nạp đầy.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp mất điện hoặc tải tăng đột biến, acquy sẽ tiếp nhận hoặc hỗ trợ cấp điện cho tải.

4  Yêu cầu chung

4.1  Kết cấu

4.1.1  Acquy loại này bao gồm một hoặc nhiều ngăn. Acquy nhiều ngăn có thể được cấp điện như một acquy đơn khối (xem IEC 60050-482) hoặc như các ngăn riêng rẽ được nối điện và cơ với nhau.

Số lượng ngăn được nối nối tiếp trong acquy được gọi là "n" trong suốt tiêu chuẩn này.

4.1.2  Acquy phải được lắp với các van. Van không được để khí (không khí) lọt vào ngăn nhưng cho phép khí thoát ra khỏi ngăn ở áp suất bên trong nhất định mà không dẫn đến làm biến dạng hoặc hư hại khác đến ngăn hoặc bình chứa của acquy.

4.1.3  Acquy hoặc ngăn phải được thiết kế sao cho không thể bổ sung nước cũng như chất điện phân. Chúng phải thích hợp để tích điện và phóng điện theo hướng bất kỳ (ví dụ lật ngược) mà không bị rò rỉ chất lỏng khỏi các van và/hoặc các chỗ bịt đầu nối. Chúng cũng phải chịu được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ 20 °C ± 5 °C và độ ẩm tương đối lớn nhất là 80% trong một năm theo hướng lật ngược mà không bị rò rỉ.

4.1.4  Tất cả các thành phần của acquy, ví dụ, đầu nối, đấu nối giữa các ngăn, bình chứa, v.v. phải được thiết kế đối với các thông số dòng điện như quy định trong 5.4.

4.1.5  Để nạp, acquy hoặc ngăn không được lắp theo hướng bất kỳ quá 90° so với tư thế thẳng hướng lên.

4.2  Độ bền cơ

Acquy phải được thiết kế để chịu được các ứng suất cơ, rung và xóc xảy ra trong vận chuyển, mang vác và sử dụng bình thường.

4.3  Định danh

Acquy phải được nhận biết tối thiểu bằng các thông tin dưới đây được in rõ ràng và bền trên bề mặt:

- tên nhà cung cấp hoặc nhà chế tạo hoặc nhãn thương mại;

- tên kiểu hoặc tên sản phẩm;

- điện áp danh nghĩa (n x 2,0 V);

- dung lượng danh định C₂₀ (xem 5.1.2);

- cực tính;

- ngày chế tạo, viết tắt hoặc mã hiệu của ngày chế tạo;

- các ký hiệu an toàn theo tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế;

- các ký hiệu về tái chế (xem IEC 61429).

Nếu các giá trị của đặc tính chức năng hoặc các yêu cầu cụ thể khác với các giá trị quy định trong Điều 5 dưới đây thì các giá trị này phải được cung cấp cùng với acquy hoặc được đề cập trong các hướng dẫn của acquy.

Dữ liệu bổ sung như điện áp nạp khuyến cáo U_c hoặc dòng điện nạp I_c, dung lượng ở các cường độ phóng điện khác nhau, khối lượng acquy, v.v. phải được cung cấp cùng với acquy theo cách thích hợp.

4.4  Ghi nhãn cực tính

Acquy phải mang nhãn cực tính ở cả hai đầu nối bằng dấu + (60417-5005: Cực dương) vá dấu - (60417:5006: Cực âm) trên nắp liền kề với các đầu nối. Trong trường hợp acquy mang nhãn cực tính ở cả hai đầu nối bằng màu thì màu này phải theo quy định trong IEC 60446. Đầu nối dương phải được nhận biết bằng màu đỏ và đầu nối âm phải được nhận biết bằng màu đen/xanh lam.

5  Đặc tính chức năng và các yêu cầu cụ thể

5.1  Dung lượng

5.1.1  Đặc tính thiết yếu của ngăn hoặc acquy là dung lượng điện năng có thể nạp của nó. Dung lượng này, được thể hiện bằng ampe giờ (Ah), thay đổi theo điều kiện sử dụng (dòng điện phóng, và giá trị cuối của điện áp phóng, nhiệt độ).

