GB T 13281-2008 铁路客车用铅酸蓄电池.pdf

1、ICS 2922020K 84 圆雪中华人民共和国国家标准GBT 132812008代替GBT 1328119912008-06-13发布铁路客车用铅酸蓄电池LeadAcid Battery Used For Passenger Trains2009030 1实施车瞀鹳鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪1”刖 菁GBT 132812008本标准代替GBT 13281-1991铁路客车用铅酸蓄电池。本标准与原GBT 13281-1991相比主要变化如下：采用阀控式铅酸蓄电池的有关技术要求和试验方法。增加了术语、符号增加了产品分类及环境要求增加了开路电压一致性增加了容量一致性增加了低温容量

2、增加了大电流放电特性增加过充电性能增加密封反应效率增加防爆能力增加防酸雾能力一一增加排气阀性能增加气密性修改荷电保持能力修改循环耐久能力取消封口剂性能试验本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国铅酸蓄电池标准化技术委员会(sACTc 69)归口。本标准主要起草单位：沈阳蓄电池研究所、浙江古越蓄电池有限公司、丰日电气集团股份有限公司。本标准主要起草人：谢爽、曹苗根、宋永江、赵键、彭建辉。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：JB 186476、GBT 132811991。1范围铁路客车用铅酸蓄电池GBT 132812008本标准规定了铁路客车用铅酸蓄电池的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检

3、验规则以及标志包装、运输和贮存。本标准适用于铁路客车照明及其他电器直流电源用的铅酸蓄电池(以下简称蓄电池)。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。JBT 2599铅酸蓄电池产品型号编制方法3术语、符号31额定容量rated capacity在规定条件下测得的并由制造商宣称的电池的容量值。本标准lo小时率(以下用lo hr表示)容量用C”(Ah)表示、5小时率(以下用

4、5 hr表示)容量用C。(Ah)表示、1小时率(以下用1 hr表示)容量用C。(Ah)表示。数值见表1。32实际容量actual capacity在规定的条件下测得的蓄电池实际所能放出的电量；本标准用Ca(Ah)表示。33低温容量capacity at low temperature在-40的低温条件下测得的蓄电池实际所能放出的电量；本标准用cd(Ah)表示。3410 hr电流、5 hr电流、1 hr电流10、5、1 hour-rate current表示蓄电池充放电电流大小的术语，其数值见表1。本标准用f。(A)、I。(A)、J。(A)表示。35密封反应效率sealed reaction e

5、fficiency在规定条件下，蓄电池内部水分分解产生的气体通过负极吸收还原成水的效率；本标准用_()表示。36组合一致性combination consistency开路电压组合一致性：在规定条件下，2只或2只以上2 V或12 V单只蓄电池串联使用过程中的端电压一致性的显示状态。本标准用u(V)表示。】GBT 132812008容量组合一致性：在规定条件下，2只或2只以上2 V或12 V单只蓄电池串联使用过程中容量一致性的显示状态。本标准用AC(Ah)表示。37单体蓄电池cell由多个隔室构成的整体蓄电池的每个隔室称单体蓄电池。38防爆能力explosion-proof capability

6、蓄电池在通常的过充电条件下排气阀阻止外部火源点燃内部气体的能力。39镉标识 cadmion indication蓄电池内部是否含有金属镉、镉氧化物及镉盐的明示，4产品规格、外形及连接尺寸41 产品规格型号与尺寸(见表1)。表1蓄电池基本参数10 hr放电 5 hr放电 1 hr放电 最大外形尺寸ram蓄电池 额定电 最大质 额定 终止I；额定 终止I。额定 终止型号 压V 量kg L。 容量 电压 容量 电压 容量 电压 长 宽 总高A A AAh V Ah V Ah V6一TM一40 1200 1600 4 00 40 1080 6 60 33 1050 2400 24 1020 198 1

7、65 1716一TM-60 】200 2600 600 60 1080 1000 50 1050 3600 36 102：0 265 200 2806一TM一90 1200 4000 900 90 1080 1700 85 1050 6500 65 1020 407 173 2366一TMl20 1200 4000 1200 120 1080 2000 100 1050 7200 72 10 20 410 172 2606一TM_200 1200 73 00 2000 200 1080 33 30 167 1050 12000 120 10 20 520 240 240TMy450 2 0(3

