Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6473:1999 Ắc qui kiềm sắt - Niken dùng cho mỏ hầm lò

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 6473:1999

ẮC QUI KIỀM SẮT-NIKEN DÙNG CHO MỎ HẦM LÒ

Alkaline nikel-iron batteries for underground mine

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho ắc qui kiềm sắt-niken điện áp danh định là 1,2 V, dùng làm nguồn điện một chiều cho tàu điện ắc qui hoặc chiếu sáng cố định ở các mỏ hầm lò có nhiệt độ môi trường từ - 20°C đến 50°C.

2. Phân loại

Căn cứ vào dung lượng danh định, ắc qui kềm sắt-niken được phân làm bốn loại là SN500, SN350, SN300, SN250. Các thông số kỹ thuật của ắc qui ghi ở bảng 1.

Bảng 1 – Thông số kỹ thuật của ắc qui kiềm sắt-niken

Chú thích – Kích thước và khối lượng của ắc qui bao gồm cả vỏ cách điện.

3. Yêu cầu kỹ thuật

3.1. Vỏ ngoài

Vỏ ngoài của ắc qui làm bằng thép lá các bon thấp hoặc thép sôi. Nếu làm bằng nhựa cách điện thì phải là loại nhựa có đủ độ bền cơ học, chịu kiềm và không bị lão hóa trong thời hạn sử dụng. Vỏ thép ngoài và các linh kiện kim loại bên ngoài đều phải mạ niken. Trụ cực, đai ốc và các vòng đệm đều phải bôi lớp vadơlin mỏng. Trên vỏ thép phải áp dụng giải pháp cách điện thích hợp.

3.2. Độ kín

Khi đậy van nút khí của miệng rót dung dịch, bình ắc qui vẫn thoát được khí từ trong bình, đồng thời ngăn không cho không khí và tạp chất chui vào bình.

Khi đậy van đặt nghiêng ắc qui một góc 30° so với vị trí bình thường thì điện dịch trong bình phải không bị rò rỉ ra ngoài.

3.3. Phóng điện ở 20°C

Thời gian phóng điện của ắc qui ở 20°C không nhỏ hơn qui định ở bảng 2.

Bảng 2 – Tính năng phóng điện ở 20°C

Chú thích – Ắc qui SN500, SN350, SN300 và SN250 có chế độ phóng điện thông thường.

3.4. Khả năng chịu rung động

Bình ắc qui đưa lên máy rung có tần số 900 lần/phút, biên độ 2,5 mm. Sau thời gian rung là 1 h, bình ắc qui không nứt vỏ và phóng điện được theo thông số ghi ở bảng 2.

3.5. Tuổi thọ

Tuổi thọ của ắc qui xác định bằng số chu kỳ nạp phóng điện.

Ở nhiệt độ môi trường 27°C ± 2°C, ắc qui phải đảm bảo có số chu kỳ nạp phóng không nhỏ hơn 550 chu kỳ theo phương pháp thử quy định trong điều 4.6. Trong giai đoạn thử tuổi thọ ở chu kỳ thứ 50, thời gian phóng điện của ắc qui phải không nhỏ hơn 3 h 30 phút.

3.6. Thời hạn bảo quản

Trước khi đưa vào bảo quản, ắc qui phải được phóng điện với dòng điện không đổi 0,2 C5A cho đến khi điện áp giảm còn 1 V. Sau đó đổ hết điện dịch khỏi bình, đậy nút rót điện dịch rồi bảo quản trong môi trường nhiệt độ 27°C ± 2°C, độ ẩm tương đối 45% đến 75%. Sau thời hạn bảo quản 2 năm, ắc qui phải đảm bảo các tính năng quy định ở 3.3 và 3.4.

4. Phương pháp thử

4.1. Dụng cụ, thiết bị

Ngoài các máy nạp, phóng và máy rung còn cần có một số dụng cụ sau:

- các ampe kế có cấp chính xác không thấp hơn 1; đối với dòng nạp phóng lớn, cấp chính xác không thấp hơn 1,5. Thang đo loại 0 A đến 750 A;

- vôn kế có cấp chính xác không thấp hơn 0,5 và điện trở không thấp hơn 300 W/V;

- nhiệt kế có thang đo từ 0°C đến 100°C, giá trị vạch chia 1°C;

- tỷ trọng kế có thang đo từ 1,1 đến 1,3, độ chính xác 0,05;

- đồng hồ bấm giây;

- các thước đo độ dài, chính xác đến 0,5 mm.