5.1.2  Dung lượng danh định C₂₀ là giá trị chuẩn, cần được nhà chế tạo công bố, có giá trị đối với phóng điện một acquy chưa qua sử dụng ở nhiệt độ chuẩn 25 °C và dòng điện phóng:

trong đó thời gian phóng là 20 h, đến điện áp cuối U_f = n x 1,75 V và

trong đó

I₂₀ tính bằng ampe, và

C₂₀ tính bằng ampe giờ.

5.1.3  Dung lượng danh định C₁ là giá trị chuẩn, được nhà chế tạo tùy chọn để công bố, có giá trị đối với phóng điện ở nhiệt độ chuẩn 25 °C và dòng điện phóng:

trong đó thời gian phóng là 1 h, đến điện áp cuối U_f = n x 1,60 V và

trong đó

I₁ tính bằng ampe, và

C₁ tính bằng ampe giờ.

5.1.4  Dung lượng thực C_a phải được xác định bằng cách cho phóng điện một acquy được nạp đầy (xem 6.1.3) với dòng điện không đổi I₂₀ theo 7.2. Giá trị nhận được phải được sử dụng để so sánh giá trị chuẩn C₂₀ hoặc để kiểm tra tình trạng của acquy sau thời gian vận hành dài.

5.1.5  Việc xác định dung lượng thực C_a theo 7.2 cũng có thể được sử dụng để so sánh dữ liệu tính năng cụ thể (ví dụ, C₁) được chỉ ra bởi nhà cung cấp. Trong trường hợp này, dòng điện I₂₀ phải được thay bằng dòng điện cụ thể ứng với dữ liệu tính năng liên quan.

5.2  Độ bền bỉ

5.2.1  Độ bền bỉ vận hành theo chu kỳ

Độ bền bỉ vận hành theo chu kỳ thể hiện khả năng acquy thực hiện các chu kỳ phóng/nạp lặp lại. Tính năng này phải được thử nghiệm bằng một loạt các chu kỳ trong các điều kiện quy định với 50% DOD ở I = 3,4 x I₂₀ hoặc ở I = 5 x I₂₀, sau khoảng thời gian đó dung lượng thực của acquy không được nhỏ hơn 50% dung lượng danh nghĩa tính bằng ampe giờ (xem 7.4). Số lượng chu kỳ không được nhỏ hơn 200.

5.2.2  Độ bền bỉ vận hành nạp duy trì

Độ bền bỉ vận hành nạp duy trì thể hiện tính năng tuổi thọ của acquy trong ứng dụng nạp duy trì. Độ bền bỉ được xác định trong thử nghiệm 7.5 và 7.6 không được nhỏ hơn hai năm ở 25 °C hoặc 260 ngày ở 40 °C.

5.3  Duy trì điện tích

Duy trì điện tích được xác định là phần dung lượng thực C_a khi phóng điện với dòng điện I₂₀, được thể hiện bằng phần trăm, mà có thể được phóng với cùng dòng điện I₂₀ sau khi trữ ở điều kiện hở mạch trong các điều kiện quy định về nhiệt độ và thời gian (xem 7.7). Với các điều kiện này, điện tích còn lại không được nhỏ hơn 75% C_a.

5.4  Dòng điện lớn nhất cho phép

Acquy phải thích hợp để duy trì dòng điện I_m = 40 x I₂₀ trong 300 s và I_h = 300 x I₂₀ trong 5 s, nếu không có quy định khác của nhà chế tạo, mà không xảy ra biến dạng hoặc hư hại khác đến acquy (xem 7.8).

5.5  Chấp nhận nạp sau phóng sâu

Acquy theo tiêu chuẩn này có thể phải chịu phóng điện rất sâu do nối không chủ ý với tải trong thời gian dài. Sau đó chúng phải có khả năng nạp lại với điện áp không đổi U_c (xem 6.1.3 đối với U_c) trong thời gian 48 h (xem 7.9).

5.6  Đặc tính phóng điện cường độ cao

Đặc tính phóng điện cường độ cao của acquy là dung lượng cần phóng điện với dòng điện có giá trị lớn so với dung lượng của acquy. Trong quá trình phóng điện với 20 x I₂₀, thời gian phóng điện phải đạt đến 27 min hoặc nhiều hơn trong vòng 5 chu kỳ nạp và phóng.

5.7  Mật độ thoát khí

Giá trị này cho phép định lượng lượng khí thoát ra khỏi acquy trong quá trình nạp điện với phương pháp nạp theo khuyến cáo của nhà chế tạo.