8、 3900 4500 450 180 77，00 385 175 27000 270 170 245 180 37042产品型号编制按JBT Z599。用汉字“铁”拼音的第一个大写字母“T”表示。具体命名见图l例如：6一TM1043外形和连接尺寸蓄电池外形和连接尺寸见图2所示。2图1产品型号命名塑5环境要求和技术要求51环境要求蓄电池在下述环境中通常可以工作a)海拔不超过2 500 m；b)环境温度：一4040；GBT 132812008尺寸单位为毫米螺钉265内装普通螺母时 确十6-TM一120图2外形和连接尺寸牟盯目GBT 132812008c)最大相对湿度：95(该月平均温度最低为25)

9、；d)风、沙、雨、雪侵袭。52蓄电池外观及标识521蓄电池外观不得有变形、裂纹、划痕；应清洁无酸液、污迹，且标志清晰。522蓄电池的正、负极端子极性应有明显的颜色标识，或用永久性符号标出，一般红色表示正极端子，黑色或蓝色表示负极端子。523含镉蓄电池应在蓄电池本体明显的位置上明示“含镉产品”。53外形尺寸及蓄电池质量蓄电池外形尺寸及蓄电池质量应符合表1或用户与制造厂协商规定。54开路电压组合一致性每组蓄电池单体开路电压值差不大于20 mV(2 V蓄电池)、100 mV(12 V蓄电池)。55容量爰容量组合一致性551蓄电池容量按671试验时，按表2规定进行蓄电池容量试验并达到额定值，其中10

10、h率容量试验在第6项、第8项、第10项三次试验过程中有一次合格即为合格，试验结果取最大值。极限值见表l。552容量组合一致性容量组合一致性偏差不大于5。56低温容量按68试验时，低温容量(C。)和常温容量(c。、5。)的比值cdC(。05、，)不小于040。57大电流放电特性按69试验时，放电结束后导电部件不应熔化，且电池稽不能有大于2 mm的变形及漏液。58荷电保持能力按610试验时，完全充电的蓄电池放置28 d后，其容量保存率R不应低于96。59充电接受能力按611试验时，蓄电池所能接受的充电电流值，不小于14 I。(A)。510过充电性能按612试验时，试验完成后侧面不应有大于2 mm的

11、变形及漏液。511循环耐久能力按613试验时，当其容量达到085 C，。(Ah)(2 V蓄电池)、065C，。(Ah)(12 V蓄电池)时，所获得的循环次数不应低于6个单元(180次循环)。512密封反应效率按614试验时，密封反应效率口不小于90。513防爆能力按615试验时，当外部遇明火时其内部不应发生燃烧或爆炸。514防酸雾能力按616试验时，充电电量每1 Ah析出的酸雾量不应大于0025 mg。515排气阎性能按617试验时，排气阀应在1 kPa49 kPa范围内可靠地开启和关闭。516气密性按618试验时，除安全阀外，其他各处要保持良好的气密性，并应能承受55 kPa的压力，且持续时

12、间不小于30 s，蓄电池所有部位不得出现泄漏。压力释放后，蓄电池无残余变形。517振动试验按619试验时，不损坏并保持额定容量。4GBT 1328120086试验方法61测量仪器611电气测量6111 电压测量测量电压用的仪表其精度不应低于05级，其内阻至少为1 000 nV。也可采用数字电压表测量。6112电流测量测量电流用的仪表其精度不应低于05级。612温度测量测量温度用的温度计应具有适当的量程。其分度值不应大于1，温度计的标定精度应不低于05。613时间测量测量时间用的仪表应按h、rain、s分度。至少应具有每小时1 S的精度。614尺寸测量测量蓄电池外形尺寸的量具精度应不低于i02

13、mm。615质量称量称量蓄电池质量的衡器，精度不应低于005。616压力测量测量压力用仪表其精度不应低于o5级。617容积测量测量容积的量筒或滴定管应具有1以上的精度。62试验前的预处理621试验应在蓄电池生产后的6个月内进行，试验前所有蓄电池岿须进行完全充电。622蓄电池的完全充电在温度为255的环境中，以单格电压为235 V240 V进行充电，时间不低于20 h。充电电流不应超过31，。(A)。在充电末期3 h内，电流无明显变化时则认为已完全充电。623按制造商提供的完全充电方法充电。63外观检查用目视检查蓄电池的外观。64尺寸检查按图2所示的结构尺寸测量蓄电池的外形尺寸。65质量检查擦净

14、蓄电池表面，用符合精度的衡器称量蓄电池的质量。66开路电压组合一致性任选四只蓄电池，用电压表测量蓄电池的极柱根部，测得开路电压的差值。AU=V一V二。 (1)式中：u一一每组蓄电池单体开路电压差的数值，单位为伏特(V)；V。，开路电压最大值的数值，单位为伏特(V)；V。开路电压最小值的数值，单位为伏特(V)。67容量试验及容量组合一致性671容量试验容量C。(Ah)、c5。(Ah)、C。(Ah)试验应在完全充电的蓄电池上进行，将完全充电的蓄电池在5GBT 13281200825土5环境中静置1 h24 h后，分别以It。(A)、I。(A)、r-(A)的恒电流放电，在放电过程中，放电电流的波动不

