GOST R IEC 60285-2002
Groupe E51
ÉTENDUE D'ÉTAT DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE
Piles alcalines et piles
PILES CYLINDRIQUES SCELLÉES AU NICKEL-CADMIUM
Piles et batteries alcalines secondaires.
Cellules cylindriques scellées au nickel-cadmium
OKS 29.220.30
OKP 34 8230
Date d'introduction : 1er juillet 2003
Préface
1 DÉVELOPPÉ ET SOUMIS PAR le Comité technique de normalisation TC 044 « Accumulateurs et batteries »
2. ADOPTÉE ET MISE EN ŒUVRE par la résolution du Standard d'État de Russie en date du 25 décembre 2002, n° 509-st
3 La présente norme constitue le texte intégral et authentique de la norme internationale CEI 60285 (1999), version 3.2 « Piles et accumulateurs alcalins. Piles cylindriques étanches au nickel-cadmium ».
4 AU LIEU DE GOST R IEC 285-97
- 2 Désignation et marquage
- Figure 1 - Batteries sans bornes KR . . . CF
- Figure 2 — Connexion couverture à couverture KR . . . NN
- Figure 3 — Couvercle de connexion - partie inférieure du boîtier KR . . . HB
- 3 dimensions
- Figure 4 - Pile cylindrique dans un boîtier, interchangeable avec des piles primaires
- 4 tests électriques
1 Dispositions générales
1.1 Portée
Cette norme établit les exigences techniques et les méthodes d'essai des batteries cylindriques étanches au nickel-cadmium (ci-après dénommées batteries) pouvant fonctionner dans n'importe quelle position spatiale.
La norme établit également des exigences techniques spécifiques et des méthodes d'essai pour les batteries destinées à fonctionner en mode de charge à long terme à des températures élevées.
1.2 Références normatives
Cette norme contient des références aux normes suivantes :
GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Instruments de mesure électriques analogiques à action directe et auxiliaire. Exigences particulières pour les ampèremètres et les voltmètres
GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) Instruments de mesure électriques analogiques à action directe et leurs parties auxiliaires. Partie 1. Définitions et exigences de base communes à toutes les parties
GOST R IEC 86-1-96 Piles primaires. Partie 1. Dispositions générales
GOST R IEC 86-2-96 Piles primaires. Partie 2. Fiches techniques
GOST R 50779.71-99 (ISO 2859-1-89) Méthodes statistiques. Procédure d'inspection par échantillonnage selon les attributs. Partie 1. Plans d'échantillonnage lot par lot basés sur le niveau de qualité acceptable (NQA).
GOST R 51371-99 Méthodes d'essai de résistance aux contraintes mécaniques des machines, dispositifs et autres produits techniques. Essais de choc
1.3 Définitions
Les termes et définitions suivants sont utilisés dans la présente norme :
1.3.1 Batterie scellée : Batterie qui reste scellée et ne laisse échapper ni gaz ni électrolyte lorsqu’elle fonctionne dans les conditions de charge et aux températures spécifiées par le fabricant. La batterie peut être équipée d’un dispositif de sécurité pour prévenir une pression interne dangereusement élevée.
La batterie ne nécessite pas de remplissage supplémentaire d'électrolyte et est conçue pour fonctionner dans son état scellé d'origine pendant toute sa durée de vie.
1.3.2 Tension nominale : Tension de la batterie égale à 1,2 V.
1.3.3 nominal capacité: Quantité d'électricité(Ah) spécifié (établi) par le fabricant, que la batterie peut fournir à une température de 20 °C et en mode de décharge de 5 heures jusqu'à une tension finale de 1,0 V après charge, stockage et décharge dans les conditions spécifiées à la section 4.
1.4 Instruments de mesure
Les instruments de mesure utilisés lors des essais doivent garantir la précision de mesure requise. Ils doivent être régulièrement étalonnés afin de garantir que les essais répondent à la classe de précision spécifiée dans la présente norme.
1.4.1 Mesure de tension
Pour mesurer la tension, il faut utiliser des voltmètres de classe de précision 0,5 ou supérieure (voir GOST 30012.1, GOST 8711 ou IEC 485 [1]).
Le voltmètre doit avoir une résistance d'au moins 10 kOhm/V.