Khí mật độ thoát khí được xác định trong thời gian nạp duy trì với điện áp không đổi (xem 7.10.1), giá trị G_e không được lớn hơn 0,05 ml x ngăn^-1 x h^-1 x Ah^-1. Khi mật độ thoát khí được xác định trong khi nạp với dòng điện không đổi (xem 7.10.2) hiệu quả tái hợp khí không được nhỏ hơn 90%.

5.8  Hoạt động của van điều chỉnh và khả năng chịu quá áp suất

Phải kiểm tra hai đặc tính sau:

a) Hoạt động của van điều chỉnh: khi thực hiện thử nghiệm theo 7.11.1, áp suất làm việc của van thoát khí phải từ 0,98 kPa đến 196,1 kPa.

b) Khả năng chịu quá áp: khi thực hiện thử nghiệm theo 7.11.2, acquy phải không bị biến dạng, nứt hoặc rò rỉ chất lỏng vượt quá dải kích thước cho trong Bảng 1 và Bảng 2 của TCVN 11851-2 (IEC 61056-2:2011).

5.9  Đặc tính chịu rung

Trong quá trình thử nghiệm theo 7.12, điện áp đầu nối không được nhỏ hơn điện áp danh định. Acquy phải không bị nứt và rò rỉ chất lỏng khi kiểm tra bằng cách xem xét. Các biến dạng không được vượt quá dải kích thước cho trong Bảng 1 và Bảng 2 của TCVN 11851-2:2017 (IEC 61056-2:2011).

5.10  Đặc tính chịu xóc

Trong quá trình thử nghiệm theo 7.13, điện áp đầu nối không được nhỏ hơn điện áp danh định. Acquy phải không bị nứt và rò rỉ chất lỏng khi kiểm tra bằng cách xem xét. Các biến dạng không được vượt quá dải kích thước cho trong Bảng 1 và Bảng 2 của TCVN 11851-2:2017 (IEC 61056-2:2011).

6  Điều kiện thử nghiệm chung

6.1  Lấy mẫu và chuẩn bị acquy để thử nghiệm

6.1.1  Tất cả các thử nghiệm phải được thực hiện trên các mẫu acquy chưa qua sử dụng và được nạp đầy, trừ khi các thử nghiệm được sử dụng để xác định lại dung lượng thực nhằm đánh giá độ suy giảm chất lượng sau thời gian dài vận hành.

6.1.2  Các mẫu được coi là chưa qua sử dụng nếu không lâu hơn sáu tháng kể từ ngày chế tạo.

6.1.3  Nếu không có khuyến cáo khác của nhà chế tạo, acquy được coi là nạp đầy đối với mục đích thử nghiệm sau quy trình dưới đây.

Acquy phải được nạp ở nhiệt độ môi trường 25 °C ± 2 °C

1) nạp acquy với điện áp không đổi

- trong 16 h,

- hoặc cho đến khi dòng điện không thay đổi quá 0,1 x I₂₀ trong hai giờ liên tục.

Nạp điện với điện áp không đổi được thực hiện

a) bằng điện áp không đổi, theo khuyến cáo của nhà chế tạo, hoặc nếu không có khuyến cáo này, thì bằng điện áp U_c = n x 2,35 V, hoặc

b) bằng điện áp không đổi sửa đổi (U_c trong điểm a)) với dòng điện nạp ban đầu được giới hạn ở I_max = 6 x I₂₀.

2) nạp acquy với dòng điện không đổi

- nạp điện tối thiểu 110% nhưng không quá 150% ampe giờ phóng điện,

- hoặc nạp điện đến điện áp nạp 2,4 V trên mỗi ngăn, sau đó tiếp tục nạp với cùng giá trị dòng điện cho đến khi bổ sung tối thiểu 0,25 x C₂₀ nhưng không quá 0,5 x C₂₀ ampe giờ.

Nạp điện với dòng điện không đổi phải được thực hiện theo khuyến cáo của nhà chế tạo hoặc nếu không có khuyến cáo này thì với dòng điện trong phạm vi từ I = 2 x I₂₀ đến 4 x I₂₀.