15、得超过规定值的士1。直至蓄电池的端电压降至表1所规定的终止电压时停止试验，同时记录放电时间T和蓄电池表面平均温度。放电时，若蓄电池表面平均温度不是25，蓄电池的实际容量应按下式换算：r1一 Ct r 9、。81+(一25) C。：=T(110、15、11) (3)式中：c。换算为标准温度25时的容量的数值，单位为安时(Ah)；c。平均温度为t时的容量的数值，单位为安时(Ah)；f放电开始至放电终止时的平均温度的数值，单位为摄氏度()；T放电时间T的数值，单位为小时(h)；J。、I；、J。放电电流的数值，单位为安培(A)；A温度系数，单位为每摄氏度(1)；10 hr容量试验时，A一0006；5

16、hr容量试验时，一0008；1 hr容量试验时，一0010。公式(2)适用于1540温度范围。672容量组合一致性AC(105m一!业墨訾!兰业业12100 (4)L，(10j”式中：ACm一-，。容量组合一致性，数值以表示；Cm、s，蓄电池cm、sm最大容量的数值，单位为安时(Ah)；C。，)一。蓄电池c。最小容量的数值，单位为安时(Ah)；c(1。)一。蓄电池c(，。平均容量的数值，单位为安时(Ah)。673试验后的蓄电池应进行完全充电。68低温容量经容量试验合格的蓄电池进行完全充电后，置于-401的低温箱或低温室内保持8 h，在此温度下按表1以I，。(A)恒定电流放电至终止电压160 V

17、(2 V蓄电池)、960 V(12 V蓄电池)时记录放电时间，精确到s，并计算实测容量。试验后的蓄电池应进行完全充电。69大电流放电特性经容量试验合格的蓄电池进行完全充电后，在环境温度25土5下，静止1 h24 h。以最大放电电流J。3c。(A)进行放电，时间为3 rain。610荷电保持能力试验6101 蓄电池经过完全充电后，按671规定，以表2第10项试验的容量数值作为贮存前的实际容量。6102再次完全充电后，擦净表面，在25士2相对湿度不大于80的环境中贮存28 d。6103贮存期满后不充电按照671进行容量试验。6104荷电保持能力R按下式计算RiCh100L3(5)GBT 13281

18、2008式中：R荷电保持能力，；cn贮存后的实际容量的数值，单位为安时(Ah)；C。贮存前的实际容量的数值，单位为安时(Ah)。6105贮存前的实际容量小于额定容量的蓄电池不再进行荷电保持能力试验。611充电接受能力6111完全充电的蓄电池在温度为25-t：5的环境中以f。(A)电流放出实际容量(以表2第10项容量试验值为此次试验的实际容量)的50后，立即送人0i-1的低温箱内保持8 h(整个过程应在48 h内完成)。6112 蓄电池在低温室内或者从低温箱取出3 min内，2 V蓄电池以240 V土002 V、12 V蓄电池以1440 V士010 V定电压充电10 rain时，记录蓄电池所接受

19、的充电电流值j。612过充电性能经容量试验合格的蓄电池在试验环境温度为25土5下，用03I。(A)恒定电流进行连续充电160 h。充电终止后静置1 h，目视检查蓄电池外观。613循环耐久能力6131 经过容量试验、低温容量试验合格的蓄电池进行循环耐久能力试验。6132循环耐久能力试验应在温度25士5环境下进行。613，3将完全充电的蓄电池接到一个恒流恒压循环试验机上，以1 hr的放电电流J，(A)放电l h，然后以单格240 V恒压，2 V蓄电池限流220I。(A)、12 V蓄电池限流250I，o(A)充电4 h为1个循环。6134每30次循环后进行一次10 hr容量试验。在循环耐久能力试验期

20、间，2 V蓄电池容量小于085C。(Ah)、12 V蓄电池容量小于065C，。(Ah)时，结束循环耐久能力试验。其循环次数不计人循环耐久能力。6，14密封反应效率试验6141 按671试验后的蓄电池在环境温度为25土5下，以单格225 V(2 V蓄电池限流220I。(A)、12 V蓄电池限流250Iz。(A)恒压充电72 h，记录蓄电池电压值并检查蓄电池封合处有无电解液泄漏。充电72 h后在充电状态下按图3所示方法持续192 h收集气体。测量并记录192 h内收集的气体总量V(mL)，在气体收集期间，每天测记一次环境温度CC)和环境大气压力(kPa)。装置见图3。图3收集气体示意图6142密封

