鋰電池UN 38.3認(rèn)證變化
T聯(lián)合國(guó)“關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh”、“試驗(yàn)手冊(cè)”和“標(biāo)準(zhǔn)大綱”建議進(jìn)行試驗(yàn)，以盡量減少空運(yùn)、陸運(yùn)或船只運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生的危險(xiǎn)，第38.3節(jié)專門(mén)涉及可充電和非充電鋰電池和電池組的運(yùn)輸測(cè)試要求。這一系列測(cè)試通常被稱為“T1-T8”測(cè)試，指的是該制度的八個(gè)組件測(cè)試。當(dāng)前版本是6TH修訂版，2016年1月生效。
2017年末發(fā)布，修正案1至6TH修訂版將于2019年1月1日生效，修改的范圍包括：
1.測(cè)試范圍和定義的更新；
2.增加測(cè)試表，以澄清所需的測(cè)試和數(shù)量；
3.預(yù)處理循環(huán)規(guī)定的重大改變；以及測(cè)試摘要報(bào)告要求的標(biāo)準(zhǔn)化。
標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始時(shí)的范圍聲明提供了需要對(duì)許多種類的鋰能源設(shè)備進(jìn)行哪些測(cè)試的詳細(xì)信息，無(wú)論它們是電池或電池組，還是可充電或非充電的，等等。在嵌入式電池方面，以前曾注意到一個(gè)遺漏，即安裝在設(shè)備上的電池，這些電池安裝在設(shè)備上，而且從未運(yùn)出該設(shè)備之外(例如，一種帶有內(nèi)置、不可移動(dòng)電池的便攜式電動(dòng)工具)。
附加到作用域的語(yǔ)句說(shuō)明，此類電池可以在其支持的主機(jī)設(shè)備中安裝時(shí)進(jìn)行測(cè)試，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)檫@種類型的電池依靠主機(jī)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械和電氣保護(hù)，因此僅對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試并不能代表它們將如何用于運(yùn)輸。
還擴(kuò)大了“拆卸”這一標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)的定義，一般說(shuō)來(lái)，拆卸是指電池或電池外殼的破裂，其中固體材料被噴射，但這進(jìn)一步符合條件，即能量必須足夠低，以便彈射材料不能穿透放置在設(shè)備周?chē)奶囟ń饘倨?。修?允許替代金屬篩網(wǎng)的方法，如果可以證明等效。
修正案1增加了非充電(“初級(jí)”)和可充電(“二級(jí)”)設(shè)備的測(cè)試表，該表鏈接了設(shè)備的類型、所需的測(cè)試、樣品的數(shù)量以及它們?cè)跍y(cè)試開(kāi)始時(shí)各自的電荷狀態(tài)。這些表的目的是更好地向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)需求的更清晰解釋，從而減少不正確應(yīng)用的可能性。這類表的一個(gè)示例顯示在圖1.