1.4.2 Mesure du courant
Pour mesurer le courant, il faut utiliser des ampèremètres de classe de précision 0,5 ou supérieure (voir GOST 30012.1, GOST 8711 ou IEC 485 [1]).
La même classe de précision doit être présente dans un kit comprenant un ampèremètre, un shunt et des fils.
1.4.3 Mesure de la température
Pour mesurer la température, utilisez un thermomètre gradué ou numérique dont la précision ne dépasse pas 1 °C. La précision absolue de l'appareil doit être de 0,5 °C ou plus.
1.4.4 Mesure du temps
Le temps doit être mesuré avec une marge d'erreur de 0,1 % ou plus.
2 Désignation et marquage
2.1 Désignation des batteries
Les batteries cylindriques scellées au nickel-cadmium doivent être désignées par les lettres KR, suivies des lettres L, M, H ou X, indiquant le type de batterie en fonction de leur mode de décharge principal en courant continu :
L — à long terme (pas plus de 0,5UN);
M — moyen (à partir de 0,5jusqu'à 3,5
UN);
H - court (à partir de 3,5)jusqu'à 7
UN);
X - extra court (à partir de 7)jusqu'à 15
UN),
suivis de deux groupes de chiffres séparés par une barre oblique.
Pour une batterie conçue pour fonctionner en mode de charge à long terme à des températures élevées, la lettre T est ajoutée à la désignation entre L, M ou H et deux groupes de chiffres.
Les deux premiers chiffres (le premier groupe de chiffres) indiquent le diamètre maximal de la batterie en millimètres, exprimé sous forme de nombre entier ou arrondi à un nombre entier.
Les deux chiffres (le deuxième groupe de chiffres) après la ligne oblique indiquent la hauteur maximale de la batterie en millimètres, exprimée sous forme de nombre entier ou arrondie à un nombre entier.
Si le fabricant conçoit la batterie avec des dimensions et des tolérances qui garantissent son interchangeabilité avec les piles primaires, la désignation de la pile primaire peut également être marquée sur la batterie.
Exemple de symbole pour une batterie cylindrique étanche au nickel-cadmium à décharge longue, de 33 mm de diamètre et 61,5 mm de hauteur :
KRL 33/62
Il en va de même pour une batterie fonctionnant en mode de charge à long terme à température élevée et interchangeable avec un élément primaire R20 :
KRLT 33/62, KR20
Remarque : La désignation des types de batteries L, M, H ou X indique le mode de décharge de base recommandé, mais ne limite pas l'utilisation de ces batteries dans d'autres modes de décharge.
2.2 Bornes de la batterie
2.2.1 Batteries sans bornes (CF)
Les batteries sans bornes de connexion sont désignées par les lettres CF (voir 2.2.3, Figure 1).
Exemple de symbole pour une batterie sans bornes de connexion :
KRH 33/62 CFouKRMT 33/62 CF
2.2.2 Batteries avec bornes de connexion sur le couvercle et le long du corps (NN)
Les piles destinées à être assemblées en un ensemble afin de former des piles de tensions différentes peuvent être placées côte à côte dans le même sens.
Dans cette configuration, une borne doit être connectée au couvercle de la batterie (pôle positif) et l'autre au boîtier le long de sa paroi cylindrique (pôle négatif), les deux bornes étant situées dans le même plan, sauf indication contraire du consommateur (voir 2.2.3, Figure 2). Dans ce cas, les lettres HH (couvercle-couvercle) sont ajoutées à la désignation de la batterie.
Exemple de symbole de batterie avec des bornes de connexion sur le couvercle et le long du corps :
KRH 33/62 NHouKRMT 33/62 NN
2.2.3 Batteries avec bornes de connexion sur le couvercle et le fond du boîtier (HB)
Les batteries destinées à être assemblées en kit peuvent être placées côte à côte, fixées par le couvercle de l'une au fond du boîtier de l'autre.
Dans ce cas, une borne doit être connectée au couvercle de la batterie (pôle positif) et l'autre au fond du boîtier (pôle négatif), les deux bornes étant parallèles et orientées en sens inverse, sauf indication contraire du consommateur (voir figure 3). Dans ce cas, les lettres HB (couvercle-fond) sont ajoutées à la désignation de la batterie.
