ГОСТ Р МЭК 60086-3-2022 Батареи первичные. Часть 3. Батареи для часов. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ Р МЭК 60086-3-2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БАТАРЕИ ПЕРВИЧНЫЕ

Часть 3

Батареи для часов. Общие требования и методы испытаний

Primary batteries. Part 3. Watch batteries. General specifications and testing

ОКС 29.220.10

39.040.10

Дата введения 2022-06-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, и Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 января 2022 г. N 31-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60086-3:2021* "Батареи первичные. Часть 3. Батареи для часов" (IEC 60086 3:2021 "Primary batteries. Part 3: Watch batteries", IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста оригинала

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 60086-3-2020

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Настоящий стандарт является частью серии стандартов МЭК 60086 и распространяется на первичные батареи для часов. Настоящий стандарт разработан совместно МЭК и ИСО в интересах потребителей первичных батарей, разработчиков часов и изготовителей батарей для обеспечения наилучшей совместимости между батареями и часами.

Настоящий стандарт будет подвергаться постоянному анализу с целью обеспечения его актуальности и соответствия последним достижениям в области технологий изготовления батарей и часов.

Примечание - Информация о требованиях безопасности приведена в МЭК 60086-4 и МЭК 60086-5.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на первичные батареи для часов (далее - батареи) и устанавливает размеры, обозначения, физические и электрические характеристики, методы испытаний. Предоставляя электрические и/или рабочие характеристики батареи, изготовитель должен указывать применяемый метод испытания для определения конкретной характеристики.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему)]:

IEC 60086-1, Primary batteries - Part 1: General (Батареи первичные. Часть 1. Общие требования)

IEC 60086-2, Primary batteries - Part 2: Physical and electrical specifications (Батареи первичные. Часть 2. Требования к физическим и электрическим характеристикам)

IEC 60086-4, Primary batteries - Part 4: Safety of lithium batteries (Батареи первичные. Часть 4. Безопасность литиевых батарей)

IEC 60086-5, Primary batteries - Part 5: Safety of batteries with aqueous electrolyte (Первичные батареи. Часть 5. Безопасность батарей с водным электролитом)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60086-1, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- Электропедия МЭК: доступна на //www.electropedia.org/;

- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на //www.iso.org/obp.

3.1 емкостное сопротивление (capacitive reactance): Часть внутреннего сопротивления, которая приводит к падению напряжения в течение первых секунд под нагрузкой.

3.2 емкость (capacity): Электрический заряд (количество электричества), который элемент или батарея могут отдать во внешнюю цепь при определенных условиях разряда.

Примечание - Единицей СИ для электрического заряда является кулон (1 C=1 А·с), но на практике емкость, как правило, выражают в ампер-часах (А·ч).

3.3 свежая батарея (fresh battery): Неразряженная батарея, с момента изготовления которой прошло не более 60 сут.

3.4 омическое падение (ohmic drop): Часть внутреннего сопротивления, которая приводит к падению напряжения непосредственно после включения нагрузки.

4 Физические характеристики

4.1 Размеры батареи, символы и коды для обозначения размеров

Размеры и допуски для батарей должны соответствовать размерам и допускам, приведенным на рисунке 1, в таблицах 1 и 2. Размеры батарей проверяют в соответствии с 7.1.

Для обозначения размеров батарей применяют символы в соответствии с МЭК 60086-2:2021, раздел 4, и приведенные на рисунке 1. На рисунке 1 представлен габаритный чертеж батарей.

Примечание - Указанные обозначения размеров батарей применены в серии стандартов МЭК 60086.

Рисунок 1 - Габаритный чертеж батарей

В таблице 1 приведены размеры и коды размеров батарей.

Таблица 1 - Размеры и коды размеров батарей диоксид марганца-цинковой (L) и воздушно-цинковой (S) электрохимических систем

Таблица 2 - Размеры и коды размеров батарей полифторуглерод-литиевой (B) и диоксид марганца-литиевой (C) электрохимических систем

4.2 Выводы батарей

Выводы батарей должны иметь отрицательные и положительные контакты, соответствующие следующим требованиям:

- положительный контакт (+): боковая цилиндрическая поверхность элемента, соединенная с положительным выводом. Допускается использовать в качестве положительного контакта основание батареи.

4.3 Размер выступа плоскости отрицательного контакта

Отрицательный контакт должен быть наиболее высокой точкой батареи.

4.4 Форма батареи

Рисунок 2 - Форма батареи

4.5 Стойкость к механическому воздействию (надавливанию)

Стойкость к механическому воздействию проверяют путем приложения силы F, Н, значение которой приведено в таблице 4, действующей в течение 10 с на стальной шарик диаметром 1 мм, находящийся в центре каждой области контакта. Такое воздействие не должно вызывать деформаций, препятствующих правильному функционированию батареи, т.е. после данного испытания батарея должна выдерживать испытания, установленные в разделе 7.

