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电池工业Vol. 4No. 5Oct. 1999B att ery Indus t ry
牵引用铅酸蓄电池国家标准探讨
宋丰章
淄博蓄电池厂(山东255056)
摘 要 介绍了牵引用铅酸蓄电池的用途以及产品的制作、检验所依据的国家标准。对此标准中的有关技术要求和试验方法进行了探讨。
关键词 牵引用铅酸蓄电池, 国家标准, 技术要求, 试验方法
Discussion of State Standard for Traction Lead 2Acid Storage Battery
Shong Fengzhang
Zibo Stor age Battery Factory , Shandong 255056
Abstract Thi s paper introduced t he state st andard on which depended t he t raction lead 2acid storage batt ery manufact ure and testi ng. There is a discussion relat ed to t he technical requirement and t esti ng met hod about t he stan 2dard.
K eyw or ds Tractive type lead -aci d bat tery ,St at e standard , Technical requiement , Testing met hod 1 用途及采用的标准
牵引用铅酸蓄电池(以下简称牵引电池) , 适用于工矿企业、仓库、码头及车站作电动车辆电源, 也可以作为电力牵引车辆或物料装卸设备等其他方面的电源。
该类型电池一般以单体形式制作, 其额定电压均为2V , 外形尺寸和额定容量大小不等。实用电压则可以通过若干单体电池的串并联形式的组合来实现。
该类型电池的制作与检验, 都应符合我国不同时期颁布的行业或国家标准的要求。
G B/T 7403. 1-1996《牵引用铅蓄电池》国家标准(下称新标准) 由国家技术监督局于1996年5月2日发布, 次年1月1日实施。本标准为推荐采用的标准。它替代了G B 7403. 1～2-87《牵引用铅酸蓄电池技术要求和试验方法》原国家标准(下称原标准) 及补充件JB/DQ 7208-86《牵引用铅酸蓄电池补充技术条件》机械行业标准。2 新标准内容的改进
作者简介:
宋丰章, 男, 1941年2月生, 高级工程师
S hong F eng z hang , bo rn in 1941, s enior engi neer
新标准参照了国际IEC 标准和有关国外标准, 在
原标准的基础上进行了补充修订。形式上更趋于规范, 条理, 内容上更为充实、完善。
(1) 产品型号, 新标准比原标准减少了约四分之三。详见产品分类综合简表。
附表 产品分类综合简表
标准原
标新标型式电池宽度窄型
宽型
[1**********]0
电池总高
290、350、415、485、565350、415、740415、485、565415、740
类别数型号数
8
61
窄型宽型
225
计算得知, 新标准25个型号的电池的重量比能量, 最高26. 7W h/kg , 最低25W h/kg ; 原标准61个
型号电池的重量比能量, 最高26. 7W h/kg , 最低24. 4W h/kg 。
不难看出, 新标准中所列25个型号的电池, 都是从原标准所列的61个型号的电池中精选出来的。这一举动, 应予肯定。不然61个型号, 让人一看, 满目型号, 眼花嘹乱, 很难下决心选用哪个品种。经过这一改进, 对电池制造厂及用户选型都将带来不少方便。
(2) 新标准中所列的技术要求, 计有电池尺寸、容量、荷电保持能力、大电流放电性能、循环耐久能力、振
电池工业
第4卷第5期1999年10月 Bat tery Indust ry
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动和封口剂七个项目; 原标准(连同其补充件) 所列的技术要求, 则有容量、充电保存(即荷电保持能力) 、大电流放电性能、循环耐久能力、封口剂、振动和贮存期, 也是七个项目。相比之下, 新标准增加了尺寸要求, 而取消了贮存期要求。
