GBT 7404.1-2013 軌道交通車輛用鉛酸蓄電池 第1部分：電力機車、地鐵車輛用閥控式鉛酸蓄電池

ICS29.220.20代替GB/T7404.1—2000軌道交通車輛用鉛酸蓄電池Lead-acidbatteryforlocomotivesandrollingstock—Part1:Valve-regulateleadacidforelectricandsubwaylocomotives I 1 1 1 3 7檢驗規(guī)則 IGB/T7404.1—2013——第2部分：內(nèi)燃機車用閥控式鉛酸蓄電池。本部分為GB/T7404的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T7404.1—2000《內(nèi)燃機車用排氣式鉛酸蓄電池》。本部分與GB/T7404.1—2000相比在以下內(nèi)容有變化。——修改標準名稱； 修改產(chǎn)品分類與命名；——增加了新的產(chǎn)品型號、基本參數(shù)及外形尺寸見表1、表2;本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本部分由全國鉛酸蓄電池標準化技術(shù)委員會(SAC/TC69)歸口。本部分主要起草單位：沈陽蓄電池研究所、湖南豐日電源電氣股份有限公司、南都電源動力股份有本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T7404.1—2000。1軌道交通車輛用鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池GB/T7404的本部分規(guī)定了電力機車、地鐵車輛用閥控式鉛酸蓄電池(以下簡稱蓄電池)的符號、2規(guī)范性引用文件DIN5510-2:2009-05(德國軌道車輛防火測試標準)鐵路車輛防止燃燒第2部分：材料和構(gòu)件的燃燒特性和燃燒并發(fā)現(xiàn)象(Preventivefireprotectinrailwayvehicle—Part2:Firebehaviourandfiresideeffectsofmaterialandparts)C?——1小時率額定容量(Ah);Ca——蓄電池實測容量(Ah),數(shù)值等于放電電流I(A)與放電時間tCe——在基準溫度(25℃)條件下蓄電池實際容量(Ah);I?——1小時率放電電流(A);I?——5小時率放電電流(A);I?0——10小時率放電電流(A);4產(chǎn)品分類與命名2GB/T7404.1—2013示。具體命名見圖1:DLF-170DTF-160閥控式—5小時率額定容量值(Ah)—地鐵車輛用圖1產(chǎn)品型號命名4.2產(chǎn)品分類產(chǎn)品型號、基本參數(shù)及外形尺寸見表1、表2。(表1、表2中沒有列出的特殊規(guī)格型號的產(chǎn)品由制造商與用戶協(xié)商確定)表1電力機車用蓄電池基本參數(shù)蓄電池額定電壓V最大質(zhì)量10小時率放電5小時率放電1小時率放電外形尺寸mmA額定容量Ah終止電壓VA額定容量Ah終止電壓VA額定容量Ah終止電壓V長寬總高DLF-1702DLF-2002表2地鐵車輛用蓄電池基本參數(shù)蓄電池額定電壓V最大質(zhì)量5小時率放電1小時率放電外形尺寸mmA額定容量Ah終止電壓VA額定容量Ah終止電壓V長寬總高DTF-1002968-2313-2DTF-120299-2331-2DTF-1402331-2DTF-1602331-2DTF-1702331-2DTF-1802331-2DTF-2002331-23GB/T7404.1—20135要求地鐵和輕軌車輛蓄電池槽、蓋的阻燃性能應(yīng)符合DIN5510-2:2009-05中4.2.3S2等級的規(guī)定。