閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術條件

Specification for order of the valve regulated sealed

lead-acid batteries

DL/T 637—1997

前     言

    本標準是根據閥控式密封鉛酸蓄電池組的技術特點，國內電力系統控制、保護、操作等運行的要求，參照國際標準IEC 896—2(1995)《固定鉛酸蓄電池一般要求和試驗方法第二部分閥控式》、國家標準GB 13337.1—91《固定型防酸式鉛酸蓄電池技術條件》、日本標準JISC 8707—92《陰極吸收式密封固定型鉛酸蓄電池》編制而成。

    本標準的主要內容和編寫原則盡可能與IEC 896—2標準保持一致，其中IEC896—2中部分條款是針對蓄電池結構設計要求，故本文中未采用，有些條款在順序上有些變動。正文保留了GB 13337.1—91中對固定型鉛酸蓄電池的通用技術要求，也采用了JISC 8707—92中的部分條款。

    本標準增加了以下試驗內容：

    a)開路電壓。

    b)蓄電池連接條壓降。

    c)蓄電池組事故沖擊放電能力。

    d)蓄電池放電特性曲線。

    本標準由電力工業部科學技術司提出。

    本標準由電力工業部高壓開關設備標準化技術委員會歸口。

    本標準負責起草單位電力工業部電力科學研究院高壓開關研究所。

    本標準參加起草單位：華北電力設計院、四川電力試驗研究院、華北電管局、北京供電局、黑龍江省電力局、天津電力局、江蘇雙登電源有限公司、山東曲阜圣陽電源有限公司、山東曲阜圣陽電源有限公司、山東威海文隆電池有限公司、北京長河機電有限公司。

    本標準主要起草人：李嘉、顧霓鴻、陳鞏、王典偉。

    本標準委托電力工業部高壓開關設備標準化技術委員會秘書處負責解釋。

IEC  前  言

    1)IEC(國際電工委員會)是由所有國家電工技術委員會(IEC國家委員會)組成的世界性標準化組織。IEC的目的是促進電氣和電子領域內涉及標準化的所有問題的國際合作。為達此目的，除上述活動外，IEC還發布國際標準，這些標準委托給各技術委員會制訂。對所涉及的問題感興趣的任何IEC國家委員會均可參與這項制訂工作。與IEC協作的國際組織、政府和非政府組織也可參與這項制訂。IEC與國際標準化組織(ISO)按照兩個組織間的協議所確定的條件密切地進行合作。

    2)IEC關于技術問題的正式決議或協議，是由代表所有對這些問題特別感興趣的國家委員會組成的技術委員會制訂的，他們盡可能地表達出對所涉及問題的國際上一致的意見。

    3)這些決議或協議以標準、技術報告或導則的形式出版，以推薦的形式供國際上使用，并在此意義上為各國家委員會所接受。

    4)為了促進國際上的統一，各IEC國家委員會同意在他們的國家和區域性標準中清楚地、最大可能限度地采用IEC國際標準。IEC標準和相應的國家或區域性標準間的任何差異應在后者中清楚地指出。

    5)IEC不提供表明其認可的商標程序并且不對宣稱符合某一標準的任何設備負責。

    本標準IEC 896—2是由IEC第21次技術委員會(單體蓄電池和蓄電池組)制訂的，本標準的文本基于下述文件。

 表決贊成本標準的全部資料，可在上表所指出的表決報告中找到。

中華人民共和國電力行業標準

閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨

技  術  條  件

DL/T 637—1997

Specification for order of the valve regulated sealed lead-acid batteries

中華人民共和國電力工業部1998-01-22批準                                     1998-06-01實施

1  范圍

    本技術條件適用于控制、保護、事故照明、動力、分合閘操作及電力系統直流電源用閥控式密封鉛酸蓄電池。

    本技術條件規定了電力系統用閥控式密封鉛酸蓄電池(以下簡稱蓄電池)定義、符號、技術要求、試驗方法及標志、包裝、運輸、儲存。

2  引用標準

    下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時，所示的版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。