Exemple de symbole de batterie avec des bornes de connexion sur le couvercle et le dessous du boîtier :
KRH 33/62 HBouKRMT 33/62 HB
Figure 1 - Batteries sans bornes KR . . . CF
Figure 2 — Connexion couverture à couverture KR . . . NN
Figure 2 — Connexion couverture à couverture KR . . . NN
Figure 3 — Couvercle de connexion - partie inférieure du boîtier KR . . . HB
2.3 Marquage
Une pile sans bornes (CF) doit porter de manière durable les informations suivantes (sauf indication contraire du consommateur) :
— nom de la batterie — nickel-cadmium scellée et rechargeable ;
— désignation de la batterie (conformément à 2.1) ;
- nominal capacité;
— tension nominale ;
— recommandations sur le mode et la durée du courant de charge ou de précharge pour les batteries de type T ;
— polarité;
— année et trimestre de fabrication (peut être codé) ;
—nom ou désignation du fabricant ou du fournisseur.
Remarque : Dans la plupart des cas, les batteries avec des bornes LV ou HB sont assemblées comme des batteries et n'ont pas d'étiquette ; dans ce cas, la batterie doit être marquée conformément à 2.1.
3 dimensions
Les dimensions des batteries doivent correspondre à celles indiquées dans la figure 4 et le tableau 1.
Figure 4 - Pile cylindrique dans un boîtier, interchangeable avec des piles primaires
Le tableau 1 présente les dimensions des batteries dans des boîtiers interchangeables avec des piles primaires.
Tableau 1 - Dimensions des piles dans des boîtiers interchangeables avec des piles primaires
| Désignation* | Élément primaire correspondant** selon la norme GOST R IEC 86-1 | Dimensions |
| KR03 | R03 | |
| KR6 | R6 | Conformément à la norme GOST R IEC 86-2 |
| KR14 | R14 | |
| KR20 | R20 | |
| _______________* Conformément à la norme GOST R IEC 86-1. | ||
| ** Dans certains pays, il s'agit d'éléments de types AAA(R03), AA(R6), C(R14), D(R20). | ||
Le tableau 2 présente les dimensions des autres batteries dans les boîtiers, à l'exception de celles interchangeables avec les piles primaires.
Tableau 2 - Dimensions des batteries dans les boîtiers (bornes de connexion exclues)
| Dimensions en millimètres | ||||
| Désignation* | Diamètre |
Hauteur |
||
| Nomin. | Précédent désactivé | Nomin. | Précédent désactivé | |
| KR11/45 | 10,5 | 44,5 | ||
| KR12/30 | 12.0 | 30.0 | ||
| KR15/18 | 14,5 | 17,5 | ||
| KR15/30 | 14,5 | 0-0,7 | 30.0 | 0-1,5 |
| KR15/51 | 14,5 | 50,5 | ||
| KR17/18 | 17.0 | 17,5 | ||
| KR17/29 | 17.0 | 28,5 | ||
| KR17/43 | 17.0 | 43.0 | ||
| KR17/50 | 17.0 | 50,0 | ||
| KR23/27 | 23.0 | 26,5 | ||
| KR23/34 | 23.0 | 34.0 | 0-1,5 | |
| KR23/43 | 23.0 | 0-1,0 | 43.0 | |
| KR26/31 | 25,8 | 31.0 | ||
| KR26/50 | 25,8 | 50,0 | ||
| KR33/44 | 33.0 | 44.0 | 0-2.0 | |
| KR33/62 | 33.0 | 61,5 | ||
| KR33/91 | 33.0 | 91,0 | 0-2,5 | |
| KR44/91 | 43,5 | 0-2,5 | 91,0 | |
| _______________* Les lettres KR sont suivies respectivement des lettres L, M, H ou X et LT, MT ou HT (voir 2.1). | ||||
4 tests électriques
Les courants de charge et de décharge pendant les tests selon 4.1-4.8 doivent être réglés en fonction de la capacité nominale de la batterie.
Durant tous les tests sauf le 4.7, il ne devrait y avoir aucune fuite d'électrolyte.
4.1 Méthode de chargement
La charge précédant les différents modes de décharge (sauf indication contraire dans la présente norme) est effectuée à une température ambiante de (20±5) °C avec un courant constant de 0,1Et en moins de 16 heures.
