Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5177:1993 Ắc qui chì dân dụng

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 5177 - 1993

ẮC QUI CHÌ DÂN DỤNG

Domestic lead – acid baterries

Tiêu chuẩn này áp dụng cho ắc qui chì điện áp 6 và 12 V dùng làm nguồn cung cấp cho các thiết bị điện dân dụng và không dùng cho mục đích khởi động.

1. YÊU CẦU KỸ THUẬT

1.1. Ắc qui phải đảm bảo kín tại quanh chân các đầu điện cực và khe hở giữa lớp nhựa gắn bên trên với thành bình. Các chỗ được làm kín và vật liệu để làm kín phải chịu được nhiệt độ từ -5 đến + 60^oC và chịu được phép thử áp suất giảm thấp hoặc nâng cao so với áp suất khí quyển với chênh lệch là (20 ± 1,33 kPa) (150 ± 10 mmHg).

1.2. Khi nghiêng ắc qui một góc 45^o so với vị trí bình thường, điện dịch trong bình phải không bị dò rỉ ra ngoài.

1.3. Chỗ mối hàn và cầu nối dòng của ắc qui phải chịu được dòng điện phóng có cường độ I_p = 5 C₂₀ A trong khoảng thời gian 4 chu kỳ (với mỗi chu kỳ gồm 5s phóng điện, 10s nghỉ)

1.4. Dung lượng đầu của ắc qui

Ắc qui ở chu kỳ đầu tiên phải có dung lượng theo chế độ phóng điện 20h không nhỏ hơn 75% dung lượng danh định.

1.5. Dung lượng danh định của ắc qui

Ắc qui thử nghiệm theo chế độ phóng điện 20h phải có dung lượng trong 4 chu kỳ đầu không nhỏ hơn 82% dung lượng danh định.

1.6. Tổn thất dung lượng tự phóng của bình ắc qui

Ắc qui phóng điện sau 14 ngày đêm không hoạt động ở nhiệt độ (20 ± 50)^oC phải không được vượt quá 14 % dung lượng.

1.7. Khả năng chịu nạp quá của ắc qui

Ắc qui phải chịu được nạp cưỡng bức với dòng điện không đổi I_n = 0,1 C₂₀ A trong khoảng thời gian 4 chu kỳ. Với thời gian của mỗi chu kỳ là 100h liên tục.

Phóng điện kiểm tra ắc qui với dòng điện I_p = 0,05 C₂₀ A ở nhiệt độ (40 ± 3)^oC thì dung lượng của ắc qui ở lần phóng điện cuối phải không nhỏ hơn 0,6 C₂₀ A.h.

1.8. Khả năng chịu rung động

Ắc qui khi đưa lên máy chấn động 70 lần/phút hoặc máy rung 2000 lần/phút, sau 3h bình ắc qui không bị nứt vỏ và hoạt động bình thường.

1.9. Tuổi thọ của ắc qui được xác định bằng số chu kỳ phóng nạp, ắc qui phải đảm bảo có số chu kỳ phóng-nạp không thấp hơn 100 chu kỳ theo phương pháp thử qui định trong tiêu chuẩn này.

2. PHƯƠNG PHÁP THỬ

2.1. Các phép thử và kiểm tra

Các phép thử và kiểm tra theo qui định trong bảng.

2.2. Các dụng cụ đo sử dụng khi thử

Vôn mét có cấp chính xác không thấp hơn 0,5 và điện trở trong không nhỏ hơn 300 W/V;

Ampemet có cấp chính xác không thấp hơn 1;

Nhiệt kế có thang đo từ 0 đến 100^oC với giá trị vạch chia 1^oC;

Tỷ trọng kế có thang đo từ 1,10 đến 1,30 với giá trị vạch đo 0,1;

Cân kỹ thuật có giới hạn cân lớn nhất đến 150kg;

Áp kế và chân không kế cấp chính xác 1,5.

2.3. Thử độ kín của ắc qui và vật liệu làm kín

2.3.1. Độ kín của ắc qui (điều 1.1) được kiểm tra trong khoảng thời gian 3 – 5s bằng cách tạo nên áp suất giảm thấp hoặc nâng cao so với áp suất khí quyển một giá trị là (20 ± 1,33) kPa (150 ± 10 mmHg). Khi đó có số chỉ của chân không kế hoặc áp kế phải không được thay đổi. Phép thử được tiến hành đối với ắc qui không có điện dịch.