    GB 2900.11—88  蓄電池名詞術語

    GB 13337.1—91  固定型防酸式鉛酸蓄電池技術條件

    JISC 8707—1992 陰極吸收式密封固定型鉛酸蓄電池

3  定義

    本標準采用的術語定義除應符合GB 2900.11規定外，還應采用下列術語。

3.1  閥控式密封鉛酸蓄電池  Valve regulated sealed lead-acid batteries

    蓄電池正常使用時保持氣密和液密狀態，當內部氣壓超過預定值時，安全閥自動開啟，釋放氣體，當內部氣壓降低后安全閥自動閉合，同時防止外部空氣進入蓄電池內部，使其密封。蓄電池在使用壽命期間，正常使用情況下無需補加電解液。

3.2  安全閥  Safety valve

    具有自我開啟和再閉合功能，保持蓄電池氣密性和液密性，防止外部空氣進入蓄電池內部和內部酸霧排出，但又不允許蓄電池內氣壓超過預定值的裝置。

3.3  符號  Symbol

    C₁₀——10h率額定容量，Ah；

    C₃——3h率額定容量，數值為0.75C₁₀,Ah;

    C₁——1h率額定容量，數值為0.55C₁₀,Ah;

    C_t——蓄電池實測容量，是放電電流I(A)與放電時間t(h)的乘積，Ah；

    C_e——在基準溫度(25℃)條件時蓄電池實際容量，Ah。

3.4  放電電流符號  Discharge current symbol

    I₁₀——10h率放電電流，數值為C₁₀/10，A；

     I₁——1h率放電電流，數值為5.5I₁₀,A。

3.5  額定容量  Rated capacity

    在規定的條件下，蓄電池完全充電后所能提供的由制造廠標明的安時電量。

3.6  完全充電  Fully charged state

    當蓄電池內所有可利用的活性物質都已轉變成完全充電的狀態。

4  技術要求^１〕

4.1  蓄電池的工作環境^2〕

    蓄電池在環境溫度-10℃～+45℃條件下應能正常使用(推薦使用的溫度為5℃～30℃)。

4.2  蓄電池結構

4.2.1  一般結構

    蓄電池由正極板、負極板、隔板、槽、蓋、安全閥、匯流條、端子、電解液等組成。蓄電池結構應保證在使用壽命期間，不得滲漏電解液。

4.2.2  蓄電池槽、蓋、安全閥、極柱封口劑等的材料應具有阻燃性。

4.2.3  蓄電池極性應與極性標志一致。正、負極端子應便于用螺栓連接 ，其極性、端子外形尺寸應符合廠家產品圖樣。

4.2.4  蓄電池正極板厚度不得低于3.5mm。

4.3  外觀

    蓄電池的外觀不應有裂紋、變形及污跡。

4.4  開路電壓^3〕

    蓄電池組中各蓄電池的開路電壓最大最小電壓差值不得超過表1規定值。

表1  開路電壓最大最小電壓差值                    V

4.5  蓄電池連接條壓降^4〕

    蓄電池間的連接條電壓降應不大于8mV。

采用說明：

    1〕根據本標準內容需要，把IEC896—2一般要求、功能特性及附錄的要求稱為技術要求。

    2〕本標準增加內容。

    3〕本標準增加內容。

    4〕本標準增加內容。

4.6  氣密性

    蓄電池除安全閥外，應能承受50kPa的正壓或負壓而不破裂、不開膠，壓力釋放后殼體無殘余變形。

4.7  安全閥動作

    蓄電池在使用期間安全閥應自動開啟閉合，閉閥壓力應在1kPa~10kPa范圍內，開閥壓力應在10kPa~49kPa范圍內。

4.8  蓄電池組容量