6.2  Thiết bị đo

6.2.1  Thiết bị đo diện

6.2.1.1  Dải đo của thiết bị đo

Thiết bị đo được sử dụng phải có khả năng đo được các giá trị điện áp và dòng điện. Dải đo của các thiết bị này và phương pháp đo phải được chọn để đảm bảo độ chính xác quy định cho từng thử nghiệm.

Đối với thiết bị đo analog, yêu cầu này có nghĩa là các số đọc phải được lấy ở 1/3 cuối cùng trên thang chia độ.

Các thiết bị đo khác cũng có thể được sử dụng nếu chúng cho độ chính xác tương đương.

6.2.1.2  Đo điện áp

Thiết bị đo được sử dụng để đo điện áp phải là vôn mét có cấp chính xác bằng 0,5 hoặc tốt hơn. Điện trở trong của vôn mét sử dụng phải tối thiểu là 10 kΩ/V.

6.2.1.3  Đo dòng điện

Thiết bị đo được sử dụng để đo dòng điện phải là ampe mét có cấp chính xác bằng 0,5 hoặc tốt hơn. Toàn bộ cụm ampe mét, điện trở sun và dây dẫn phải có cấp chính xác bằng 0,5 hoặc tốt hơn.

6.2.2  Đo nhiệt độ

Thiết bị đo được sử dụng phải có độ phân giải 1 K. Độ chính xác tuyệt đối của thiết bị đo phải là 1 K hoặc tốt hơn.

6.2.3  Đo thời gian

Để đo thời gian, độ chính xác của thiết bị đo phải là ±1% hoặc tốt hơn.

6.2.4  Đo kích thước

Thiết bị dùng để đo kích thước phải có độ chính xác là ± 0,1% hoặc tốt hơn.

6.2.5  Đo thể tích khí

Để đo thể tích khí, độ chính xác của thiết bị đo phải là ± 2% hoặc tốt hơn.

6.2.6  Đo áp suất

Để đo áp suất, độ chính xác của thiết bị đo phải là ± 1% hoặc tốt hơn.

7  Phương pháp thử

7.1  Điều kiện thử nghiệm

Nếu không có quy định khác, các thử nghiệm phải được thực hiện trên các acquy ở tư thế thẳng hướng lên, ở nhiệt độ môi trường từ 15 °C đến 35 °C, độ ẩm không khí 25% đến 85% và áp suất khí quyển từ 86 kPa đến 106 kPa.

7.2  Dung lượng Ca (dung lượng thực ở cường độ phóng 20 h)

7.2.1  Sau khi nạp theo 6.1.3, acquy phải được giữ hở mạch trong thời gian từ 5 h đến 24 h.

7.2.2  Trong suốt giai đoạn thử nghiệm, acquy phải được giữ ở nhiệt độ môi trường 25 °C ± 2 °C.

7.2.3  Acquy phải được phóng điện ở cùng nhiệt độ môi trường với dòng điện I₂₀ (xem 5.1.2). Dòng điện này được giữ không đổi trong phạm vi ± 2% cho đến khi điện áp đầu nối đạt đến U_f = n x 1,75 V. Thời gian phóng điện t, tính bằng giờ, phải được ghi lại.

Dung lượng thực là C_a = t x I₂₀.

7.2.4  C_a phải bằng hoặc lớn hơn C₂₀. Nếu không quy trình này cần được lặp lại. Giá trị danh định phải đạt đến tại thời điểm hoặc trước lần phóng điện thứ năm.

7.3  Dung lượng phóng điện cường độ cao

7.3.1  Sau khi nạp theo 6.1.3, acquy phải được giữ hở mạch trong thời gian từ 5 h đến 24 h.

7.3.2  Trong suốt giai đoạn thử nghiệm, acquy phải được giữ ở nhiệt độ môi trường 25 °C ± 2 °C.

7.3.3  Sau đó, acquy phải được phóng điện với dòng điện I = 20 x I₂₀ cho đến khi điện áp đầu nối đạt đến U_f = n x 1,60 V.

7.4  Độ bền bỉ trong chế độ vận hành nạp chu kỳ

7.4.1  Thử nghiệm phải được thực hiện trên tối thiểu ba mẫu (đơn khối hoặc các ngăn riêng rẽ) đáp ứng các yêu cầu của 7.2.4.