新标准将所有的技术要求, 全部集中在一起, 便于查找, 不再翻阅另册, 是非常可取的。同时增加尺寸要求, 而取消贮存期要求, 也应算是成功之举。因为外形尺寸是电池的首先要求, 极其重要, 不可或缺, 必须列出。而贮存期则属于制造厂对产品的保证, 不必列在标准中, 而可以通过制造厂的产品使用维护说明书反映出来。新标准对这两项技术要求的取舍, 更接近国际标准的处理方法。
(3) 对于电池实际容量的考核计算, 新标准采用了
下面的换算公式:
C I 5a =
1+0. 006(t -30) 式中:C a ———实际容量,A h ; T ———放电时间,h ; t ———平均温度, ℃
该公式与原标准所采用的实际容量换算公式, 形式上虽基本一致, 实际上却有不小的区别。
区别之处在于, 新标准公式中的t , 为电池放电过程中, 电解液的平均温度; 而原标准公式中的t , 却是取放电电池电解液的初始温度。
牵引电池最主要的电气性能是电池的5hr 率额定容量。在这类较短时率的放电过程中, 电化学反应和化学反应相对激烈, 如果不加降温措施, 电解液的温度一般都要上升。而电解液的温度不同, 实放容量必然各异。因此, 新标准的这一规定, 更符合情理、更能反应电池放电的真实面貌。
对于同一只电池, 同一次放电, 用新、原标准的换算公式计算出的实际容量却不相同。
以我厂1990年7月在中国船舶工业总公司蓄电池产品性能第二检测中心试验的1#D -385牵引电池为例, 按原标准要求, 取初始温度30℃代入公式, 计算得的实放容量为421A h , 即额定容量的109%。
该电池在此次放电过程中, 由开始及1～5h 各整点及放电终止时, 所测得的电解液温度分别为30℃、31℃、32℃、33℃、35℃、35. 5℃(说明放电过程电解液温度在不断地上升) 。整个放电过程电解液的平均温度为32. 5℃。按新标准规定的计算方法得出的实放容量为417A h , 为额定容量的108%。两者相差一个百分点, 相比之下新标准的要求比原标准高。如若采
取了降温措施, 平均温度低于初始温度, 则另当别论。
另外, 新标准只规定了电池在放电过程中电解液的温度应保持在22～34℃之间, 并没有再赘上环境温度的范围, 是非常科学的。这样规定更具有可操作性。3 循环耐久能力要求偏低
3. 1 从表面看, 新标准与原标准的循环耐久能力要求, 均为不应低于750次。实际上, 考核的方法却大相径庭。
对于此项要求, 新标准规定, 电池用2. 10Ⅰ5(A ) 电流放电1h , 立即再用0. 50Ⅰ5(A ) 电流充电5h 为一次循环; 原标准规定, 电池用1. 25Ⅰ5(A ) 放电3h , 立即再充电9h , 给电池以0. 864C 5(A h ) 充电, 充电终止时电流不大于0. 3Ⅰ5(A), 为一次循环。计算得知, 前者放电深度为42%, 后者放电深度为75%, 也就是说, 新标准的考核方法比原标准宽松多了。这一要求甚至比再早期一点的JB 1865-76《蓄电池车用铅蓄电池》部标准(此标准规定放电深度为40%, 寿命试验应不低于1000次) 的要求还要低。
这一变更, 大概源于1992年全国牵引电池行业评比。当时是按原标准进行考核, 总体水平都不够理想。尤其是循环耐久能力要求, 达到和超过标准规定的仅有2家, 只占参评厂家的14%。也许是为了迁就多数厂家的实际情况, 新标准作了相应的调整
从另一角度讲, 这一规定不利于行业内各厂家的竞争, 不利于牵引电池按行业‘九五’规划的目标, 使国内产品质量水平向国际先进水平靠拢。3. 2 目前, 国际IEC 标准及德国DIN43595标准等对循环耐久能力的考核方法, 尽管充入的电量略有不同, 有的还根据电池的不同高度, 规定了不同的充电系数。但放电深度一般都是75%, 循环次数也都不低于1500次。
牵引电池的实际运行近似全充全放。每次充足电后, 几乎都要放出其额定容量的绝大部分。75%的放电深度, 应当说比较接近这种电池的运行工况。因此说, 用这种方法来考核电池的循环耐久能力更为适宜。
那么750次循环, 究竞相当于实际使用多少年? 这往往是用户十分关注的话题, 却也是一个很难准确答复的问题。以笔者之见, 放电深度75%, 再加上试验过程电解液的温度要始终保持在33℃～43℃之间。这相当于电池在(略) 高温下满负荷运行, 条件是相对苛刻的。300次循环折合为实用一年较为合适。而新标准规定的放电深度42%, 则谈不上这种折合。