Таблица 4 - Значения силы F в зависимости от размера батареи

4.6 Деформация

Стабильность размеров батарей - см. МЭК 60086-1.

4.7 Течь

Неразряженные батареи и, если необходимо, батареи, испытание которых проведено в соответствии с 7.2.6, следует испытывать, как указано в 7.3. Допустимое число дефектов должно быть согласовано между изготовителем и потребителем.

4.8 Маркировка

4.8.1 Общие положения

Батареи и/или упаковка должны иметь маркировку, содержащую следующие данные:

a) обозначение в соответствии с приложением А или общепринятое;

b) дата истечения рекомендуемого периода эксплуатации, или год и месяц, или неделя изготовления. Год и месяц или неделя изготовления могут быть указаны в виде кода. Код состоит из последней цифры года и числа, обозначающего месяц. Октябрь, ноябрь и декабрь следует обозначать буквами "O", "Y" и "Z" соответственно.

Пример - 91: январь 2019 г.; 9Y: ноябрь 2019 г.;

c) полярность положительного вывода (+);

d) номинальное напряжение;

e) наименование или торговая марка изготовителя или поставщика;

f) предостережения об опасности;

g) предостережение о возможности проглатывания батарей. Дополнительные сведения приведены в МЭК 60086-4:2019 [7.2, перечисление a) и 9.2], а также в МЭК 60086-5:2016 [7.1, перечисление l) и 9.2].

Примечание - Примеры общепринятых обозначений приведены в МЭК 60086-2, приложение D.

Маркировка батареи не должна препятствовать электрическому контакту. Обозначение и полярность следует указывать непосредственно на батарее. Допускается все другие маркировочные данные наносить на упаковку, а не на батарею.

4.8.2 Удаление

Маркировка о способе удаления батарей должна соответствовать требованиям местного законодательства.

5 Электрические характеристики

5.1 Электрохимическая система, номинальное напряжение, конечное напряжение и напряжение разомкнутой цепи

Требования к номинальному напряжению, конечному напряжению разряда и данные по напряжению разомкнутой цепи в зависимости от используемой электрохимической системы приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Стандартизованные электрохимические системы

5.2 Напряжение замкнутой цепи, внутреннее сопротивление и импеданс

Предельные значения должны быть согласованы между изготовителем и потребителем.

5.3 Емкость

Значение емкости должно быть согласовано между изготовителем и потребителем. Значение емкости определяют по результатам испытания на непрерывный разряд в соответствии с 7.2.6.

5.4 Сохранение емкости

Сохранение емкости - соотношение между значениями емкостей при заданных условиях разряда, определенными на свежих батареях и образце той же партии, хранящемся в течение 365 сут при температуре (20±2)°C и относительной влажности от 55% до 20%.

Коэффициент сохранения емкости должен быть согласован между изготовителем и потребителем, его минимальное значение должно составлять не менее 90% в течение 12 мес. Значение емкости определяют в соответствии с 7.2.6.

В целях проверки соответствия батарей настоящему стандарту после завершения начальных испытаний по определению значения емкости может быть выдан документ об условном подтверждении соответствия.

6 Отбор образцов и оценка качества

Планы выборочного контроля и показатели качества продукции должны быть согласованы между изготовителем и потребителем.

Если такое согласование не проведено, то при отборе образцов и оценке качества батарей допускается руководствоваться требованиями ИСО 2859 и ИСО 21747.

7 Методы испытаний

7.1 Контроль формы и размеров батареи

7.1.1 Контроль формы батареи

Форму отрицательного контакта проверяют, как правило, используя оптическую проекцию или открытый шаблон в соответствии с рисунком 3.

Метод контроля должен быть согласован между изготовителем и потребителем.

Рисунок 3 - Контроль формы батареи

Описание метода

Метод контроля с применением открытого шаблона. Батарею перемещают вдоль стороны A шаблона до соприкосновения внешней поверхности положительного электрода со стороной B, поддерживая плоскую часть вывода отрицательного электрода под углом 90° по отношению к стороне B. Батарея, имеющая зазор между стороной A шаблона и плоской частью вывода отрицательного электрода, не удовлетворяет требованиям настоящего стандарта.

Примечание - Для предотвращения внешнего короткого замыкания поверхность открытого шаблона должна быть изготовлена из непроводящей твердой пластмассы.

7.2 Электрические характеристики

7.2.1 Условия окружающей среды

При эксплуатации батареи могут подвергаться воздействию низких температур, поэтому рекомендуется проводить дополнительные испытания при температуре (0±2)°C и (минус 10±2)°C.

7.2.2 Определение внутреннего сопротивления

Измерение внутреннего сопротивления методом постоянного тока основано на регистрации переходного процесса изменения напряжения при изменении нагрузки, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4 - График переходных процессов изменения напряжения при изменении нагрузки

7.2.3 Оборудование

Оборудование, применяемое для измерений, должно иметь следующие технические характеристики:

- точность - не более 0,25%;

- точность - не более 50% от последней цифры;

- внутреннее сопротивление - не менее 1 МОм;

- время измерения: с целью предотвращения возникновения ошибок из-за емкостной составляющей сопротивления, что приводит к занижению получаемого значения внутреннего сопротивления, измерения следует выполнять в течение периода переходного процесса, когда напряжение мало меняется (см. рисунок 5).