發(fā)煙等級應(yīng)符合DIN5510-2:2009-05中4.3SR1級規(guī)定?？梢夯傻涡缘燃墤?yīng)符合DIN5510-2:2009-05中4.4ST2等級的規(guī)定。(此項要求由制造商或用戶選擇確定)按6.3檢驗時，蓄電池產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號與外形尺寸應(yīng)符合4.2規(guī)定。5.3外觀及標識5.4極性按6.5檢驗時，蓄電池極性應(yīng)與標志的極性符號一致。5.5開路電壓組合一致性按6.6檢驗時，每組蓄電池單體開路電壓差值不大于20mV。5.6蓄電池容量及容量組合一致性5.6.1容量按6.7.2試驗時，蓄電池容量Cro、C?、C?應(yīng)分別在前3次循環(huán)內(nèi)達到額定值，數(shù)值見表1或表2。5.6.2容量組合一致性按6.7.3試驗時，容量組合一致性偏差不大于5%。5.7大電流放電按6.8試驗，放電結(jié)束后導電部件不應(yīng)熔化，且外殼不能有大于2mm的變形及漏液。蓄電池最大放電電流應(yīng)符合表3和表4規(guī)定。蓄電池型號額定電壓V最大放電電流I,(3C1?)A放電時間2324GB/T7404.1—2013表4地鐵車輛用蓄電池最大放電電流蓄電池型號額定電壓V最大放電電流I。(3C?)A放電時間232222225.8低溫放電容量按6.9試驗時，低溫放電容量應(yīng)符合表5、表6要求。表5電力機車蓄電池低溫放電容量表蓄電池額定電壓V放電電流I?A低溫放電容量(Ca)(單格蓄電池終止電壓1.60V)和基準溫度放電容量(Ce)的比值C?/CeDLF-1702DLF-2002表6地鐵車輛用蓄電池低溫放電容量蓄電池額定電壓V放電電流I?A低溫放電容量(Ca)(單格蓄電池終止電壓1.60V)和基準溫度放電容量(Ce)的比值Ca/CeDTF-1002DTF-1202DTF-1402DTF-1602DTF-1702DTF-1802DTF-20025.9荷電保持能力按6.10試驗時，完全充電的蓄電池，其荷電保持能力應(yīng)不低于96%。5.10循環(huán)耐久能力按6.11試驗時，電力機車用蓄電池當其容量大于或等于0.85C??時，所獲得的循環(huán)次數(shù)應(yīng)不低于180次循環(huán)。地鐵車輛用蓄電池當其容量大于或等于0.85C?時，所獲得的循環(huán)次數(shù)應(yīng)不低于210次。5GB/T7404.1—20135.11過充電性能按6.12試驗以后，其容量應(yīng)不低于額定容量的95%,蓄電池側(cè)面不應(yīng)有大于2mm的變形及5.12過放電性能(只適用于地鐵車輛用蓄電池)按6.13試驗時，其容量應(yīng)不低于額定容量的75%。5.13充電接受能力按6.14試驗時，蓄電池所能接受的充電電流值，電力機車蓄電池不小于0.14C?oA,地鐵車輛用蓄電池不小于0.14C?A。5.14密封反應(yīng)效率按6.15試驗時，密封反應(yīng)效率應(yīng)不小于90%。5.15防爆性能按6.16試驗時，蓄電池外部遇明火時其內(nèi)部不應(yīng)爆炸。5.16防酸霧性能按6.17試驗時，pH試紙應(yīng)不變色呈中性。5.17安全閥性能及開閉閥壓力不均衡率5.17.1按6.18試驗時，蓄電池安全閥應(yīng)在10kPa～45kPa自動開啟及關(guān)閉。5.17.2蓄電池開、閉閥壓力不均衡率應(yīng)不大于30%。按6.19試驗后，蓄電池不應(yīng)發(fā)生變形及損壞并保持額定容量。經(jīng)過沖擊試驗后蓄電池不應(yīng)發(fā)生變形及損壞。5.19緊急通風性能(適用于地鐵車輛用蓄電池)按6.20試驗后，各單節(jié)電池終止電壓應(yīng)大于1.75V。