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宋丰章:牵引用铅酸蓄电池国家标准探讨 Vol. 4No. 5Oct. 1999
3. 3 如前所述, 尽管新标准对循环耐久能力的要求比较适合我国国情, 但却远远落后于国际标准。长此以往, 它不利于各厂家在产品结构、合金配比、活性物质
配方及工艺操作上进行深入的研究攻关, 以期提高电池的循环耐久能力。4 几处问题
产品标准是企业指导生产、检验的法令法规, 是企业的大法。产品标准的编制, 不仅要求语言精炼, 还应结构严谨并符合标准编写的有关规定。但是新标准却出现了几处问题, 这也是本标准的美中不足。
a. 新标准的标准号G B/T 7403. 1-1996中的. 1’, 便是多余的。因为本标准的内容已很全面, 该表白的都表白清楚了, 不会再有之一后的续编。
b. 新标准第1页第4章的产品分类, 只有第4. 1条蓄电池型号、基本参数及最大外形尺寸, 却没有第4. 2条的内容。
c. 表1中的电池尺寸, 已经注明是最大外形尺寸。但表外右下角的角注中, 却又作了如下说明:蓄电池高度公差±15; 宽度公差±3。显然有些矛盾。同时该角
注的阿拉伯数字后面, 也缺了计量单位m m 。
d. 7. 4章荷电保持能力中的第7. 4. 2条, 有开路贮存23d 的文字, 而同一章第7. 4. 3条中却成了开路贮存28d 。前后不一致, 应当统一规范为28d 。
e. 7. 8章封口剂试验中的第7. 8. 2条耐热试验中的电池倾斜45°, 也误为45℃。
参 考 文 献
1 G B/T 7403. 1-1996《牵引用铅酸蓄电池》
2 G B 7403. 1-87《牵引用铅酸蓄电池技术要求和试验方法》3 J B/DQ 7208-86《牵引用铅酸蓄电池补充技术条件》
4 G B/T 1. 1-1993《标准化工作导则第1单元:标准的起草与表述规
则第1部分标准编写的基本规定》收稿日期:1999-04-12
‘
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牵引用铅酸蓄电池国家标准探讨
宋丰章
淄博蓄电池厂(山东255056)
摘 要 介绍了牵引用铅酸蓄电池的用途以及产品的制作、检验所依据的国家标准。对此标准中的有关技术要求和试验方法进行了探讨。
关键词 牵引用铅酸蓄电池, 国家标准, 技术要求, 试验方法
Discussion of State Standard for Traction Lead 2Acid Storage Battery
Shong Fengzhang
Zibo Stor age Battery Factory , Shandong 255056
Abstract Thi s paper introduced t he state st andard on which depended t he t raction lead 2acid storage batt ery manufact ure and testi ng. There is a discussion relat ed to t he technical requirement and t esti ng met hod about t he stan 2dard.
K eyw or ds Tractive type lead -aci d bat tery ,St at e standard , Technical requiement , Testing met hod 1 用途及采用的标准
牵引用铅酸蓄电池(以下简称牵引电池) , 适用于工矿企业、仓库、码头及车站作电动车辆电源, 也可以作为电力牵引车辆或物料装卸设备等其他方面的电源。
该类型电池一般以单体形式制作, 其额定电压均为2V , 外形尺寸和额定容量大小不等。实用电压则可以通过若干单体电池的串并联形式的组合来实现。
该类型电池的制作与检验, 都应符合我国不同时期颁布的行业或国家标准的要求。
G B/T 7403. 1-1996《牵引用铅蓄电池》国家标准(下称新标准) 由国家技术监督局于1996年5月2日发布, 次年1月1日实施。本标准为推荐采用的标准。它替代了G B 7403. 1～2-87《牵引用铅酸蓄电池技术要求和试验方法》原国家标准(下称原标准) 及补充件JB/DQ 7208-86《牵引用铅酸蓄电池补充技术条件》机械行业标准。2 新标准内容的改进