    蓄電池組按6.7的規定方法試驗，10h率容量應在第一次循環不低于0.95C₁₀，第5次循環應達到C₁₀，放電終止電壓應符合表2規定。

表2  放電終止電壓              V

4.9  大電流放電

    蓄電池以30I₁₀的電流放電1min，極柱不應熔斷，其外觀不得出現異常。

4.10  荷電保持能力

    蓄電池靜置90d后其荷電保持能力不低于80%。

4.11  密封反應效率

    蓄電池密封反應效率應不低于95%。

4.12  防爆性能

    蓄電池在充電過程中，蓄電池外部遇明火時，不應內部爆炸。

    采用說明：

    5〕本標準增加內容。

4.13  蓄電池組事故沖擊放電能力^５〕

   蓄電池組(220V系統)以預放電流放電1h后，疊加沖擊電流放電1次，沖擊電流應符合表3規定。沖擊放電時蓄電池組端電壓應不低于202V。

表3  預放電流、沖擊電流

4.14  耐過充電能力

    蓄電池用0.3I₁₀電流連續充電160h后，其外觀應無明顯變形及滲液。

4.15  過充電壽命

    標稱電壓2V蓄電池過充電壽命不應低于210d。標稱電壓6V及以上的蓄電池過充電壽命不應低于180d。

4.16  封口劑性能

    蓄電池在-30℃～65℃溫度范圍內，封口劑不應有裂紋與溢流，密封性應符合4.6的規定。

4.17  蓄電池組放電特性曲線^６〕

4.17.1  蓄電池組應具有1I₁₀充放電曲線。

    采用說明：

    6〕本標準增加內容。

    7〕本標準增加內容。

4.17.2  蓄電池組應具有2I₁₀、3I₁₀、(4I₁₀)、(5I₁₀)、(10I₁₀)放電曲線。

4.17.3  蓄電池組應具有不同放電電流放電1h后，疊加不同沖擊電流(時間為0.5s)的特性曲線。

    放電電流：0、1I₁₀、2I₁₀、3I₁₀、(4I₁₀)、(5I₁₀))；

    沖擊放電電流：0～15I₁₀、(20I₁₀）、(25I₁₀）、(30I₁₀）。

    注：蓄電池容量≤100Ah時，沖擊放電電流在0～25I₁₀任選6點。

4.18  內阻值

    制造廠提供的蓄電池內阻值應與實際測試的蓄電池內阻值一致，允許偏差范圍為±10%。

4.19  浮充蓄電池組運行電壓偏差值(現場試驗)

    蓄電池組在正常浮充狀態下運行3～6個月，蓄電池端電壓與平均值的偏差應不大于表4規定值。

表4  浮充運行電壓偏差值                        V

4.20  制造廠家應提供的參數值范圍及特性曲線^７〕

4.20.1  蓄電池的浮充電壓值及范圍。

4.20.2  蓄電池浮充電電流值及范圍。

4.20.3  蓄電池的充電(恒壓)電壓值及范圍。

4.20.4  蓄電池的充電電流值及范圍。

4.20.5  浮充電壓與溫度關系曲線。

4.20.6  蓄電池容量與溫度關系曲線。

4.20.7  蓄電池運行時正常的充放電周期。

5  試驗條件

5.1  試驗用蓄電池的準備

5.1.1  試驗應在新的完全充電的蓄電池樣品上進行，當試驗用于重新測定實際容量以估計長期使用后的損失時除外。

5.1.2  試驗用蓄電池應是新研制的產品或是制造時間不超過6個月的蓄電池合格品。

5.1.3  蓄電池按以下方法處理后，可認為是完全充電。蓄電池在環境溫度5℃～３５℃條件下，采用恒流限壓充電，每單體蓄電池限壓值為2.35V，最大充電電流應不大于2.5I₁₀，建議采用充電電流值為1I₁₀，充電末期充電電流降到0.1I₁₀后，連續3h充電電流變化范圍不大于10%。