21、反应效率的计算按6141试验，收集排出的气体量，按公式(6)换算为25、1013 kPa下通过每1 Ah电量的气体排出量，按公式(7)计算出密封反应效率。7GBT 132812008u一再P番苦去式中：u25、1013 kPa条件下蓄电池充人1 Ah电量所放出的气体量的数值，单位为毫升每安时(mLAh)；P收集气体期间的环境平均大气压力，单位为千帕(kPa)；Po1013 kPa；收集气体期间的环境平均温度的数值，单位为摄氏度()y收集的排出气体量的数值，单位为毫升(mL)；Q收集气体期间通过的电量的数值，单位为安时(Ah)；n单体蓄电池数；273绝对温标，单位为K；29825+273，单位为

22、K。_一(1_兰)100 (7)式中：_密封反应效率，；68425、1013 kPa条件下蓄电池充人1 Ah电量理论气体发生量的数值，单位为毫升(mL)。615防爆能力试验防爆能力试验是在确认安全性得以确保之后，对完全充电的蓄电池用05I。(A)恒流进行充电1 h后在排气部位附近2 mm4 mm持续发生火花进行试验，反复二次，火花的大小以24 v直流电源熔断2 A保险丝时所产生的结果或同等以上结果为准。616防酸雾能力试验6161完全充电的蓄电池用05I，。(A)的电流，继续充电2 h后开始收集气体。6162用图4所示方法将三只分别装有氢氧化钠溶液和蒸馏水的吸收瓶(500 mL)串联收集气体2

23、 h。其中第一个吸收瓶内装有001 molL的氢氧化钠溶液25 mL及蒸馏水70 mL；第二、第三个吸收瓶内分别装有蒸馏水50 mL。收集气体时间从溶液中产生气泡开始计时。图4 防酸雾性能气体收集装置6163将收集气体后的溶液移至500 mL烧杯中，用第二、第三吸收瓶中的溶液依次洗涤第一吸收瓶，然后再将三个吸收瓶统一用50 mL蒸馏水洗涤，洗涤液一同并人500 mL烧杯中，加入1820滴中性红次甲基兰混合指示剂，然后用001 molL的盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色变为蓝色为终止。6164用移液管吸取001 molL氢氧化钠标准溶液25 mL作空白，加蒸馏水至溶液体积约为250 mL，加入182

24、0滴中性红次甲基兰混合指示剂，用001 molL的盐酸标准溶液滴定至溶液8由绿色变为蓝色为终止。6165按式(8)计算酸雾析出量M。(mgAh)。 Ma(HzSO扣盟高蚩；掣GBT 132812008式中：yo滴定空白时盐酸标准溶液用量，单位为毫升(mL)；Vt滴定试样时盐酸标准溶液用量，单位为毫升(mL)；c盐酸标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升(molL)；4904o5mol HzSOt的质量，单位为毫克摩尔质量(mgm01)；2充电时间，单位为小时(h)；n单体蓄电池数。617排气阀性能试验6171排气阀性能试验按图5，先读取u形汞柱压力计的平衡位刻度值，启动气泵，将压力控制在1个大气压

25、力，缓慢打开控制阀给蓄电池内部加压，这时u形汞柱压力计内的汞柱分别偏离平衡值，当加压至排气阀部位冒出气泡时刻，关闭截止阀，读取汞柱压力计连通大气压侧的刻度值，然后关闭控制阀及气泵并打开截止阀，通过自然减压法观察排气阀处气泡产生情况，当无气泡冒出时，读取u形汞柱压力计汞柱连通大气压侧的刻度值。6172开阀压力、闭阀压力的计算开阀压力：PK一(P。一P。)20133 2(kPa)(9)闭阀压力：PB一(P2一P。)20133 2(kPa) (10)式中：Po平衡位汞柱刻度值的数值，单位为毫米(ram)；P1开阀时汞柱刻度值的数值，单位为毫米(ram)；Pz闭阀时汞柱刻度值的数值，单位为毫米(mm)