修正案1實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵變化是減少了制備可充電電池和電池所需的充放電循環(huán)次數(shù)的50%，以前需要50個(gè)周期，這已減少到25個(gè)周期，一個(gè)持續(xù)時(shí)間相信更有效的老化產(chǎn)品的目的本標(biāo)準(zhǔn)的目的。
最后，修訂1實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試摘要報(bào)告的最低要求(請(qǐng)參閱圖2)，其目的是確保在報(bào)告測(cè)試時(shí)保持一定程度的一致性，這些報(bào)告可能會(huì)由承運(yùn)人、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和其他供應(yīng)鏈實(shí)體進(jìn)行審查。大多數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)包含了這些需求。除了測(cè)試結(jié)果之外，它們還提供了足夠的識(shí)別信息，并且符合在ISO/IEC 17025等質(zhì)量體系中發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室報(bào)告要求。
標(biāo)準(zhǔn)中指定的實(shí)際測(cè)試幾乎保持不變。對(duì)于那些尋求達(dá)到符合性的人來(lái)說(shuō)，這意味著確保電池的設(shè)計(jì)在電氣和機(jī)械上都是可靠的。作為一個(gè)專門(mén)從事電池和電池測(cè)試的商業(yè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，我們看到了大量的這種測(cè)試，并將提供大多數(shù)測(cè)試失敗發(fā)生在T1-T5序列中。順序方面指的是相同的八個(gè)電池將按順序進(jìn)行五次壓力測(cè)試。其中一半將是新鮮的，而其余的將是充放電循環(huán)25次，以帶來(lái)一個(gè)老化的因素。所有測(cè)試都將在裝運(yùn)期間與配置好的單元一起運(yùn)行。
對(duì)五個(gè)順序測(cè)試的描述以及典型的故障關(guān)注如下：
T1：高度-這項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)M了在海拔50，000英尺處儲(chǔ)存6個(gè)小時(shí)的情況。應(yīng)力只是真空的應(yīng)力，因?yàn)樗窃谑覝叵逻M(jìn)行的，而不是高海拔的寒冷現(xiàn)實(shí)。這種測(cè)試中的失敗是非常罕見(jiàn)的。擔(dān)心的問(wèn)題包括不正確的密封袋電池，可能會(huì)失去質(zhì)量或電池組，可能承受不了壓差，導(dǎo)致塑料外殼部分彈出。同樣，這些事件也很少發(fā)生。
T2：熱-這個(gè)測(cè)試包括在兩個(gè)極端溫度(+72C和-40℃)之間的熱循環(huán)。兩者都超出了大多數(shù)鋰電池的典型儲(chǔ)存溫度范圍。失敗并不頻繁，但確實(shí)會(huì)發(fā)生。最典型的是由于小細(xì)胞排氣而造成的質(zhì)量損失。質(zhì)量差的焊縫或焊點(diǎn)的熱疲勞失效頻率較低。
T3：振動(dòng)-大多數(shù)失敗發(fā)生在這次測(cè)試中。振動(dòng)剖面非常強(qiáng)烈，高達(dá)200赫茲重力的8倍。也許更重要的是，測(cè)試的持續(xù)時(shí)間是完整的9個(gè)小時(shí)，在三個(gè)主要飛機(jī)中各有三個(gè)小時(shí)。大部分故障發(fā)生在電池組水平，并起源于內(nèi)部組件(電池、電路板等)。松散的，導(dǎo)致互連線斷裂或其他斷裂的。
T4：休克-這個(gè)測(cè)試在測(cè)試不符合的可能性是#2。這項(xiàng)試驗(yàn)涉及18個(gè)半正弦機(jī)械沖擊脈沖的應(yīng)用，三個(gè)在每個(gè)正的和負(fù)的基數(shù)方向。沖擊的大小是根據(jù)被測(cè)設(shè)備的質(zhì)量來(lái)衡量的，但可以達(dá)到重力的150倍。這是第三次也是最后的連續(xù)機(jī)械應(yīng)力。與振動(dòng)一樣，大多數(shù)故障是由于部件松動(dòng)而導(dǎo)致的斷裂。