2.3.2. Thử khả năng chịu nhiệt của vật liệu làm kín và mối hàn (đ 1.1) cho ắc qui không có điện dịch.

Trước khi thử phải tháo nút đậy, ắc qui được giữ trong buồng nhiệt có nhiệt độ +60^oC dưới góc 45^o trong thời gian 6h. Sau đó lấy ra quan sát. Trước khi thử lạnh bình ắc qui phải được đưa về nhiệt độ phòng. Sau đó ắc qui được đưa vào buồng lạnh ở nhiệt độ -5^oC trong 4h. Sau đó lấy ra quan sát. Vật liệu làm kín phải không bị nứt, rộp.

2.4. Thử độ kín, không chảy điện dịch (điều 1.2) cho ắc qui đã đổ đầy điện dịch đến mức qui định theo tài liệu hướng dẫn sử dụng ắc qui.

Ắc qui phải được nút kín bằng các nắp đậy.

Bề mặt ắc qui phải được làm sạch và lau khô. Ắc qui được đặt nghiêng một góc 45^o so với vị trí làm việc của nó và giữ ở tư thế đó trong 5 min.

Phép thử được tiến hành ở hai vị trí của ắc qui: lần lượt đặt ắc qui nghiêng so với hướng dọc trục và hướng vuông góc.

Sau quá trình thử trên bề mặt ắc qui phải không có dấu vết của điện dịch.

2.5. Thử các điểm nối và cầu nối (điều 1.3) cho các ắc qui đạt được dung lượng theo điều 1.5 và đã được nạp điện lần đầu.

Tiến hành thử bằng cách phóng điện gián đoạn dòng điện có cường độ I_p = 5 C₂₀A.

Phóng điện gián đoạn bao gồm quá trình phóng điện kéo dài 5s sau đó nghỉ 10s với thứ tự liên tục phóng, nghỉ.

Số lần phóng điện phải là 4 và khi đó điện áp không được giảm thấp hơn 3V đối với ắc qui 6V và 6V đối với ắc qui 12V.

Sự phóng điện theo điều 2.7 với sự nạp điện giới hạn theo điều 2.6 là biểu hiện không có hư hỏng bên trong.

2.6. Thử dung lượng đầu

2.6.1. Thử dung lượng đầu cho ắc qui tích điện khô. Phép thử được tiến hành ở chu kỳ thứ nhất của những ắc qui chưa qua phép thử điện khác.

Các ắc qui được giữ ở nhiệt độ (25 ± 5)^oC không ít hơn 8h để nó đạt được nhiệt độ đã qui định. Ắc qui được đổ đầy điện dịch có tỷ trọng (1,28 ± 0,01) g/cm². Nhiệt độ của điện dịch phải là (25 ± 5)^oC.

Sau 20 min đổ điện dịch, ắc qui được phóng điện với cường độ dòng điện I_p = 0,05 C₂₀ A cho đến khi điện áp cuối ở các đầu cực ra là 5,25V đối với ắc qui 6V hoặc 10,5V đối với ắc qui 12V.

Trong khi phóng điện, cứ sau 4h lại tiến hành đo điện áp ắc qui và nhiệt độ điện dịch. Khi điện áp giảm đến 5,55V đối với ắc qui 6V hoặc 11,1V đối với ắc qui 12V thì cứ sau 15 min tiến hành đo một lần, còn khi điện áp giảm xuống 5,4V đối với ắc qui 6V hoặc 10,8V đối với ắc qui 12V thì tiến hành đo liên tục cho đến cuối quá trình phóng điện. Dung lượng C, A.h, được tính theo công thức:

C = t. I_p

trong đó:

t – thời gian phóng điện, h

I_p = 0,05 C₂₀ – dòng điện phóng, A.

2.6.2. Thử dung lượng đầu cho ắc qui không tích điện khô

Ắc qui không được tích điện khô, trước khi thử ở chu kỳ thứ nhất được đổ đầy điện dịch trong khoảng thời gian 3h, sau đó nạp điện với cường độ I_n = 0,1 C₂₀ A cho đến khi no.

Các phép thử tiếp theo được tiến hành như theo điều 2.6.1.

Ắc qui được coi là qua được phép thử nếu phù hợp với yêu cầu qui định trong điều 3.3.1.1.

2.7. Thử dung lượng danh định.

Trước khi kiểm tra dung lượng chế độ phóng điện 20h (điều 1.5) , ắc qui đã qua phép thử theo điều 2.6 phải được nạp hoàn toàn.