Avant la charge, la batterie doit être déchargée à une température ambiante de (20±5) °C avec un courant constant de 0,2Et jusqu'à la tension finale de 1,0 V.
4.2 Caractéristiques de décharge
Les caractéristiques de décharge des batteries doivent être vérifiées dans l'ordre suivant.
4.2.1 Caractéristique de décharge à 20 °C
La batterie doit être chargée conformément à la section 4.1. Après charge, elle doit être maintenue pendant au moins 1 heure et au plus 4 heures à une température ambiante de (20 ± 5) °C. Elle doit ensuite être déchargée à courant constant, conformément au tableau 3, à la même température. La durée de décharge ne doit pas être inférieure à celle spécifiée dans le tableau 3.
Tableau 3 - Caractéristiques de décharge à 20 °C
| Mode de décharge | Durée de décharge minimale pour les types de batteries | ||||
| Courant, A | Tension finale, V | L/LT | H/MT | H/HT | X |
| 0,2 |
1.0 | 5 heures | 5 heures | 5 heures | 5 heures |
| 1.0 |
42 min | 48 min | 54 min | ||
| 5.0 |
0,8 | — | 6 min | 9 min | |
| 10.0 |
0,7 | — | — | 4 min | |
| _______________* Cinq cycles de charge-décharge sont autorisés. Le test peut être interrompu si la durée de décharge est atteinte avant le cinquième cycle. | |||||
| **Avant le test de décharge avec des courants de 5,0 |
|||||
4.2.2 Caractéristique de décharge à -18 °C
La batterie doit être chargée conformément à la section 4.1. Après charge, elle doit être maintenue pendant au moins 16 heures et au plus 24 heures à une température ambiante de -18 ± 2 °C. Elle doit ensuite être déchargée à courant constant, conformément au tableau 4, à la même température. La durée de décharge ne doit pas être inférieure à celle spécifiée dans le tableau 4.
Tableau 4 — Caractéristiques de décharge à -18 °C
| Mode de décharge | Durée de décharge minimale pour les types de batteries | ||||||
| Courant, A | Tension finale, V | L/LT | M | MT | N | NT | X |
| 0,2 |
1.0 | 2 heures | 3 heures | 2 heures | 3 heures | 2 heures | 4 heures |
| 1.0 |
0,9 | 15 min | 10 min | 30 min | 20 min | 36 min | |
| 2.0 |
0,8 | — | — | — | 9 min | 6 min | 13 min |
| 3.0 |
— | — | 7 min | ||||
| _______________* Avant le test de décharge avec des courants de 2,0 |
|||||||
4.3 Préservation de la charge
La batterie doit être testée pour sa capacité de rétention de charge à l'aide du test suivant.
Après une charge effectuée conformément à la section 4.1, la batterie doit être stockée en circuit ouvert pendant 28 jours. La température ambiante moyenne doit être de (20 ± 2) °C ; toutefois, des variations de courte durée de ± 5 °C sont tolérées pendant le stockage.
La batterie doit ensuite être déchargée dans les conditions spécifiées au point 4.2.1 avec un courant de décharge de 0,2UN.
La durée de décharge après 28 jours de stockage doit être d'au moins 3 heures et 15 minutes.
4.4 Durée de fonctionnement
4.4.1 Durée de fonctionnement en cycles
Avant le test, la batterie doit être déchargée avec un courant constant de 0,2Et jusqu'à la tension finale de 1,0 V.
Le test (quel que soit le type de batterie) est effectué à une température ambiante de (20±5) °C.
La charge et la décharge doivent être effectuées à courant constant par cycles selon les modes spécifiés dans le tableau 5. Si nécessaire, un refroidissement par air forcé de la batterie doit être utilisé pendant les tests pour éviter que la température de son boîtier ne dépasse 35 °C.
Remarque : La température réelle du boîtier de la batterie est déterminée par la conception de la batterie et non par la température ambiante.