7.4.2  Trong suốt giai đoạn thử nghiệm, acquy phải được giữ ở nhiệt độ môi trường 25 °C ± 2 °C.

7.4.3  Acquy phải được nối đến thiết bị để chịu một loạt các chu kỳ liên tiếp, mỗi chu kỳ gồm

- phóng điện trong 3 h ở dòng điện I = 3,4 x I₂₀, hoặc phóng điện trong 2 h ở dòng điện I = 5 x I₂₀ ngay sau đó thực hiện

- nạp lại

• trong 9 h trong trường hợp phóng điện trong 3 h ở I = 3,4 x I₂₀ hoặc

• trong 6 h trong trường hợp phóng điện trong 2 h ở I = 5 x I₂₀

ở điện áp không đổi U_c hoặc dòng điện không đổi I_c (xem 6.1.3).

Vào cuối giai đoạn phóng điện 3 h hoặc 2 h, điện áp có tải U'_f phải được ghi lại tự động hoặc được đo bằng phương tiện thích hợp.

7.4.4  Sau loạt (50 ± 5) chu kỳ, acquy phải được nạp lại theo 6.1.3. Sau đó xác định dung lượng bằng cách phóng với dòng điện I = 3,4 x I₂₀ hoặc I = 5 x I₂₀ cho đến khi U_f = n x 1,70 V. Nếu thời gian phóng điện lớn hơn 3 h hoặc 2 h tương ứng thì acquy phải chịu loạt (50 ± 5) chu kỳ khác theo 7.4.3.

7.4.5  Nếu trong loạt chu kỳ này, điện áp U'_f (xem 7.4.3) thấp hơn n x 1,70 V thì dừng loạt chu kỳ này và acquy phải được nạp lại theo 6.1.3. Dung sai C_a phải được xác định theo 7.4.4. Nếu thời gian phóng điện nhỏ hơn 3 h hoặc 2 h tương ứng thì dừng thử nghiệm.

7.4.6  Độ bền bỉ được thể hiện là tổng số chu kỳ theo 7.4.3 mà acquy có thể chịu cho đến khi thời gian phóng điện với I = 3,4 x I₂₀ nhỏ hơn 3 h hoặc I = 5 x I₂₀ nhỏ hơn 2 h.

7.5  Độ bền bỉ trong chế độ vận hành nạp duy trì

7.5.1  Thử nghiệm phải được thực hiện trên tối thiểu ba mẫu (đơn khối hoặc các ngăn riêng rẽ).

7.5.2  Trong suốt giai đoạn thử nghiệm, acquy phải được giữ ở nhiệt độ môi trường 20 °C ± 2 °C hoặc 25 °C ± 2 °C. Không quy định độ ẩm.

7.5.3  Acquy phải được nạp với điện áp nạp duy trì không đổi từ n x 2,25 V đến n x 2,3 V do nhà chế tạo quy định. Dòng điện ban đầu phải được giới hạn ở I = 4 x I₂₀.

7.5.4  Kiểm tra dung lượng: cứ sau sáu tháng phải kiểm tra dung lượng acquy bằng cách cho phóng với dòng điện I = 3,4 x I₂₀ hoặc I = 5 x I₂₀ cho đến khi U_f = n x 1,70 V.

7.5.5  Cuối tuổi thọ đạt được khi dung lượng còn lại giảm xuống đến C < 0,6 x C₂₀ được thử ở I = 3,4 x I₂₀ hoặc C < 0,5 x C₂₀ được thử ở I = 5 x I₂₀.

7.6  Độ bền bỉ trong chế độ vận hành nạp duy trì ở 40 °C

7.6.1  Thử nghiệm phải được thực hiện trên tối thiểu ba mẫu (đơn khối hoặc các ngăn riêng rẽ).

7.6.2  Các mẫu thử nghiệm phải được kiểm tra, trước khi bắt đầu thử nghiệm, dung lượng C_a tối thiểu phải là C_rt (3 h - 1,75 V/ngăn) và phải được nạp đầy. Dòng điện ban đầu phải được giới hạn ở I = 4 x I₂₀.

7.6.3  Các mẫu phải được đặt trong tủ không khí nóng có nhiệt độ không khí trung bình sao cho các mẫu được giữ ở nhiệt độ 40 °C ± 2 °C. Độ ẩm không khí trong tủ không được cao hơn 36% RH.