5.20封口劑性能6試驗方法試驗用蓄電池應(yīng)是制造6個月以內(nèi)的產(chǎn)品，并以正立狀態(tài)進行試驗。試驗前所有蓄電池必須進行完全充電。66.2儀器6.2.1電壓測量測量電壓用的儀表其精度不應(yīng)低于0.5級，其內(nèi)阻至少為1000Ω/V。也可采用數(shù)字電壓表測量。6.2.2電流測量測量電流用的儀表其精度應(yīng)不低于0.5級。6.2.3溫度測量測量溫度用的溫度計應(yīng)具有合適的測量范圍，其分度值不應(yīng)大于1℃,溫度計的標定精度應(yīng)不低于6.2.4時間測量測量時間用的儀表應(yīng)按h、min、s分度。至少應(yīng)具有每小時士1s的精度。6.2.5尺寸測量測量尺寸的量具精度應(yīng)不低于±0.2mm。6.2.6質(zhì)量稱量稱量蓄電池質(zhì)量的衡器，其最小稱量值不大于20g,精度不應(yīng)低于±0.05%。6.2.7壓力測量測量壓力用儀表其精度不應(yīng)低于0.5級。測量容積的量筒或滴定管應(yīng)具有±1%以上的精度。6.3外形尺寸的測量及質(zhì)量的稱量檢查產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號并用符合要求的量具測量蓄電池外形尺寸。擦凈蓄電池表面，用符合精度的衡器稱量蓄電池的質(zhì)量。6.4外觀及標識用目視檢查蓄電池的外觀及標識。6.5極性用符合精度的電壓表或反極儀檢查蓄電池極性。6.6開路電壓組合一致性任選四只蓄電池，按6.7.1完全充電后，開路靜置12h～24h內(nèi)用電壓表測量蓄電池的極柱根部，測得開路電壓的值。按式(1)計算。△U=Vmax一Vmin………(1)7GB/T7404.1—2013△U——蓄電池開路電壓一致性，單位為毫伏(mV),數(shù)值上等于單體蓄電池開路電壓最大值和最6.7容量及容量組合一致性6.7.1完全充電6.7.1.1蓄電池在25℃±2℃環(huán)境中，以單格電壓2.35V～2.40V進行充電，時間不低于20h。充電電流不應(yīng)超過3I??(電力機車用蓄電池)、1.5I?(地鐵車輛用蓄電池)。在充電末期3h內(nèi)，電流無明顯變化時則認為蓄電池已完全充電。6.7.1.2按制造商提供的方法進行完全充電。6.7.2容量蓄電池容量試驗應(yīng)在完全充電的蓄電池上進行，將完全充電的蓄電池放在溫度25℃±2℃環(huán)境中靜置12h～24h內(nèi)，分別以I?o、Is、I?的恒電流放電，直至蓄電池的端電壓分別降至表1、表2所規(guī)定的終止電壓時停止試驗，同時記錄放電時間和蓄電池外殼大面中心溫度。若放電時，蓄電池殼體最大表面中心平均溫度不等于25℃時，蓄電池的標準容量應(yīng)按式(2)換算：I?o——10小時率放電電流，數(shù)值見表1、表2,單位為安培(A);I?——5小時率放電電流，數(shù)值見表1、表2,單位為安培(A);I?——1小時率放電電流，數(shù)值見表1、表2,單位為安培(A);to——放電開始至放電終止時的平均溫度，單位為攝氏度(℃);λ-—溫度系數(shù)，10小時率容量試驗時，λ=0.006/℃;5小時率容量試驗時，λ=0.008/℃;1小時率容量試驗時，λ=0.010/℃。此公式適用于15℃~40℃溫度范圍。試驗后的蓄電池應(yīng)進行完全充電。6.7.3容量組合一致性(地鐵車輛用蓄電池以C?e)計算蓄電池按6.7.2進行相應(yīng)的容量試驗后，取第三次相應(yīng)容量試驗的數(shù)值按式(3)進行容量組合一致…………C?oL——電力機車蓄電池10小時率容量組合一致性(%),數(shù)值上等于蓄電池單只容量最大值和最小值差值與平均容量之比的百分率；C?0emax—-電力機車蓄電池C10最大容量；單C?0emin——電力機車蓄電池C?o最小容量；單位為安時(Ah);8GB/T7404.1—20136.8大電流放電試驗經(jīng)容量試驗合格的蓄電池，進行完全充電后，在環(huán)境溫度25℃±2℃下，靜置1h～24h按表3、表4要求進行放電，導電部件不應(yīng)熔斷且外殼不應(yīng)有大于2mm的變形及漏液。