Tiến hành nạp điện với dòng điện I_n = 0,1 C₂₀A tới điện áp 7,2V đối với loại ắc qui 6V hoặc 14,4V đối với loại ắc qui 12V. Sau đó giảm cường độ dòng điện đi 50% so với ban đầu và duy trì cho đến khi ắc qui được nạp no (khi đạt được sự thoát khí mãnh liệt, giá trị điện áp không đổi và tỉ trọng điện dịch được giữ nguyên trong thời gian 3h). Sau đó trong khi quá trình nạp điện chưa chấm dứt cần phải tiến hành hiệu chỉnh tỉ trọng điện dịch trong ắc qui đến (1,28 ± 0,01) g/cm² (25^oC) và sau đó điều chỉnh mức điện dịch theo điểm đánh dấu ngưỡng cho phép cao nhất.

Khi nạp điện, ít nhất cứ sau 4h tiến hành đo điện áp và nhiệt độ điện dịch một lần. Đến cuối quá trình nạp thì cứ sau 1h tiến hành đo các thông số đã qui định và tỉ trong điện dịch. Không cho phép tiến hành nạp điện ở nhiệt độ vượt quá 45^oC.

Sau đó tiến hành phóng điện. Quá trình phóng điện được tiến hành liên tục đối với dòng điện I_p = 0,05 C₂₀A cho đến khi điện áp đầu điện cực ắc qui là 5,25V đối với loại ắc qui 6V và 10,5V đối với loại ắc qui 12V.

Điện áp ắc qui và nhiệt độ điện dịch khi phóng điện được đo sau từng khoảng thời gian tối đa là 4h.

Khi điện áp giảm tới 5,55V đối với ắc qui 6V và 11,1V đối với ắc qui 12V thì cứ sau 15 min phải tiến hành đo, còn khi điện áp giảm xuống 5,4V đối với ắc qui 6V và 10,8V đối với ắc qui 12V thì tiến hành đo liên tục cho đến khi kết thúc quá trình nạp.

Dung lượng nhận được C phải qui về dung lượng ở 25^oC theo công thức:

C₂₅^o=

trong đó:

C₂₅^o- dung lượng qui về 25^oC , A.h.

C – dung lượng nhận được khi thử, A.h;

0,01 – hệ số nhiệt độ của dung lượng.

t^o – nhiệt độ trung bình của điện dịch lúc ban đầu và khi kết thúc quá trình phóng điện, ^oC.

Khi phóng điện, nhiệt độ điện dịch phải trong khoảng từ 18 đến 27^oC.

2.8. Thử độ tự phóng điện

Thử độ tự phóng điện (điều 1.6) cho ắc qui trước đó đã được thử theo điều 2.7. Trước khi thử ắc qui được tiến hành nạp hoàn toàn theo điều 2.7.

Mức điện dịch và tỉ trọng điện dịch được kiểm tra cho từng ắc qui, nếu cần thiết phải tiến hành hiệu chỉnh để tỉ trọng điện dịch bằng (1,28 ± 0,01) g/cm³ ở nhiệt độ (25 ± 5)^oC, và điện dịch ở ngưỡng giới hạn trên. Sau đó tiến hành 2 lần phóng điện liên tiếp, đo dung lượng theo điều 5.3.1.2. và xác định dung lượng ban đầu C là trị số trung bình số học của 2 lần đo. Ắc qui được tiến hành kiểm tra ở trạng thái nạp hoàn toàn, các nút đậy được vặn chặt, bề mặt ắc qui được làm sạch và lau khô.

Sau 14 ngày đêm ở nhiệt độ môi trường xung quanh (20 ± 4)^oC ắc qui được đưa trở lại nhiệt độ điện dịch (25 ± 2)^oC và xác định dung lượng C₁ theo hiệu chỉnh dung lượng ở điều 2.7. Độ tự phóng điện của ắc qui S, tính theo phần trăm, xác định theo công thức:

S =

trong đó:

C - dung lượng trung bình trước khi để ắc qui yên tĩnh.

C₁ - dung lượng của ắc qui sau 14 ngày đêm.

2.9. Thử khả năng chịu nạp cưỡng bức

Thử khả năng chịu nạp cưỡng bức (điều 1.7 đối với ắc qui đã qua thử theo điều 2.6 và 2.7.

Sau khi thử khả năng chịu nạp cưỡng bức, ắc qui không phải qua các phép thử khác.

Ắc qui được nạp với dòng điện I_n = 0,1 C₂₀A trong khoảng thời gian 100h. Trong thời gian này ắc qui phải được ngâm vào bể nước có nhiệt độ duy trì (40 ± 3)^oC. Mặt phía trên của ắc qui phải nhô lên khỏi mặt nước 25mm.