Tableau 5 — Durée de fonctionnement en cycles
| Numéro de cycle | Mode de charge | Durée de stockage en état chargé | Mode de décharge | ||
| Courant, A | Durée | Courant, A | Durée | ||
| 1 | 0,1 |
16 heures | 0,25 |
||
| 2-48 | 0,25 |
3 heures 10 minutes | — | 0,25 |
2 heures 20 minutes |
| 49 | 0,25 |
3 heures 10 minutes | 0,25 |
Jusqu'à une tension finale de 1,0 V* | |
| 50 | 0,1 |
16 heures | 1 à 4 heures | 0,2 |
|
| _______________* Il est permis de laisser les batteries en circuit ouvert après la fin de la décharge au 50e cycle, de sorte qu'au début du 51e cycle, il ne se soit pas écoulé plus de 14 jours. | |||||
| Une procédure similaire peut être appliquée aux 100e, 150e, 200e, 250e, 300e et 350e cycles. | |||||
Les cycles 1 à 50 doivent être poursuivis jusqu'à ce que la durée de décharge de tout multiple de 50 soit inférieure à 3 heures. Le cycle suivant doit être effectué en mode 50e cycle.
Le test est considéré comme réussi si la durée de décharge sur deux cycles consécutifs est inférieure à 3 heures.
Le nombre de cycles à la fin des tests ne doit pas être inférieur à :
400 — pour les batteries de types L, M, H et X ;
50 — pour les batteries de types LT, MT et HT.
Pour accélérer les tests de durée de vie du cycle ou lors de l'utilisation de ce test pour déterminer la faisabilité d'une application réelle, les modes spécifiés dans les tableaux 5a et 5b peuvent être utilisés.
Tableau 5a — Durée de fonctionnement en cycles pour les batteries de types H et X
| Mode de charge | Durée de stockage en état chargé | Mode de décharge | ||||
| Numéro de cycle | Courant, A | Durée, h | Courant, A | Durée | Durée totale, pause comprise, min | |
| 1 | 0,1 |
16 | 30 min | 1.0 |
||
| 2-48 | 0,3 |
4 | 30 min | 1.0 |
Jusqu'à une tension finale de 1,0 V | 90 |
| 49 | 0,3 |
4 | 24 heures | 1.0 |
||
| 50 | 0,1 |
16 | 1 à 4 heures | 0,2 |
-* | |
| Il est permis de laisser les batteries en circuit ouvert après la fin de la décharge au 50e cycle afin de pouvoir entamer le 51e cycle à un moment opportun. Une procédure similaire peut être appliquée aux 100e, 150e, 200e, 250e, 300e et 350e cycles. | ||||||
Les cycles 1 à 50 se poursuivent jusqu'à ce que la durée de décharge jusqu'à une tension finale de 1,0 V sur tout multiple de cycle de 49 devienne inférieure à 30 minutes ou sur tout 50e cycle ultérieur devienne inférieure à 3 heures.
Le nombre de cycles doit être d'au moins 400.
Tableau 5b — Durée de fonctionnement en cycles pour les batteries de type X
| Mode de charge | Durée de stockage en état chargé | Mode de décharge | ||||
| Numéro de cycle | Courant, A | Durée, h | Courant, A | Durée | Durée totale, pause comprise, min | |
| 1 | 0,1 |
16 | 30 min | 5.0 |
Jusqu'à une tension finale de 0,8 V | |
| 2-48 | 1.0 |
1 | 30 min | 5.0 |
42 | |
| 49 | 1.0 |
1 | 24 heures | 5.0 |
||
| 50 | 0,1 |
16 | 1 à 4 heures | 0,2 |
Jusqu'à une tension finale de 1,0 V | -* |
| Il est permis de laisser les batteries en circuit ouvert après la fin de la décharge au 50e cycle afin de pouvoir entamer le 51e cycle à un moment opportun. Une procédure similaire peut être appliquée aux 100e, 150e, 200e, 250e, 300e et 350e cycles. | ||||||
Les cycles 1 à 50 se poursuivent jusqu'à ce que la durée de décharge jusqu'à une tension finale de 0,8 V sur tout multiple de cycle de 49 devienne inférieure à 5 minutes ou sur tout 50e cycle ultérieur devienne inférieure à 3 heures.
Le nombre de cycles doit être d'au moins 400.
4.4.2 Fonctionnement de la recharge à long terme
4.4.2.1 Autonomie avec charge de longue durée pour les batteries de types L, M, H et X
Avant le test, la batterie doit être déchargée avec un courant constant de 0,2Et jusqu'à la tension finale de 1,0 V.