26、；0133 21 mm汞柱(Hg)压力值，单位为千帕(kPa)。一 魏、。 。 ，斗一。：平衡 阀止”。一 二一I f位 二q蓄电池 ，毒一二=l乡 _l I气泵图5开闭阀压力测试系统图618气密性试验向蓄电池内部注入气体，逐渐增大压力，当压力为55 kPa时，压力表的读数应持续30 S不变，压力释放后，蓄电池无残余变形。619振动试验6191 振动试验应在已达到额定容量并在完全充电的蓄电池上进行。9GBJT 1328120086192将蓄电池放在振动台面上，用专用卡具固定。6193蓄电池在频率70次士2次rain、振幅为10 mm土1 mm的情况下做自由落体振动。振动3 h后，检查蓄电池表面

27、，不应有变形和损坏，然后做蓄电池容量试验。6194做过振动试验的蓄电池不再做其他试验。7检验规则71检验分类检验分为出厂检验、周期检验和型式检验。711 出厂检验、周期检验凡提出交货的产品，必须按出厂检验项目和周期检验项目进行检验，检验的项目及检验样品数量见表3。712型式检验遇有下列情况之一时，应抽样进行型式检验，作型式检验必须是经出厂检验合格的产品。a)试制的新产品；b)产品结构、工艺配方或原材料有更改时；c)批量生产的产品按表5规定进行的定期抽样检验；d)用户要求的检验；e)政府行为的检验。同系列蓄电池型式检验时一般选取产量最大的型号抽样。72型式检验项目与全项试验程序见表2。表2型式试

28、验项目与全项试验程序序号 检验分类 试验项目 试验数量 试验周期1 外观(锯明示) 全数2 尺寸 1出厂检验3 质量 14 气密性试验 全数5 开路电压组合一致性 每月一次6 容量及容量组合一致性 6只 3月一次7 低温容量 3月一次8 充电接受能力 半年一次9 密封反应效率 半年一次10 防酸雾能力 半年一次11 周期检验 排气阀性能 半年一次1Z 大电流放电特性 半年一次】只13 荷电保持能力 半年一次14 过充电性能 半年一次15 循环耐久能力 每年一次16 防撰能力 半年一次17 振动试验 每年一次73 出厂检验和周期检验项目、样品数量和检验周期见表3。表3 出厂检验和周期检验项目、样

29、品数量和检验周期GBT 132812008蓄电池编号序号 试验项目1 2 3 4 5 6l 外观(镉明示) 2 尺寸 3 气密性试验 4 质量 5 开路电压组合一致性 6 10 h率容量试验 7 5 h率容量试验及容量组合一致性 8 10 h率容量试验 9 1 h率容量试验及容量组合一致性 10 10 h率容量试验及容量组合一致性 1l 低温容量 12 充电接受能力 13 密封反应效率 14 防酸雾能力 15 排气阀性能 016 大电流放电特性 17 荷电保持能力 18 过充电性能 19 循环耐久能力 20 防爆能力 21 振动试验 注：“”为确定测试标志。74检验判定准则741 依检验现象评

30、定的检验项目，以检验现象进行判定。742依检验数据评定的检验项目，以全部参试蓄电池的测试数据作为该项目的判定数据，若有一只参试电池的测试数据不符合本标准要求时，可加倍复测，如仍有一只达不到要求，则判定该批产品不合格。75产品检验合格后方可出厂，并附有产品检验合格的文件。8标志、包装、运输、贮存81标志811 蓄电池产品上应有下列标志a)制造厂名；b)产品型号或规格；c)制造日期；GBT 1328卜一2008d)商标；e)极性符号；f)环保标志；g)含镉(无镉)标志。812包装箱外壁应有下列标志：a)产品名称、型号规格、数量；b)产品标准编号；c)每箱的净重及毛重；d)标明防潮、不准倒置、轻放等

31、字样；e)厂名、厂址。82包装821蓄电池的包装应符合防潮、防振的要求。822包装箱内应装入随同产品供应的文件a)装箱单；b)产品合格证明；c)产品使用说明书。83运输831在运输过程中，产品不得受剧烈机械冲撞、曝晒、雨淋、不得倒置。832在装卸过程中，产品应轻放，严防摔掷翻滚、重压。84贮存841产品应贮存在温度为540的干燥，清洁及通风良好的仓库内。842不应受阳光直射，离热源(暖气设备等)不得少于2 m。843不得倒置及卧放，不得受任何机械冲击或重压。85使用时的注意事项使用蓄电池时，要使用户根据需要以正确的状态来使用，应利用使用说明书或其他适当方法来介绍蓄电池的使用条件、注意事项及禁止事项，同时注明以下使用中的注意事项：a)蓄电池不得短路；b) 蓄电池不得放置在密闭的容器内；c)蓄电池远离火源；d)充电时注意事项；e)蓄电池破损时的处理方法；f)不得随意解剖。