6.9低溫放電容量試驗經(jīng)容量檢查合格的蓄電池進行完全充電后，置于低溫箱或低溫室內(nèi)，待距蓄電池所處環(huán)境溫度達到一40℃±1℃時，保持8h,在此溫度下按表5、表6要求恒定電流放電，放電到終止電壓1.60V時記錄放電時間(精確到s),并計算實測容量Ca。試驗完畢，待蓄電池恢復到室溫后再進行完全充電。6.10荷電保持能力試驗6.10.1蓄電池經(jīng)過完全充電后，按6.7.2規(guī)定進行10小時率容量(電力機車用蓄電池)或5小時率容量(地鐵車輛用蓄電池)試驗，作為貯存前的實際容量。再次完全充電后，擦凈表面，在25℃±3℃相對濕度不大于80%的環(huán)境中貯存28d。貯存期滿后不充電按6.7.2規(guī)定進行相應(yīng)的容量試驗。6.10.2荷電保持能力按式(4)計算：………(4)R———荷電保持能力(%);6.10.3貯存前的實際容量小于額定容量的蓄電池不再進行荷電保持能力試驗。6.11循環(huán)耐久能力試驗6.11.1經(jīng)過容量試驗、低溫放電容量試驗合格的蓄電池方可進行循環(huán)耐久能力試驗。6.11.2循環(huán)耐久能力試驗應(yīng)在溫度25℃±5℃環(huán)境下進行。將完全充電的蓄電池接到一個恒流恒壓循環(huán)試驗機上，以1小時率的放電電流I?放電1h,然后以單格2.4V恒壓，(電力機車用蓄電池限流2.5I?0、地鐵車輛用蓄電池限流1.25I?)充電4h為1個循環(huán)。每30次循環(huán)后電力機車用蓄電池進行一次10小時率容量檢查；地鐵車輛用蓄電池進行一次5小時率容量檢查，在循環(huán)耐久能力試驗期間，容量小于0.85C?o的電力機車用蓄電池；容量小于0.85C?的地鐵車輛用蓄電池，結(jié)束其循環(huán)耐久能力試驗，相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)不計入循環(huán)耐久能力。6.12過充電性能試驗經(jīng)容量試驗合格的蓄電池在試驗環(huán)境溫度25℃±3℃下，電力機車用蓄電池用0.3I??、地鐵車輛用蓄電池用0.15I?恒定電流進行連續(xù)充電160h。充電終止后靜置1h,目視檢查蓄電池外觀。6.13過放電性能(只適用于地鐵車輛用蓄電池)試驗經(jīng)容量試驗合格的蓄電池在完全充電狀態(tài)下，在試驗環(huán)境溫度25℃±3℃時，以單體額定電壓2V,電流2C?計算阻抗，并以該恒定阻抗連續(xù)斷開阻抗，然后以恒定電壓2.5V/單體、限流0.25C?充電24h。充電結(jié)束后按6.7.2進行5小時率容量試驗。9GB/T7404.1—20136.14充電接受能力試驗6.14.1在溫度為25℃±3℃的環(huán)境中，完全充電的電力機車用蓄電池以I??電流、地鐵車輛用蓄電池以I?電流放出實際容量50%后，立即送入低溫箱內(nèi)，待蓄電池表面溫度達到0℃±1℃并保持8h(整個過程應(yīng)在48h內(nèi)完成)。6.14.2蓄電池在低溫室內(nèi)或者從低溫箱內(nèi)取出3min內(nèi)，以2.40V±0.02V恒定電壓充電10min時，記錄蓄電池所接受的充電電流值。6.15密封反應(yīng)效率試驗6.15.1經(jīng)6.7試驗后的蓄電池經(jīng)完全充電后在環(huán)境溫度25℃±2℃時電力機車用蓄電池以0.05I??A的恒流、地鐵車輛用蓄電池以0.025I?恒流連續(xù)充電96h。