作者简介:
宋丰章, 男, 1941年2月生, 高级工程师
S hong F eng z hang , bo rn in 1941, s enior engi neer
新标准参照了国际IEC 标准和有关国外标准, 在
原标准的基础上进行了补充修订。形式上更趋于规范, 条理, 内容上更为充实、完善。
(1) 产品型号, 新标准比原标准减少了约四分之三。详见产品分类综合简表。
附表 产品分类综合简表
标准原
标新标型式电池宽度窄型
宽型
[1**********]0
电池总高
290、350、415、485、565350、415、740415、485、565415、740
类别数型号数
8
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窄型宽型
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计算得知, 新标准25个型号的电池的重量比能量, 最高26. 7W h/kg , 最低25W h/kg ; 原标准61个
型号电池的重量比能量, 最高26. 7W h/kg , 最低24. 4W h/kg 。
不难看出, 新标准中所列25个型号的电池, 都是从原标准所列的61个型号的电池中精选出来的。这一举动, 应予肯定。不然61个型号, 让人一看, 满目型号, 眼花嘹乱, 很难下决心选用哪个品种。经过这一改进, 对电池制造厂及用户选型都将带来不少方便。
(2) 新标准中所列的技术要求, 计有电池尺寸、容量、荷电保持能力、大电流放电性能、循环耐久能力、振
电池工业
第4卷第5期1999年10月 Bat tery Indust ry
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动和封口剂七个项目; 原标准(连同其补充件) 所列的技术要求, 则有容量、充电保存(即荷电保持能力) 、大电流放电性能、循环耐久能力、封口剂、振动和贮存期, 也是七个项目。相比之下, 新标准增加了尺寸要求, 而取消了贮存期要求。
新标准将所有的技术要求, 全部集中在一起, 便于查找, 不再翻阅另册, 是非常可取的。同时增加尺寸要求, 而取消贮存期要求, 也应算是成功之举。因为外形尺寸是电池的首先要求, 极其重要, 不可或缺, 必须列出。而贮存期则属于制造厂对产品的保证, 不必列在标准中, 而可以通过制造厂的产品使用维护说明书反映出来。新标准对这两项技术要求的取舍, 更接近国际标准的处理方法。
(3) 对于电池实际容量的考核计算, 新标准采用了
下面的换算公式:
C I 5a =
1+0. 006(t -30) 式中:C a ———实际容量,A h ; T ———放电时间,h ; t ———平均温度, ℃
该公式与原标准所采用的实际容量换算公式, 形式上虽基本一致, 实际上却有不小的区别。
区别之处在于, 新标准公式中的t , 为电池放电过程中, 电解液的平均温度; 而原标准公式中的t , 却是取放电电池电解液的初始温度。
牵引电池最主要的电气性能是电池的5hr 率额定容量。在这类较短时率的放电过程中, 电化学反应和化学反应相对激烈, 如果不加降温措施, 电解液的温度一般都要上升。而电解液的温度不同, 实放容量必然各异。因此, 新标准的这一规定, 更符合情理、更能反应电池放电的真实面貌。
对于同一只电池, 同一次放电, 用新、原标准的换算公式计算出的实际容量却不相同。
以我厂1990年7月在中国船舶工业总公司蓄电池产品性能第二检测中心试验的1#D -385牵引电池为例, 按原标准要求, 取初始温度30℃代入公式, 计算得的实放容量为421A h , 即额定容量的109%。
该电池在此次放电过程中, 由开始及1～5h 各整点及放电终止时, 所测得的电解液温度分别为30℃、31℃、32℃、33℃、35℃、35. 5℃(说明放电过程电解液温度在不断地上升) 。整个放电过程电解液的平均温度为32. 5℃。按新标准规定的计算方法得出的实放容量为417A h , 为额定容量的108%。两者相差一个百分点, 相比之下新标准的要求比原标准高。如若采
取了降温措施, 平均温度低于初始温度, 则另当别论。