Le test est réalisé à une température ambiante de (20±5) °C.
La charge et la décharge sont effectuées en courant continu selon les modes spécifiés dans le tableau 6. La durée de décharge après l'exécution de quatre cycles consécutifs doit être d'au moins 3 heures.
Si nécessaire, un refroidissement par air forcé de la batterie doit être utilisé pendant les tests pour empêcher la température de son boîtier de dépasser 25 °C.
Tableau 6 - Durée de fonctionnement avec charge à long terme
| Numéro de cycle | Mode de charge | Mode de décharge* | ||
| Courant, A | Durée, jours | Courant, A | Durée | |
| 1 | 0,05 |
91 | 0,2 |
|
| 2 | 0,05 |
91 | 0,2 |
Jusqu'à une tension finale de 1,0 V |
| 3 | 0,05 |
91 | 0,2 |
|
| 4 | 0,05 |
91 | 0,2 |
|
| _______________* La décharge est effectuée immédiatement après la fin de la charge. | ||||
4.4.2.2 Autonomie avec charge longue durée pour les batteries de type LT, MT ou NT
Le test est réalisé en trois étapes conformément au tableau 7.
Les tests consistent en :
— vérifier l’efficacité de la charge ;
— période de vieillissement — vieillissement pendant 6 mois à une température de 70 °C.
Remarque : Une température de 70 °C est estimée pour simuler une charge à long terme de 4 ans à une température de 40 °C ;
- Contrôle final de l'efficacité de charge pour surveiller les batteries après la période de vieillissement.
Avant le test, la batterie doit être déchargée avec un courant constant de 0,2Et jusqu'à la tension finale de 1,0 V et maintenue pendant au moins 16 heures et pas plus de 24 heures à une température ambiante de (40±2) °C.
La batterie doit être chargée et déchargée avec un courant constant conformément au tableau 7, y compris le temps de maintien à des températures ambiantes de (40±2) °C et (70±2) °C, respectivement.
Le mode de décharge A ou B (voir tableau 7) est sélectionné en fonction des besoins de l'utilisateur. La décharge est effectuée immédiatement après la fin de la charge.
Après le premier test d'efficacité de charge à une température de 40 °C, la batterie doit être maintenue pendant au moins 16 heures et pas plus de 24 heures à une température de (70±2) °C.
Si nécessaire, pendant les 6 mois de vieillissement à 70 °C, des mesures doivent être prises pour empêcher la température du boîtier de la batterie de dépasser 75 °C.,Pourquoi utiliser un système de refroidissement par air pulsé ?
Remarque : La température réelle du boîtier de la batterie est déterminée par la conception de la batterie et non par la température ambiante.
Il convient d'enregistrer la durée de décharge pour trois cycles à 70 °C.
Aucune fuite d'électrolyte n'est autorisée pendant les tests.
Après la fin de la période de vieillissement, les batteries doivent être conservées pendant au moins 16 heures et pas plus de 24 heures à une température ambiante de (40±2)°C. Trois cycles du test initial d'efficacité de charge doivent ensuite être répétés à 40 °C conformément aux conditions indiquées dans le tableau 7. La durée de décharge ne doit pas être inférieure à celle spécifiée dans le tableau 7.
Tableau 7 — Autonomie avec charge de longue durée pour les batteries de types LT, MT et NT
| Numéro de cycle | Température ambiante, °C ± 2 °C | Mode de charge | Mode de décharge | Durée de décharge minimale pour le mode | |||
| UN* | DANS** | ||||||
| Courant, A | Durée, jours | Courant, A | Durée | UN* | DANS** | ||
| 1 | 2 | Non normalisé | |||||
| 2 | 40 | 0,05 |
1 | 0,2 |
Jusqu'à une tension finale de 1,0 V | 3 heures 45 minutes | 42 min |
| 3 | 1 | ||||||
| 4 | 60 | ||||||
| 5 | 70 | 0,05 |
60 | 0,2 |
Jusqu'à une tension finale de 1,0 V | Non normalisé | |
| 6 | 60 | ||||||
| 7 | 2 | Non normalisé | |||||












