Портал docs.cntd.ru скоро обновится, чтобы стать еще лучше и удобнее.
Попробовать новую версию
  • Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БАТАРЕИ ВТОРИЧНЫЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ

Часть 3

Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

High-temperature secondary batteries. Part 3. Sodium-based batteries. Performance requirements and test methods


ОКС 29.220.99
ОКПД2 27.20.1

Дата введения 2021-03-01


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 унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

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 2 сентября 2020 г. N 625-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62984-3:2020* "Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и испытания" (IEC 62984-3:2020 "High-temperature secondary batteries - Part 3: Sodium-based batteries - Performance requirements and tests", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

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

________________
* В оригинале документа обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом, за исключением отмеченного в разделе "Предисловие" знаком "**". - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

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.gost.ru)

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на высокотемпературные натриевые батареи для мобильного и/или стационарного применения с нормируемым напряжением не более 1500 В и устанавливает требования к рабочим характеристикам и методы испытаний.

К натриевым батареям относят натрий-серные и натрий-никель-хлоридные батареи. Данные батареи являются высокотемпературными и содержащими натрий-проводящий твердый электролит. Дополнительная информация о технологии натриевых батарей, их химическом составе и конструкции приведена в приложении В.

Настоящий стандарт не распространяется на авиационные батареи по МЭК 60952 (все части) и на батареи для использования на электрических дорожных транспортных средствах по МЭК 61982 (все части).

Примечание - Высокотемпературные батареи - электрохимические системы, рабочая температура элементов которых выше 100°С.

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).

IEC 62902, Secondary cells and batteries - Marking symbols for identification of their chemistry (Аккумуляторы и аккумуляторные батареи. Символы маркировки для идентификации типа батарей)

IEC 62984-1:2020, High-temperature secondary batteries - Part 1: General requirements (Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 1. Общие требования)

IEC 62984-2:2020, High-temperature secondary batteries - Part 2: Safety requirements and tests (Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 2. Требования безопасности и испытания)

3 Термины, определения, обозначения и сокращения


В настоящем стандарте применены термины по МЭК 62984-1, 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 http://www.electropedia.org/;

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

3.1 Конструкция батареи


В соответствии с 3.1 МЭК 62984-1:2020.

3.2 Функциональность батареи


Применяют определения из 3.2 МЭК 62984-1:2020, а также следующие:

3.2.16 остаточный заряд (residual capacity): Заряд, оставшийся в элементе или батарее после разряда, эксплуатации или хранения при установленных условиях испытания.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-16]

3.2.17 напряжение разряда (элемента или батареи); ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний; напряжение замкнутой цепи (Нрк. начальное напряжение на нагрузке) [discharge voltage; ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний; closed circuit voltage (related to cells or batteries)]: Электрическое напряжение на выводах элемента или батареи во время разряда.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-28, модифицирован: добавлен символ, термин "напряжение замкнутой цепи" изменен на общепринятый термин, представлена обновленная редакция термина]

3.2.18 конечное напряжение разряда; конечное напряжение; напряжение отключения; напряжение конечной точки разряда (end-of-discharge voltage; final voltage; cut-off voltage; end-point voltage): Установленная величина напряжения батареи, при котором ее разряд останавливают.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-30, модифицирован: приведены синонимы как общепринятые термины, представлена обновленная редакция термина]

3.2.19 напряжение разомкнутой цепи (элемента или батареи) [open-circuit voltage (related to cells or batteries)]: Электрическое напряжение на выводах элемента или батареи при отсутствии тока во внешней цепи.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-32, модифицирован: представлена обновленная редакция]

3.2.20 устойчивость батареи (battery endurance): Численно определенные характеристики батареи во время испытания, имитирующего определенные условия эксплуатации.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-03-44]

3.2.21 циклирование (элемента или батареи) [cycling (of a cell or battery)]: Последовательность операций, которой подвергают вторичный элемент или батарею и которая повторяется регулярно в той же самой последовательности.