若經(jīng)6.12試驗后的蓄電池在完全充電后可不經(jīng)上述過程充電，電力機車用蓄電池直接以0.5I?o、地鐵車輛用蓄電池直接以0.25I?恒流充電1h,再以電力機車用蓄電池0.05I?o恒流、地鐵車輛用蓄電池以0.025I?恒流連續(xù)充電2h,后1h為收集氣體時間。按圖2所示進行氣體收集。圖2氣體收集示意圖6.15.2密封反應(yīng)效率的計算。利用6.15.1收集的排出氣體量，按式(5)換算為25℃、101.3kPa下通過每安時電量的氣體排出量，按式(6)計算出密封反應(yīng)效率。 (5)式中：V?——25℃、101.3kPa的氣體收集過程中，每安時電量的氣體排出量，單位為毫升每安時(mL/Ah);P——測定時的大氣壓力，單位為千帕(kPa);P?——101.3kPa;t——量筒的環(huán)境溫度，單位為攝氏度(℃);V——收集的排出氣體量，單位為毫升(mL);Q——氣體收集期間通過的電量，單位為安時(Ah);n——串聯(lián)蓄電池格數(shù)。 (6)式中：η——密封反應(yīng)效率，%;68425℃、101.3kPa條件下充入每安時電量產(chǎn)生的理論氣體量。GB/T7404.1—20136.16防爆性能試驗防爆性能試驗是在確認安全性得以確保之后，對完全充電的電力機車用蓄電池用0.5I?o、地鐵車輛用蓄電池用0.25Is恒流進行充電1h后，在不停止充電情況下，在排氣部位附近2mm～4mm處持續(xù)發(fā)生火花進行試驗，反復兩次，火花的大小以24V直流電源熔斷2A保險絲時所產(chǎn)生的結(jié)果或同等以上結(jié)果為準。6.17防酸霧性能試驗將蓄電池放在1m3密閉容器中，將用蒸餾水濕潤的pH=7的pH試紙放在安全閥出氣孔正上方2mm處。對完全充電的蓄電池再以0.2I??(地鐵車輛用蓄電池為0.1I?)恒流進行4.h的充電，在容器內(nèi)用pH試紙檢查容器內(nèi)酸度。6.18安全閥的性能及開閉閥壓力不均衡率試驗對裝于蓄電池或試驗臺上的安全閥逐漸加上空氣壓力，測定開閥時的壓力，然后緩慢減壓至閉閥時壓力。開閥測試三次，按式(7)計算安全閥開閥壓力不均衡率(%)。 (7)閉閥測試三次，按式(8)計算安全閥閉閥壓力不均衡率(%)。 (8)FkL——安全閥開閥壓力不均衡率(%),數(shù)值上等于安全閥開閥壓力最大值和最小值之差值和平均開閥壓力之比的百分率；FBL——安全閥閉閥壓力不均衡率(%),數(shù)值上等于安全閥閉閥壓力最大值和最小值之差值和平均閉閥壓力之比的百分率。6.19振動與沖擊試驗6.19.1振動與沖擊試驗應(yīng)在已達到額定容量并在完全充電的蓄電池上進行。將振動臺面上墊有厚度為10mm±1mm,邵氏硬度為60HS±10HS,總有效面積為100cm2士10cm2的軟膠墊。將蓄電池放在振動臺面上，用專用卡具固定。向的加速度均方根值分別為7.9、3.5、5.5,單位為m/s2,隨機振動譜密度(ASD)分別為1.857、0.366、0.901,單位為(m/s2)2/Hz,每個方向各5h。試驗后，檢查蓄電池表面，不應(yīng)有變形和損壞。然后做C10及C?容量試驗。6.19.2做沖擊試驗時，垂向、橫向峰值加速度為30m/s2,標稱持續(xù)時間30ms;縱向峰值加速度為50m/s2,標稱持續(xù)時間30ms。試驗結(jié)束后，檢查蓄電池表面不應(yīng)有變形和損壞。6.19.3按6.7.2規(guī)定進行容量試驗。6.20緊急通風性能(只適用于地鐵車輛用蓄電池)試驗蓄電池在環(huán)境溫度25℃±5℃時在完全充電狀態(tài)，以0.2C?電流放電1h,再轉(zhuǎn)入以0.55C?電流GB/T7404.1—2013在高溫65℃±1℃的環(huán)境中，保持6h不應(yīng)有裂紋和損壞。7檢驗規(guī)則型式檢驗可選用某一種規(guī)格的代表產(chǎn)品進行(同系列蓄電池型式檢驗時一般選取產(chǎn)量最大的型