4.2. Chuẩn bị thử

4.2.1. Kiểm tra điện dịch

Dung dịch natri hidroxit (NaOH) có nồng độ 200 g/l đến 240 g/l, trong đó có 10 g/l ± 1 g/l litihidroxit (LiOH). Tỷ trọng của điện dịch ở nhiệt độ 20°C là 1,18 ± 0,02.

Sau khi rót điện dịch phải ngâm 4 h rồi điều chỉnh mức điện dịch cao hơn bản cực từ 15 mm đến 30 mm.

4.2.2. Điều kiện môi trường

Các phép thử ắc qui phải được tiến hành trong điều kiện môi trường có nhiệt độ 27°C ± 2°C, độ ẩm tương đối từ 45% đến 75% và áp suất khí quyển.

4.2.3. Nạp điện

Trong điều kiện thử quy định, dùng chế độ nạp điện định dòng 0,25 C5 A để nạp trong 8 h.

4.3. Thử độ kín của van nút khí

Sau khi rót điện dịch vào bình ắc qui, đậy van nút khí lại, lau khô mặt bình, rồi đặt nghiêng 30°. Quan sát hiện tượng rò rỉ điện dịch trên mặt bình.

Sau quá trình thử, ắc qui đạt yêu cầu khi trên bề mặt ắc qui không có dấu vết của điện dịch.

4.4. Thử phóng điện ở 20°C

Khi nạp và phóng điện đều áp dụng phương pháp định dòng. Theo các điều kiện qui định, tiến hành hai chu kỳ nạp phóng thử và một chu kỳ kiểm tra dung lượng.

4.4.1. Chu kỳ nạp phóng thử thứ nhất

Ắc qui được nạp theo chế độ định dòng 0,25 C5 A trong 12 h và phóng với dòng điện không đổi 0,2 C5 A trong 5 h, điện áp cuối kỳ phóng không được nhỏ hơn 1,0 V.

4.4.2. Chu kỳ nạp phóng thứ hai

Ắc qui được nạp theo chế độ định dòng 0,25 C5 A trong 12 h và phóng với dòng điện không đổi 0,2 C5 A cho đến khi điện áp còn 1,0 V thì ngừng.

4.4.3. Chu kỳ kiểm tra dung lượng

Ắc qui được nạp điện theo 4.2.3 rồi tiến hành phóng với dòng điện không đổi 0,2 C5 A cho đến khi điện áp còn 1,0 V. Ghi chính xác thời gian phóng của từng bình ắc qui đạt tới 1,0 V. Thời gian phóng của nó phải phù hợp với 3.3.

4.5. Thử khả năng chịu rung động

Mẫu thử là ắc qui đã đạt yêu cầu khi kiểm tra dung lượng theo 4.4.3. Sau khi nạp no điện theo 4.2.3, để ắc qui theo chiều đứng trên bàn máy rung.

Tiến hành gây rung động trong 1 h theo các điều kiện quy định ở 3.4, đồng thời để ắc qui phóng điện với dòng điện không đổi 0,2 C5 A. Sau khi thử rung, ắc qui phải đạt yêu cầu:

- bề mặt ắc qui phải không có hư hại bên ngoài và các vết điện dịch trên bề mặt ắc qui;

- ắc qui vẫn tiếp tục phóng điện đến 1,0 V và thời gian phóng điện của bình phải phù hợp với quy định ở 3.3.

4.6. Thử tuổi thọ theo chu kỳ phóng nạp

Mẫu thử là ắc qui đã đạt yêu cầu khi thử phóng điện ở 20°C theo 4.4. Thử tuổi thọ của ắc qui được tiến hành theo quy định ở bảng 4.