7.6.4  Điều kiện nạp phải như quy định của nhà chế tạo. Thông thường điều kiện này ứng với nạp điện ở điện áp không đổi 2,25 V/ngăn và dòng điện nạp được giới hạn ở 4 x I₂₀.

7.6.5  Kiểm tra dung lượng: cứ sau sáu tháng phải kiểm tra dung lượng acquy bằng cách cho phóng với dòng điện I = 3,4 x I₂₀ hoặc I = 5 x I₂₀ cho đến khi U_f = n x 1,70 V. Kiểm tra dung lượng phải ở 20 °C ± 2 °C hoặc 25 °C ± 2 °C.

7.6.6  Cuối tuổi thọ đạt được khi dung lượng còn lại giảm xuống đến C < 0,6 x C₂₀ khi được phóng ở I = 3,4 x I₂₀ hoặc C < 0,5 x C₂₀ được phóng ở I = 5 x I₂₀.

7.7  Duy trì điện tích

Acquy đáp ứng các yêu cầu trong 7.2.4 phải được nạp điện theo 6.1.3. Bề mặt phải sạch và khô. Sau đó acquy được giữ ở trạng thái hở mạch trong 120 ngày ở nhiệt độ môi trường 20 °C ± 2 °C hoặc 25 °C ± 2 °C.

Tiếp theo, acquy phải được phóng điện theo 7.2.3 với dòng điện phóng I₂₀.

Thời gian phóng điện t đến U_f = n x 1,75 V phải bằng hoặc lớn hơn 15 h.

7.8  Dòng điện lớn nhất cho phép

7.8.1  Sau khi được nạp đầy theo 6.1.3, acquy phải được giữ hở mạch trong thời gian từ 5 h đến 24 h.

7.8.2  Sau đó acquy được phóng điện với dòng điện I_m = 40 x I₂₀ trong 300 s.

7.8.3  Acquy phải được nạp lại theo 6.1.3 và phải được giữ hở mạch ở 25 °C ± 2 °C trong khoảng thời gian từ 16 h đến 24 h.

7.8.4  Sau đó acquy được phóng điện với dòng điện I_h = 300 x I₂₀ trong 5 s.

7.8.5  Bằng cách xem xét, không được có hư hại vật lý hiển nhiên từ những lần phóng điện này.

7.8.6  Acquy phải được nạp lại theo 6.1.3 và sau đó phải được phóng điện với dòng điện I_m (xem 5.4). Thời gian t phóng điện đến U_f = n x 1,34 V phải bằng hoặc lớn hơn 150 s.

7.8.7  Nếu nhà chế tạo công bố các giá trị I_m và I_h khác với các giá trị trong 5.4 thì dòng điện thử nghiệm trong 7.8.2 và 7.8.4 phải được sửa đổi theo.

7.9  Chấp nhận nạp sau khi phóng sâu

7.9.1  Thử nghiệm phải được thực hiện trên tối thiểu ba mẫu (đơn khối hoặc các ngăn riêng rẽ). Acquy phải đáp ứng các yêu cầu của 7.2.4.

7.9.2  Điện trở tải được chọn sao cho, từ điện áp n x 2 V, dòng điện I = 40 x I₂₀ ± 10%. Điện trở phải được nối với các đầu nối của acquy mà sau đó được đặt trong nhiệt độ môi trường 20 °C ± 2 °C hoặc 25 °C ± 2 °C trong 360 h.

7.9.3  Điện trở tải sau đó được ngắt ra khỏi các đầu nối và acquy phải được nạp lại ở điện áp không đổi U_c (xem 6.3.1) trong thời gian 48 h với dòng điện trong khoảng từ 6 x I₂₀ đến 10 x I₂₀.

7.9.4  Vào cuối giai đoạn nạp, acquy phải được giữ hở mạch ở 25 °C ± 2 °C trong thời gian từ 16 h đến 24 h. Sau đó acquy được cho phóng điện theo 7.2.3.

7.9.5  Dung lượng còn lại tính bằng ampe giờ phải ≥ 0,75 x C₂₀ (Ah).

7.10  Cường độ thoát khí

7.10.1  Cường độ thoát khí với điện áp không đổi

7.10.1.1  Thử nghiệm phải được thực hiện với sáu ngăn hoặc ba acquy đơn khối được nối nối tiếp và không trải qua xử lý ổn định nào.