5.2  測量儀器的精度

5.2.1  電壓測量

    測量電壓用的儀器，其精度不得低于0.5級，使用指針式電流表時，被測讀數應在電流表量程的2/3以上。

5.2.2  電流測量

    測量電流用的儀器，其精度不得低于0.5級，使用指針式電流表時，被測讀數應在電流表量程的2/3以上。

5.2.3  溫度測量

    測量溫度用的溫度計，其分度值不大于1℃，標定精度不應低于0.5℃。

5.2.4  時間測量

    測量時間用的儀表應按時、分、秒分度，至少應具有±1s/h的精度。

5.2.5  壓力測量

    測量壓力用的儀表，其精度不得低于1.0級。

6  試驗方法^８〕

6.1  外觀檢查

    用目測檢查蓄電池外觀。

6.2  極性檢測

    用反極儀或能判斷蓄電池極性的儀器檢查蓄電池極性。

    采用說明：

    8〕所有新增規定條款，相應增加試驗方法。

6.3  開路電壓試驗

    蓄電池在環境溫度5℃～３５℃的條件下完全充電后靜置至少24h，測量蓄電池的開路電壓應符合4.4的規定。

6.4  蓄電池組連接條壓降試驗

    蓄電池組按3I₁₀電流放電時，在蓄電池極柱根部測量兩蓄電池之間的連接條，電壓值應符合4.5的規定。

6.5  氣密性試驗

6.5.1  蓄電池在環境溫度5℃～３５℃的條件下靜置24h；

6.5.2  通過安全閥孔向蓄電池內充氣或抽氣，當內外壓差為50kPa時壓力指針應穩定3s~5s。

6.5.3  當壓力釋放后，蓄電池殼體應無變形、無破裂或開膠。

6.6  安全閥動作試驗

    對蓄電池內逐漸充氣加壓測定開閥時壓力，然后將蓄電池自然放置，逐漸減壓測定閉閥時的壓力。反復測量三次，試驗結果的平均值應符合4.7的規定。

6.7  蓄電池組容量的試驗

6.7.1  將試驗用蓄電池組完全充電，然后靜置1h~24h，待蓄電池溫度與試驗環境溫度基本一致時開始放電，放電過程中試驗環境溫度應基本穩定，試驗環境溫度應在5℃～３５℃范圍內。

6.7.2  蓄電池組放電開始時，測量并記錄蓄電池開路電壓、溫度、放電電流和放電開始時的端電壓。蓄電池溫度是指放電開始時槽外壁中心的溫度。蓄電池組10h率放電電流為I₁₀，放電過程中電流波動不得超過±1%，若需人工調整，放電電流不得超過規定值±5%，調整時間不得超過20s。

6.7.3  蓄電池組放電期間，應測量并記錄蓄電池端電壓、環境溫度、放電電流和放電時間。測量時間間隔：10h率容量試驗為1h,1h率容量試驗為10min。放電末期要隨時測量并記錄，以便確定蓄電池放電到終止電壓時的準確時間。

6.7.4  當其中有一只蓄電池端電壓降至4.8中表2的規定值時，放電結束，計算容量。

6.7.5  蓄電池放電溫度如果不是25℃，則需將實測容量C_t按公式(1)換算成25℃基準溫度的實際容量C_e，其值應符合4.8的規定

                                          (1)

式中：t——放電開始時蓄電池溫度，℃；

      K——溫度系數，10h率容量試驗時，K＝0.006／℃；1h率容量試驗時，K＝０.01／℃。

6.8  大電流放電試驗

6.8.1  蓄電池按6.7中10h率容量試驗合格后，方可進行本試驗。

6.8.2  在環境溫度5℃～３５℃的條件下，將蓄電池完全充電，然后靜置1～２４h，待蓄電池溫度與試驗環境溫度基本一致時，開始放電。

6.8.3  按4.9的規定電流連續放電1min，然后用目視法檢查蓄電池的極柱和外觀，導電部件不應熔斷，外觀不應出現異常和明顯變形。

6.9  荷電保持能力試驗

6.9.1  蓄電池按6.7中10h率容量試驗合格后，方可進行本試驗(10h率容量試驗的實際容量C_e)。

6.9.2  在試驗環境溫度為5℃～３５℃條件下，將蓄電池完全充電后，并保持蓄電池表面清潔干燥，靜置90d。

6.9.3  靜置90d后，蓄電池不經補充電立即按6.7進行10h率容量試驗，得到C_e。

6.9.4  按公式(2)計算出蓄電池荷電保持率R應符合4.10的規定。

                                               (2)