Примечание - Для вторичной батареи эти операции могут состоять из последовательности разряда с последующим зарядом или заряда с последующим разрядом в заданных условиях. Последовательность может включать периоды нахождения в состоянии разомкнутой цепи.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-05-28, модифицирован: представлена обновленная редакция]

3.2.22 ускоренный заряд (boost charge): Ускоренный заряд, который проводится в течение короткого интервала времени с применением токов заряда или напряжений (для некоторых конструкций), превышающих нормальные значения.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-05-37]

3.2.23 заряд постоянным током (constant current charge): Заряд, в процессе которого поддерживается постоянное значение тока независимо от значений напряжения или температуры батареи.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-05-38]

3.2.24 двухступенчатый заряд (two step charge): Метод заряда аккумуляторных батарей, при котором применяется двухуровневый режим заряда с обратной связью для осуществления переключения с высокой скорости заряда на низкую.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-05-48]

3.2.25 заряд при постоянном напряжении (constant voltage charge): Заряд, при проведении которого поддерживается постоянное значение напряжения независимо от зарядного тока или температуры батареи.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-05-49]

3.2.26 энергетическая эффективность ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний (energy efficiency ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний): Отношение значений электрической энергии, отдаваемой аккумуляторной батареей при разряде, к электрической энергии, полученной аккумуляторной батареей при ее предшествующем заряде.

[МЭК 60050-482:2004, статья 482-05-53, модифицирован: добавлен символ]

3.2.27 прогрев (warm-up): Процесс активации элементов внутри высокотемпературной батареи путем подачи тепла от температуры окружающей среды до рабочей температуры элементов.

3.2.28 охлаждение (cool-down): Процесс деактивации элементов внутри высокотемпературной батареи путем снижения их температуры от рабочего диапазона до значения, при котором весь активный материал деактивируется.

3.2.29 цикл охлаждение - прогрев (freeze-thaw cycle): Цикл, состоящий из прогрева и последующего охлаждения высокотемпературной батареи.

3.3 Обозначения и сокращения


В таблице 1 приведены обозначения и сокращения, в том числе приведенные в МЭК 62984-1:2020.

Таблица 1 - Обозначения и сокращения

Обозначение/сокращение

Наименование термина

Ссылка

СКУ (BMS)

Система контроля и управления батареей

См. 3.1.19
МЭК 62984-1:2020

СБВ (BSS)

Система батареи вспомогательная

См. 3.1.20
МЭК 62984-1:2020

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний (ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний)

Нормированная емкость

См. 3.2.2
МЭК 62984-1:2020

ИУ (DUT)

Испытуемое устройство

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Номинальный режим разряда

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Максимальный непрерывный режим разряда

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Максимальный кратковременный режим разряда

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Нормированный режим заряда

См. 3.2.12
МЭК 62984-1:2020

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Номинальный режим заряда

LTE

Долговечность

СПЭ (PCS)

Система преобразования энергии

СЗ (SOC)

Степень заряженности

См. 3.2.13
МЭК 62984-1:2020

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний (ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний)

Напряжение разряда

См. 3.2.17

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний (ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний)

Номинальное напряжение

См. 3.2.8
МЭК 62984-1:2020

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний (ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний)

Нормированная энергоемкость

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Энергетическая эффективность

См. 3.2.26


4 Условия окружающей среды при эксплуатации

4.1 Общие положения


В соответствии с 4.1 МЭК 62984-1:2020.

4.2 Нормальные условия эксплуатации для стационарных применений


В соответствии с 4.2 МЭК 62984-1:2020.

4.3 Специальные условия эксплуатации для стационарных применений


В соответствии с 4.3 МЭК 62984-1:2020.

4.4 Нормальные условия эксплуатации мобильных применений (кроме силовых применений)


В соответствии с 4.4 МЭК 62984-1:2020.

4.5 Специальные условия эксплуатации мобильных применений (кроме силовых применений)


В соответствии с 4.5 МЭК 62984-1:2020.

5 Требования к рабочим характеристикам

5.1 Электрические характеристики

5.1.1 Номинальное напряжение

Предпочтительные значения номинальных напряжений высокотемпературных натриевых батарей приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Предпочтительные значения номинального напряжения батареи

Электрохимическая система

Значение номинального напряжения, В

Na-NiCl

48

110

220

400

600

Na-S

48

110

192

640

768

5.1.2 Режим разряда

5.1.2.1 Общие положения

Разряд натриево-серной или натрий-никель-хлоридной батареи является экзотермической реакцией. Общее тепло, выделяемое во время разряда, представляет собой сумму тепла экзотермической реакции от электрохимической реакции и тепла от эффекта Джоуля, обусловленного внутренним сопротивлением батареи. Поэтому температура элементов внутри модуля имеет тенденцию повышаться в процессе разряда. Таким образом, вопросы, связанные с температурой, являются одним из аспектов, которые необходимо учитывать при определении максимальных режимов разряда, а также эффективности как функции режима разряда.