Nếu đồng thời ngâm một vài ắc qui vào trong bể nước thì khoảng cách giữa chúng phải không được nhỏ hơn 25mm. Khoảng cách giữa ắc qui và thành bể nước cũng không được nhỏ hơn 25mm. Hàng ngày phải bổ sung nước vào trong ắc qui để mức điện dịch không thay đổi trong thời gian nạp cưỡng bức. Khi quá trình nạp cưỡng bức kết thúc, ắc qui tiếp tục giữ trong bể nước ở nhiệt độ (40 ± 3)^oC trong khoảng thời gian 68h.

Ở cuối chu kỳ này, ắc qui không có nạp điện bổ sung được tiến hành phóng điện kiểm tra.

Ắc qui được phóng điện kiểm tra theo chế độ phóng điện 20h với cường độ dòng điện I_p = 0,05 C₂₀A ở nhiệt độ (40 ± 3)^oC. Sau khi thử dung lượng danh định tiến hành nạp cưỡng bức cho ắc qui mà không có nạp sơ bộ. Việc thử cần được tiến hành tiếp 3 lần để tạo ra đủ 3 chu kỳ nạp cưỡng bức. Ở lần phóng điện kiểm tra thứ 4, giá trị dung lượng phải không được thấp hơn 0,6 C₂₀A.h.

2.10. Thử khả năng chịu nhiệt của vật liệu làm kín và mối hàn (điều 1.1) cho ắc qui không có điện dịch

Trước khi thử phải tháo nút đậy, ắc qui phải được giữ trong buồng nhiệt có nhiệt độ +60^oC dưới góc 45^o trong thời gian 6h. Sau khi thử, phải tiến hành kiểm tra bên ngoài vật liệu làm kín và nó phải không bị nứt và rộp.

2.11. Ắc qui sau khi được kiểm tra theo điều 2.7 chịu thử độ bền rung.

Ắc qui được tiến hành thử ở trạng thái đã được nạp hoàn toàn theo điều 2.7.

Đưa ắc qui lên máy chấn động 60 – 70 lần/phút hoặc máy rung 2000 lần/phút hoạt động trong 3h.

Sau khi thử, bề mặt ắc qui phải không có hư hại bên ngoài và các vết điện dịch trên bề mặt ắc qui. Sau đó ắc qui phải được kiểm tra dung lượng theo điều 1.5 và độ kín theo điều ở nhiệt độ (25 ± 10)^oC.

Ắc qui đã qua thử độ bền rung và kiểm tra theo điều 1.1 và điều 1.5 không phải thử các phép thử khác.

2.12. Thử tuổi thọ.

Thử tuổi thọ 1.9 cho ắc qui trước đó đã thử theo điều 2.6 và 2.7. Ắc qui được nạp hoàn toàn theo điều 2.7 trước khi bắt đầu phép thử này.

Ắc qui được phóng điện với dòng điện I_p = 0,4 C₂₀A trong thời gian 1h và nạp điện với dòng điện I_n = 0,1 C₂₀A trong thời gian 5h để tạo nên một chu kỳ phóng – nạp. Mức điện dịch phải được đảm bảo đủ trong thời gian thử.

Thực hiện 24 chu kỳ liên tiếp. Sau đó lại nạp ắc qui hoàn toàn và phóng điện theo điều 2.7 để kiểm tra dung lượng. Tiếp tục loạt chu kỳ tiếp theo cho ắc qui đã được nạp hoàn toàn.

Nếu khi đang thử mà xảy ra gián đoạn vượt quá 12h thì trước khi bắt đầu thử lại, ắc qui phải được nạp hoàn toàn.

Quá trình thử được tiến hành với trình tự như trên cho đến khi dung lượng kiểm tra nhỏ hơn 0,7 C₂₀A.h. Phải tính gộp cả số chu kỳ ắc qui phải chịu thử trước khi thử tuổi thọ với số chu kỳ trong phép thử này. Dung lượng giới hạn của ắc qui được xác định bằng cách nội suy theo kết quả dung lượng kiểm tra của hai loạt chu kỳ kiểm tra cuối cùng.

3. GHI NHÃN

Trên mỗi bình ắc qui phải ghi rõ và bền:

Tên nhà sản xuất;

Dấu hiệu hàng hóa nhà sản xuất;

Ký hiệu qui ước ắc qui: dung lượng danh định Ah, điện áp, V;

Ký hiệu đầu cực: cực dương “ + “ và âm “ - “

Thời gian sản xuất (tháng, năm);

Ký hiệu tiêu chuẩn này.