6.10  密封反應效率試驗

圖1  氣體收集裝置示意圖

6.10.1  蓄電池按6.7中10h率容量試驗合格后，方可進行本試驗。

6.10.2  在試驗環境溫度為5℃～３５℃的條件下將蓄電池完全充電，然后用0.1I₁₀電流連續充電96h，再改為0.05I₁₀電流連續充電1h，連續收集氣體1h(充電中)，記錄收集的氣體量。氣體收集裝置示意圖，見圖1。

6.10.3  按公式(3)和公式(4)來計算密封反應效率，用百分數表示，求出 密封反應效率η應符合4.11的規定。

                                          (3)

式中：Ｖ——通過1Ah電量時，換算成25℃，101.3kPa的 氣體排放量，ml/Ah；

      P——測定的大氣壓，kPa；

     P₀——標準大氣壓值，為101.3kPa；

      t——量筒的環境溫度，℃；

      v——收集的氣體量，ml;

     Q——收集氣體期間充入的電量，Ah;

     H——電池的單體數。

                                         (4)

式中：η——密封反應效率，%；

     684——在25℃、101.3kPa壓力下通過1Ah電量的理論氣體產生量，ml/Ah。

6.11  防爆性能試驗

    該試驗是在確認安全措施得以保證后，用0.5I₁₀的電流對完全充電的蓄電池進行過充電，1h后在排氣部件安全閥處用24V直流電源，熔斷1A的保險絲產生火花(保險絲距排氣口孔2mm~4mm)，重復試驗2次，應符合4.12的規定。

6.12  事故沖擊放電能力試驗

6.12.1  蓄電池組按6.7中10h率容量試驗合格后，方可進行本試驗。

6.12.2  將蓄電池組完全充電，靜置1h~24h，待蓄電池溫度與試驗環境溫度基本一致時開始放電。

6.12.3  標稱電壓2V蓄電池組成的220V蓄電池組(2V/只×104只)，用1I₁₀預放電流持續放電1h后，在預放電流不停的工況下，疊加8I₁₀的沖擊電流沖擊放電時間為0.5s，沖擊放電時，蓄電池組端電壓不得低于202V。

6.12.4  標稱電壓12V蓄電池組成的220V蓄電池組(12V/只×19只)，用2I₁₀預放電流持續放電1h后，在預放電流不停的工況下，疊加22I₁₀的沖擊電流，沖擊放電時間為0.5s，沖擊放電時，蓄電池組端電壓不得低于202V。

6.13  耐過充電能力試驗

6.13.1  蓄電池按6.7中10h率容量試驗合格后，方可進行本試驗。

6.13.2  在試驗環境為5℃～３５℃的條件下將蓄電池完全充電，然后用0.3I₁₀的電流對蓄電池連續充電160h。充電結束1h后，用目視檢查蓄電池的外觀，應符合4.14的規定。

6.14  過充電壽命試驗

6.14.1  蓄電池按6.7中1h率容量試驗合格后，方可進行本試驗。

6.14.2  在試驗環境溫度為5℃～３５℃的條件下，將蓄電池完全充電后，以0.2I₁₀的電流進行連續充電，每隔30d按6.7進行一次1h率容量試驗，1h率容量試驗蓄電池放電終止電壓為1.75V。

6.14.3  重復6.14.2試驗，當蓄電池1h率容量低于額定容量的80%且經驗證容量不再增加時，試驗結束，計算試驗天數，應符合4.15的規定。

6.15  封口劑性能試驗

6.15.1  耐寒試驗

    將蓄電池放入的低溫室(箱)內，在-30℃±3℃溫度下保持6h，然后待低溫室(箱)溫度回升到-5℃時將蓄電池取出，在1min內目視檢查封口劑應無裂紋及槽、蓋之間無分離現象。