5.1.2.2 Номинальный режим разряда

Номинальный режим разряда определяют как ток непрерывного разряда в течение нормированной продолжительности разряда 8 ч, на котором основаны технические характеристики натриевой батареи. Данное значение должно быть указано на табличке с паспортными данными. Номинальный режим разряда ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний, А, высокотемпературных натриевых батарей вычисляют по формуле

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний, (1)


где ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний - нормированная емкость, А·ч;

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний - нормированное время разряда, ч (8 ч).

5.1.2.3 Максимальный непрерывный режим разряда

Максимальный непрерывный режим разряда ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний определяют как максимальный непрерывный ток, при котором может быть получена нормированная емкость батареи без превышения температурных пределов батареи. Данное значение должно быть указано изготовителем на табличке с паспортными данными.

Допускается максимальный непрерывный режим разряда выражать в единицах мощности, Вт, вместо тока, А.

5.1.2.4 Максимальный кратковременный режим разряда

Если отдельно указано изготовителем, допускается превышать максимальный режим разряда ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний в течение короткого периода до достижения теплового или другого ограничения.

Максимальный кратковременный режим разряда ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний - максимальный ток разряда, который батарея может выдержать в течение определенного периода времени, начиная с указанных условий.

Если изготовителем указан максимальный кратковременный режим разряда, то он должен быть указан на табличке с паспортными данными с соответствующей продолжительностью кратковременного разряда.

Допускается, чтобы изготовитель указывал максимальный кратковременный режим разряда в виде мощности разряда вместо тока разряда.

Если указан ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний, то продолжительность кратковременного разряда составляет не менее 1 мин.

Допускается, чтобы изготовитель указывал дополнительные значения максимального режима и продолжительности кратковременного разряда, более подходящие для конкретных применений.

5.1.3 Нормированный режим заряда

5.1.3.1 Рекомендованный процесс заряда

Процесс заряда высокотемпературных натриевых батарей включает в себя умеренную эндотермическую реакцию, которая обычно компенсирует основное тепло, образуемое омическими потерями из-за эффекта Джоуля, вследствие чего повышения температуры не происходит.

Ограничения в процессе заряда, как правило, связаны с электрохимической системой и соблюдением безопасных пределов работы элементов. Управление осуществляют с применением алгоритмов управления, реализованных СКУ.

Рекомендованный процесс заряда должен быть установлен изготовителем и приведен в документации на батарею. На данном процессе заряда основаны характеристики батареи.

Как правило, процесс заряда осуществляют в два этапа. На первом этапе выполняют заряд постоянным током или мощностью, на втором этапе - заряд постоянным напряжением или пониженным током.

Чтобы избежать износа или повреждения батареи процесс заряда следует осуществлять под управлением СКУ.

5.1.3.2 Номинальный режим заряда

Номинальный режим заряда ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний - ток рекомендованного заряда, определенный изготовителем и указанный на табличке с паспортными данными, используемый для заряда батареи на первом этапе процесса рекомендованного заряда, на котором основаны все характеристики батареи. Номинальный режим заряда ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний, А, высокотемпературных натриевых батарей вычисляют по формуле

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний. (2)

5.1.3.3 Ускоренный режим заряда

Допускается, чтобы изготовитель дополнительно указывал возможность заряда высокотемпературных натриевых батарей более высоким зарядным током на первом этапе заряда.

Данный заряд называют ускоренным.

Режим ускоренного заряда - максимальное значение зарядного тока, используемое для заряда батареи на первом этапе процесса заряда без превышения безопасных условий работы элементов внутри батареи.

Примечание - В данном случае СЗ, достигнутая в конце первого этапа ускоренного заряда, будет ниже, чем в конце первого этапа рекомендованного процесса заряда.

Если изготовителем указана возможность режима ускоренного заряда, то данные сведения должны быть приведены на табличке с паспортными данными с соответствующим максимальным значением СЗ, достижимый после ускоренного заряда.

5.1.4 Нормированная энергоемкость батареи

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Название документа: ГОСТ Р МЭК 62984-3-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 3. Натриевые батареи. Требования к рабочим характеристикам и методы испытаний

Номер документа: МЭК 62984-3-2020

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
Дата принятия: 02 сентября 2020

Дата начала действия: 01 марта 2021