7.10.1.2  Các mẫu phải được giữ ở nhiệt độ từ 20 °C đến 25 °C và lắp với thiết bị thu gom khí sao cho khí thoát ra có thể được thu gom lại trong một vài ngày.

7.10.1.3  Việc thu gom khí phải được thực hiện, ví dụ, với thiết bị thu gom khí tương tự như thể hiện trên Hình 1 với lưu ý đến việc dẫn khí tránh rò rỉ từ mẫu đến thiết bị thu gom, thể tích mẫu thích hợp cho hoạt động tự động trong thời gian dài không có giám sát và đầu thủy tĩnh lớn nhất 20 mm có được do chênh lệch giữa độ sâu ngâm vòi thu gom và mức nước.

Hình 1 - Ví dụ về thiết bị thu gom khí

7.10.1.4  Các mẫu phải có dung lượng C_a bằng hoặc lớn hơn dung lượng danh định C₂₀, được nạp đầy và nạp duy trì trong (72 ± 1) h với điện áp nạp duy trì U_flo do nhà chế tạo quy định.

7.10.1.5  Sau (72 ± 1) h nạp duy trì, bắt đầu thực hiện thu gom khí và tiếp tục thu gom khí trong (192 ± 1) h tiếp theo. Ghi lại tổng thể tích khí thực tế thu được V_a trong thời gian (192 ± 1) h, lưu ý nhiệt độ môi trường T_a và áp suất môi trường P_a tại đó xác định thể tích khí.

7.10.1.6  Tính thể tích khí chuẩn hóa V_n phát ra bởi từng mẫu ở 20 °C và áp suất chuẩn 101,3 kPa hoặc ở 25 °C và áp suất chuẩn 101,3 kPa. Áp suất hơi nước được bỏ qua.

trong đó

V_n là lượng khí chuẩn hóa phát ra (ml);

V_a là tổng lượng khí tích lũy thu gom được (ml);

T_r nhiệt độ chuẩn (K): 20 °C = 293 K, 25 °C = 298 K;

T_a nhiệt độ môi trường (K): T_a = 273 + T, tính bằng °C;

P_a áp suất khí quyển môi trường (kPa);

P_r áp suất chuẩn hóa (kPa): P_r = 101,3 kPa.

7.10.1.7  Tính lượng khí cụ thể phát ra trên mỗi ngăn G_e ở các điều kiện điện áp nạp duy trì bình thường bằng công thức sau:

trong đó

n số lượng ngăn được thu gom khí;

t số giờ thu gom khí;

C_rt dung lượng danh định 20 h đến 1,75 V_pc của mẫu từ đó khí được thu.

7.10.2  Cường độ thoát khí với dòng điện không đổi (thử nghiệm hiệu suất khí kết hợp)

Nếu khuyến cáo nạp điện với dòng điện không đổi, cường độ thoát khí phải được thực hiện với dòng điện không đổi.

7.10.2.1  Thử nghiệm phải được thực hiện với sáu ngăn hoặc ba acquy đơn khối nối nối tiếp và không trải qua xử lý ổn định nào.

7.10.2.2  Các mẫu phải được giữ ở nhiệt độ từ 25 °C ± 5 °C, và lắp với thiết bị thu gom khí sao cho khí thoát ra có thể được thu gom lại trong một vài ngày.

7.10.2.3  Việc thu gom khí phải được thực hiện, ví dụ, với thiết bị thu gom khí tương tự như thể hiện trên Hình 1 với lưu ý đến tới việc dẫn khí tránh rò rỉ từ mẫu đến thiết bị thu gom, thể tích mẫu thích hợp cho hoạt động tự động trong thời gian dài không có giám sát và đầu thủy tĩnh lớn nhất 20 mm có được do chênh lệch giữa độ sâu ngâm vòi thu gom và mức nước.

7.10.2.4  Các mẫu phải có dung lượng C_a bằng hoặc lớn hơn dung lượng danh định C₂₀, được nạp đầy và sau đó nạp với dòng điện không đổi 2 x I₂₀ trong (48 ± 1) h.

7.10.2.5  Sau 24 h nạp với dòng điện không đổi, thực hiện thu gom khí phát ra trong 5 h ở dòng điện I = 0,1 x I₂₀. Ghi lại tổng thể tích khí thực tế thu được (V_a tính bằng ml), lưu ý nhiệt độ môi trường T_a và áp suất môi trường P_a tại đó xác định thể tích khí.