6.15.2  耐熱試驗

    將蓄電池放入恒溫箱內，并使之傾斜成45°，在65℃±2℃溫度下保持6h后，從恒溫箱內取出，目視檢查封口劑應不溢流，再按6.5進行氣密性試驗。

6.16  蓄電池組放電特性曲線試驗

6.16.1  蓄電池按6.7中10h率容量試驗合格及6.12事故放電能力試驗合格后，方可進行本試驗。

6.16.2  在試驗環境溫度為5℃～３５℃條件下，將蓄電池組完全充電，然后靜置1h~24h,待蓄電池溫度與試驗環境溫度基本一致時，開始放電。

6.16.3  按4.17.1～3的規定進行試驗，沖擊電流的測試應在規定的范圍任意均勻選6點，試驗結果應繪出相應的特性曲線，其特性曲線應符合制造廠提供用戶的特性曲線。

6.17  內阻值試驗

圖2  放電特性曲線

U=f(I)

6.17.1  蓄電池按6.7中10h率容量試驗合格后，方可進行本試驗。

6.17.2  將蓄電池完全充電后，在試驗環境溫度為5℃～３５℃的條件下，當蓄電池表面溫度達到20℃±２℃時開始試驗。

6.17.3  按以下方法，來確定該曲線兩個點，以建立放電特性曲線U=f(I)?。

    a)第1點(U₁、I₁），以4I₁₀~6I₁₀的電流開始放電，放電20s后開始記錄放電電流及對應蓄電池端電壓值。在25s后，放電中斷2min～５min。開始確定第2點。

    b)第2點，以20I₁₀～４０I₁₀的電流開始放電，放電5s后開始記錄放電電流及對應蓄電池端電壓值，試驗結束。

6.17.4  放電特性曲線U=f(I)線性在地延伸到U=0，截距標志短路電流值(I_ＳＣ)、內阻值(R_i)也就可以確定。

6.17.5  從圖2可以計算內阻R_i，其值應符合4.18的規定。

6.18  浮充蓄電池組運行電壓偏差值試驗

6.18.1  蓄電池按6.7中10h率試驗合格后，方可進行本試驗。

6.18.2  蓄電池組在正常浮充狀態運行，運行3～6個月后，在浮充狀態下，測蓄電池組端電壓，求平均值，再逐只測蓄電池端電壓。蓄電池端電壓與平均值偏差應符合4.19的規定。

7  檢驗規則

    產品檢驗分型式試驗和出廠試驗。

7.1  型式試驗

    應進行型式試驗的產品：新產品，轉廠試制的產品，產品在設計、工藝或使用的材料作重要改變時，應做相應的型式試驗。

    正常生產的產品，每隔3年進行一次型式試驗。

    型式試驗項目、檢驗數量見表5。

表5  型  式 試  驗

7.2  出廠試驗

    出廠試驗項目、數量見表6。

表6  出  廠  試  驗

8  標志、包裝、運輸、儲存

8.1  標志

8.1.1  蓄電池應有下列標志：

    a)制造廠名及商標；

    b)型號及規格；

    c)極性符號；

    d)生產日期。

8.1.2  包裝箱外壁應有下列標志：

    a)產品名稱、型號及規格、數量；

    b)制造廠名；

    c)單箱凈重及毛重；

    d)標明防潮、不準倒置、輕放等標記；

    e)出廠日期；

    f)產品批號。

8.2  包裝

8.2.1  蓄電池包裝應符合制造廠有關技術文件規定。

8.2.2  隨同產品出廠供應下列文件：

    a)產品合格證；

    b)裝箱單；

    c)產品使用維護說明書。

8.3  運輸

8.3.1  在運輸過程中，產品不得受劇烈沖撞和曝曬雨淋，不得倒置；

8.3.2  在裝卸過程中應輕搬輕放，嚴防摔、擲、翻滾、重壓。

8.4  儲存

8.4.1  儲存應符合下列條件

    a)應存放在-10℃～４０℃干燥、通風、清潔的倉庫內；

    b)應不受陽光直射，離熱源(暖氣設備)不得少于2m；

    c)應避免與任何有毒氣體有機溶劑接觸；

    d)不得倒置、不得撞擊。

8.4.2  儲存時間

    廠家應提供蓄電池允許儲存時間。