Рисунок 5 - График зависимости U=f(t)

7.2.4 Измерение напряжения разомкнутой цепи и напряжения замкнутой цепи

Рисунок 6 - Принципиальная схема измерения

7.2.5 Определение внутреннего сопротивления

7.2.6 Определение емкости

7.2.6.1 Общие положения

Для определения емкости батареи применяют один из двух методов:

- рекомендуемый метод - метод A, который более соответствует требованиям, предъявляемым к батареям для часов;

- метод B - общий метод для всех типов батарей, приведенный в МЭК 60086-1 и МЭК 60086-2.

При предоставлении данных о емкости батареи изготовитель должен указать сведения о примененном методе испытаний.

7.2.6.2 Метод A

а) Принципиальная схема измерения емкости методом A приведена на рисунке 7.

_______________

Рисунок 7 - Принципиальная схема измерения емкости методом A

b) Описание метода

c) Определение емкости

Порядок проведения измерений

4) Для того, чтобы получить требуемую точность результатов, ближе к концу разряда батареи, рекомендуется проводить несколько измерений в день.

7.2.6.3 Метод B

a) Принципиальная схема измерения емкости методом B представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Принципиальная схема измерения емкости методом B

b) См. процедуру в 7.2.6.2, перечисление b).

c) Определение емкости

Определяют длительность разряда t до момента, когда напряжение под нагрузкой испытуемой батареи впервые падает ниже указанной конечной точки, приведенной в таблице 5, и устанавливают его в качестве срока службы.

Емкость C вычисляют по формуле

t - срок службы.

7.2.7 Определение внутреннего сопротивления во время разряда методом A (необязательное испытание)

7.3 Методы испытаний для определения сопротивления утечке

7.3.1 Предварительная подготовка и первичный визуальный контроль

Перед проведением испытаний по 7.3.2 и 7.3.3 проводят визуальный контроль батарей в соответствии с разделом 8.

Перед проведением испытаний по 7.3.2.1 и 7.3.2.2 батареи выдерживают при температуре 40°C и 45°C соответственно, в течение 2 ч, после чего в течение нескольких минут перемещают из камеры (или печи) предварительного кондиционирования в камеру для испытаний при высокой температуре и влажности, чтобы избежать охлаждения батареи и риска конденсации при повышенной влажности.

7.3.2 Испытания на стойкость к высоким значениям температуры и влажности

7.3.2.1 Рекомендуемое испытание

Батарею выдерживают в условиях, значения которых приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Условия проведения рекомендуемого испытания

7.3.2.2 Дополнительное испытание

По согласованию между изготовителем и потребителем может быть проведено дополнительное испытание, при проведении которого применяют условия испытаний, установленные в таблице 9.

Таблица 9 - Условия проведения дополнительного испытания

7.3.3 Температурное циклирование

Батарею следует подвергнуть 150 циклам изменения температуры по определенной программе (см. рисунок 9).

Рисунок 9 - Программа испытания на температурное циклирование

8 Визуальный контроль и условия приемки

8.1 Предварительное кондиционирование батарей

Перед проведением первоначального визуального контроля или после испытаний в соответствии с разделом 7 батареи выдерживают не менее 24 ч при комнатной температуре и относительной влажности (55±20)%.

Следует учитывать, что после кристаллизации электролита может возникнуть течь. При необходимости время выдержки может быть увеличено и составлять более 24 ч. Данное требование следует применять к свежим и использованным батареям, а также к батареям, подвергнутым испытаниям.

8.2 Увеличение при визуальном контроле

Визуальный контроль следует проводить с применением соответствующего оборудования, обеспечивающего увеличение 15х.

8.3 Уровни течи и ее классификация

Визуальный контроль проводят при рассеянном белом свете от 900 до 1100 лк на поверхности батареи (см. таблицу 10).

Таблица 10 - Уровни течи и ее классификация

8.4 Условия приемки

Допустимый уровень течи и пропорция дефектных мест должны быть согласованы между изготовителем и потребителем.

Квалификационные испытания на свежих батареях с уровнем течи более S1 проводить не допускается. Критерии приемлемости дефектов могут быть менее строгими для батарей, которые подвергнуты испытанию по 7.3.2. При необходимости к протоколу испытаний следует прикладывать фотографии.

Приложение А

(обязательное)

Обозначение батарей

Для маркировки батарей, изготовленных в соответствии с требованиями настоящего стандарта, следует применять систему кодирования, состоящую из букв и цифр, как показано ниже. Букву "W" используют для обозначения соответствия МЭК 60086-3.

Приложение ДА

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Библиография