Bảng 4: Thử tuổi thọ chu kỳ

4.6.1. Chu kỳ thứ nhất đến chu kỳ thứ 49

Tiến hành thử liên tục từ chu kỳ thứ nhất đến chu kỳ thứ 49. Sau khi kết thúc chu kỳ thứ 49, cho ắc qui nghỉ một thời gian ngắn rồi mới tiến hành thử chu kỳ thứ 50.

4.6.2. Chu kỳ thứ 50

Sau khi nạp điện theo 4.2.3, để ắc qui yên tĩnh 2 giờ rồi tiến hành phóng điện, với dòng điện không đổi 0,2 C5 A cho đến khi điện áp giảm còn 1,0 V. Thời gian phóng điện của ắc qui phải không nhỏ hơn 3 h 30 ph.

4.6.3. Chu kỳ thứ nhất đến chu kỳ thứ 50 là một chu trình. Thời gian bắt đầu thử của chu trình sau phải cách thời gian bắt đầu của chu trình trước hai tuần lễ.

4.6.4. Thời gian phóng điện của ắc qui ở chu kỳ thứ 50 phải không nhỏ hơn 3 h 30 ph. Nếu nhỏ hơn, tiến hành thử một chu kỳ tiếp theo 4.6.2. Nếu thời gian phóng điện vẫn nhỏ hơn 3 h 30 ph thì ngừng thử.

Ắc qui đạt yêu cầu là khi ngừng thử tuổi thọ thì số chu kỳ lũy tiến phải không được nhỏ hơn 550 chu kỳ.

Chú thích

1) Trước mỗi lần phóng điện phải điều chỉnh mức cao của điện dịch;

2) Phải thay đổi điện dịch trong các trường hợp:

- cứ sau mỗi 100 chu kỳ;

- phát hiện hoặc nghi ngờ điện dịch có tạp chất.

3) Trong quá trình thử, độ điện dịch không được vượt quá 40°C và phải duy trì tỷ trọng điện dịch trong phạm vi quy định.

4) Số chu kỳ lũy tiến được phép tính gộp cả số chu kỳ ắc qui phải chịu thử trước khi thử tuổi thọ với số chu kỳ trong phép thử này.

4.7. Thử thời hạn bảo quản

Sau thời hạn bảo quản theo 3.6. Ắc qui được rót điện dịch theo quy định ở 4.2.1 rồi tiến hành các chu kỳ nạp phóng ghi ở bảng 5.

Bảng 5 – Chu kỳ nạp phóng của thời hạn bảo quản

4.7.1. Ở 6 chu kỳ đầu, sau khi nạp điện, tiến hành phóng điện ngay.

Chu kỳ thứ 7, sau khi nạp điện, phải để ắc qui yên tĩnh trong 2 h rồi mới tiến hành phóng điện.

4.7.2. Trước mỗi khi phóng điện, phải điều chỉnh mức cao điện dịch.

Sau các chu kỳ thứ 2, thứ 4 và thứ 7 phải thay điện dịch.

4.7.3. Sau khi tiến hành 7 chu kỳ phóng nạp, ắc qui đưa ngay vào thử phóng điện ở 20°C theo điều 4.4 và thử khả năng chịu rung động theo điều 4.5.

5. Ghi nhãn, bao gói và bảo quản

5.1. Trên mỗi bình ắc qui ngoài nhãn hàng hóa đã đăng ký còn phải có nhãn ghi rõ:

- tên nhà máy sản xuất;

- dung lượng danh định, Ah;

- điện áp danh định, V;

- ký hiệu đầu cực: cực dương “+”, cực âm “-”;

- thời gian sản xuất;

5.2. Trong các thùng bao gói ắc qui phải có chất chống ẩm. Trong mỗi thùng phải có bảng kê danh mục, kiện hàng, phiếu kiểm tra chất lượng sản phẩm, bản thuyết minh hướng dẫn sử dụng và các linh kiện dự phòng.

5.3. Trên mỗi thùng bao gói phải có tên và loại sản phẩm, ngày tháng xuất xưởng, số lượng, khối lượng cả hòm, hướng đặt hòm.

5.4. Ắc qui xuất xưởng ở trạng thái phóng điện và không có điện dịch.

5.5. Ắc qui được bảo quản trong các kho khô ráo, thoáng gió và không có các vật phẩm có tính aixt.