另外, 新标准只规定了电池在放电过程中电解液的温度应保持在22～34℃之间, 并没有再赘上环境温度的范围, 是非常科学的。这样规定更具有可操作性。3 循环耐久能力要求偏低
3. 1 从表面看, 新标准与原标准的循环耐久能力要求, 均为不应低于750次。实际上, 考核的方法却大相径庭。
对于此项要求, 新标准规定, 电池用2. 10Ⅰ5(A ) 电流放电1h , 立即再用0. 50Ⅰ5(A ) 电流充电5h 为一次循环; 原标准规定, 电池用1. 25Ⅰ5(A ) 放电3h , 立即再充电9h , 给电池以0. 864C 5(A h ) 充电, 充电终止时电流不大于0. 3Ⅰ5(A), 为一次循环。计算得知, 前者放电深度为42%, 后者放电深度为75%, 也就是说, 新标准的考核方法比原标准宽松多了。这一要求甚至比再早期一点的JB 1865-76《蓄电池车用铅蓄电池》部标准(此标准规定放电深度为40%, 寿命试验应不低于1000次) 的要求还要低。
这一变更, 大概源于1992年全国牵引电池行业评比。当时是按原标准进行考核, 总体水平都不够理想。尤其是循环耐久能力要求, 达到和超过标准规定的仅有2家, 只占参评厂家的14%。也许是为了迁就多数厂家的实际情况, 新标准作了相应的调整
从另一角度讲, 这一规定不利于行业内各厂家的竞争, 不利于牵引电池按行业‘九五’规划的目标, 使国内产品质量水平向国际先进水平靠拢。3. 2 目前, 国际IEC 标准及德国DIN43595标准等对循环耐久能力的考核方法, 尽管充入的电量略有不同, 有的还根据电池的不同高度, 规定了不同的充电系数。但放电深度一般都是75%, 循环次数也都不低于1500次。
牵引电池的实际运行近似全充全放。每次充足电后, 几乎都要放出其额定容量的绝大部分。75%的放电深度, 应当说比较接近这种电池的运行工况。因此说, 用这种方法来考核电池的循环耐久能力更为适宜。
那么750次循环, 究竞相当于实际使用多少年? 这往往是用户十分关注的话题, 却也是一个很难准确答复的问题。以笔者之见, 放电深度75%, 再加上试验过程电解液的温度要始终保持在33℃～43℃之间。这相当于电池在(略) 高温下满负荷运行, 条件是相对苛刻的。300次循环折合为实用一年较为合适。而新标准规定的放电深度42%, 则谈不上这种折合。
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宋丰章:牵引用铅酸蓄电池国家标准探讨 Vol. 4No. 5Oct. 1999
3. 3 如前所述, 尽管新标准对循环耐久能力的要求比较适合我国国情, 但却远远落后于国际标准。长此以往, 它不利于各厂家在产品结构、合金配比、活性物质
配方及工艺操作上进行深入的研究攻关, 以期提高电池的循环耐久能力。4 几处问题
产品标准是企业指导生产、检验的法令法规, 是企业的大法。产品标准的编制, 不仅要求语言精炼, 还应结构严谨并符合标准编写的有关规定。但是新标准却出现了几处问题, 这也是本标准的美中不足。
a. 新标准的标准号G B/T 7403. 1-1996中的. 1’, 便是多余的。因为本标准的内容已很全面, 该表白的都表白清楚了, 不会再有之一后的续编。
b. 新标准第1页第4章的产品分类, 只有第4. 1条蓄电池型号、基本参数及最大外形尺寸, 却没有第4. 2条的内容。
c. 表1中的电池尺寸, 已经注明是最大外形尺寸。但表外右下角的角注中, 却又作了如下说明:蓄电池高度公差±15; 宽度公差±3。显然有些矛盾。同时该角
注的阿拉伯数字后面, 也缺了计量单位m m 。
d. 7. 4章荷电保持能力中的第7. 4. 2条, 有开路贮存23d 的文字, 而同一章第7. 4. 3条中却成了开路贮存28d 。前后不一致, 应当统一规范为28d 。
e. 7. 8章封口剂试验中的第7. 8. 2条耐热试验中的电池倾斜45°, 也误为45℃。
参 考 文 献
1 G B/T 7403. 1-1996《牵引用铅酸蓄电池》
2 G B 7403. 1-87《牵引用铅酸蓄电池技术要求和试验方法》3 J B/DQ 7208-86《牵引用铅酸蓄电池补充技术条件》
4 G B/T 1. 1-1993《标准化工作导则第1单元:标准的起草与表述规
则第1部分标准编写的基本规定》收稿日期:1999-04-12
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