7.10.2.6  Tính hiệu quả thu gom khí bằng công thức (5) và (6). Lượng khí thoát ra được quy đổi về 101,3 kPa ở 25 °C trên mỗi ampe giờ nạp được xác định bằng công thức (5). Áp suất hơi nước được bỏ qua.

trong đó

 là lượng khí thoát ra trên mỗi ngăn được quy về lượng khí thoát ra ở nhiệt độ môi trường 25 °C và áp suất khí quyển 101,3 kPa trên 1 Ah của lượng điện năng tiêu thụ (ml/Ah);

P_a áp suất khí quyển môi trường ở thời điểm đo (kPa);

P_r = 101,3 kPa.

T_a nhiệt độ môi trường nơi đặt ống buret hoặc trụ chia độ;

V_a là tổng lượng khí tích lũy thu gom được (ml);

Q lượng ampe giờ sử dụng trong quá trình thu gom khí;

n số lượng ngăn.

Hiệu suất thu gom khí được tính bằng

trong đó

684 là đại lượng lý thuyết của khí thoát ra với áp suất 101,3 kPa ở 25 °C trên mỗi Ah (ml/Ah).

7.11  Hoạt động của van điều tiết và khả năng chịu quá áp suất

7.11.1  Hoạt động của van điều tiết

Áp suất khí nén phải được đặt từ từ vào van thoát khí, đo áp suất khi van mở, tiếp theo giảm áp suất khí nén từ giá trị áp suất này, đo áp suất khi van đóng. Các áp suất này phải được lấy là áp suất hoạt động của van thoát khí.

7.11.2  Khả năng chịu quá áp suất

Thử nghiệm đặc tính chịu rò rỉ chất lỏng phải như sau:

a) phải sử dụng acquy được nạp theo 6.1.3;

b) acquy phải được nạp ở dòng diện bằng 4 x I₂₀ trong 5 h;

c) phải kiểm tra bằng mắt xem có vết nứt hoặc rò rỉ chất lỏng không, phải đo kích cỡ bằng thước cặp.

7.12  Đặc tính chịu rung

7.12.1  Nạp đầy acquy theo 6.1.3.

7.12.2  Thử nghiệm được thực hiện trong các điều kiện sau:

a) trục rung: X, Y, Z;

b) rung liên tục với sóng hình sin có biên độ 4 mm và tần số 16,7 Hz trong 1 h theo từng hướng. Sau khi đặt rung, phải kiểm tra bằng mắt xem sự xuất hiện của các vết nứt hoặc rò rỉ chất lỏng, và đo kích thước bằng thước cặp. Ngoài ra, đo điện áp của acquy bằng cách sử dụng vôn mét.

7.13  Đặc tính chịu xóc

7.13.1  Nạp đầy acquy theo 6.1.3.

7.13.2  Thử nghiệm được thực hiện trong các điều kiện sau:

a) thả rơi acquy ba lần sao cho đáy rơi xuống từ độ cao 20 cm lên một mặt sàn cứng bằng phẳng dày tối thiểu 10 mm;

b) sau các lần thả rơi, phải kiểm tra bằng mắt việc xuất hiện các vết nứt hoặc rò rỉ chất lỏng, và đo kích thước bên ngoài của acquy bằng thước cặp. Ngoài ra, đo điện áp của acquy bằng cách sử dụng vôn mét.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 60050-482, International Electrotechnical Vocabulary - Part 482: Primary and secondary cells and batteries

[2] IEC 60051-1, Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories - Part 1: Definitions and general requirements common to all parts

[3] IEC 60051-2, Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories - Part 2: Special requirements for ammeters and voltmeters

[4] IEC 60095 (tất cả các phần), Lead-acid starter batteries

[5] IEC 60254 (tất cả các phần), Lead-acid traction batteries

[6] IEC 60359, Electrical and electronic measurement equipment - Expression of performance

[7] IEC 60485, Digital electronic d.c. voltmeters and d.c. electronic analogue-to-digital convertors1

[8] IEC 60896 (tất cả các phần), Stationary lead-acid batteries

[9] IEC 61429, Marking of secondary cells and batteries with the international recycling symbol ISO 7000-1135