T5：短-在先前的測(cè)試中，一旦該電池組經(jīng)受了顯著的機(jī)械應(yīng)力，此評(píng)估檢查以確認(rèn)電池或電池在高溫下仍然可以安全地響應(yīng)外部短路。就細(xì)胞而言，預(yù)計(jì)細(xì)胞會(huì)發(fā)熱，但不會(huì)bao炸或著火。對(duì)于具有保護(hù)功能的電池組，標(biāo)準(zhǔn)是相同的，但保護(hù)設(shè)備的功能有望緩解短路，從而切斷或至少減少電流的流動(dòng)。
除了T1-T5之外，單獨(dú)的一組細(xì)胞還必須通過(guò)兩次細(xì)胞測(cè)試：
T6(碎裂或撞擊)-適用的測(cè)試是根據(jù)細(xì)胞類型(圓柱形、棱柱型、眼袋等)的組合指定的。以及牢房的大小。兩種測(cè)試都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部短路。與T5中的外部短路一樣，電池通常會(huì)變熱，但不允許發(fā)生火災(zāi)或bao炸。
T8(強(qiáng)迫釋放)-這個(gè)測(cè)試開(kāi)始時(shí)將一個(gè)完全放電的電池，并通過(guò)使用外部電源，迫使它過(guò)度放電，有可能導(dǎo)致電池逆轉(zhuǎn)。這是指當(dāng)電壓降到零伏以下，變成負(fù)值時(shí)。換句話說(shuō)，電池會(huì)損壞，不再提供電壓，而是充當(dāng)電阻，導(dǎo)致電壓下降。這導(dǎo)致細(xì)胞加熱，有著火或火焰的危險(xiǎn)。我們的經(jīng)驗(yàn)是，這項(xiàng)測(cè)試是一個(gè)平衡的限制，電池設(shè)計(jì)，再加上適當(dāng)?shù)姆烹婋娏饕?guī)格。如果目前的規(guī)格太高，由此產(chǎn)生的加熱率可能會(huì)把電池推得太硬，導(dǎo)致過(guò)熱導(dǎo)致熱失控(火災(zāi)和/或bao炸)。
最后，具有過(guò)充電保護(hù)功能的可充電電池組必須進(jìn)行另一項(xiàng)測(cè)試：
T7(濫收費(fèi)用)-T7本身就是一個(gè)模擬，一個(gè)電池組被留在一個(gè)有缺陷的充電器中一天，然后移除并放入運(yùn)輸通道一個(gè)星期。與T1-T5序列不同，樣品必須處于測(cè)試的操作狀態(tài)，特別是它必須能夠接受電荷。過(guò)充電電壓和電流參數(shù)是根據(jù)單位的充電規(guī)格。此測(cè)試失敗并不常見(jiàn)。
當(dāng)故障確實(shí)發(fā)生時(shí)，它們通常會(huì)發(fā)生在過(guò)高的曝光期間，而不是在7天的等待期內(nèi)。最常見(jiàn)的故障是電池組保護(hù)電路中尺寸不適當(dāng)?shù)牟考?，無(wú)法處理所施加的過(guò)電壓。這導(dǎo)致電流漏過(guò)保護(hù)電路，導(dǎo)致內(nèi)部電池充電過(guò)高和可能的熱失控。
請(qǐng)注意，這次測(cè)試使用了一組單獨(dú)的電池組，但是如果樣本數(shù)量有限，T1-T5的功能樣本可以重復(fù)使用。再利用的決定不應(yīng)掉以輕心，因?yàn)門(mén)1-T5序列的潛在損害可能導(dǎo)致充電過(guò)度期間的故障。這反過(guò)來(lái)又可能延長(zhǎng)測(cè)試所需的時(shí)間，并導(dǎo)致重新測(cè)試所需的額外費(fèi)用。
總之，新的修正案1于2019年年初生效，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的一些重大改進(jìn)，這些標(biāo)準(zhǔn)將以提高效率和標(biāo)準(zhǔn)化的方式使該行業(yè)受益。測(cè)試本身繼承了先前版本的標(biāo)準(zhǔn)，并且仍然在電氣和機(jī)械上都很強(qiáng)。
對(duì)于那些需要達(dá)到遵從性的新手來(lái)說(shuō)，充分理解哪些測(cè)試參數(shù)將應(yīng)用于設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。此外，某種程度的預(yù)測(cè)試，無(wú)論是內(nèi)部測(cè)試還是外包測(cè)試，都可能有助于提高第一次成功結(jié)果的機(jī)會(huì)。最后，在T1-T5測(cè)試中考慮應(yīng)力順序的影響也是很重要的。和往常一樣，您的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且應(yīng)該能夠并且愿意提供一般的指導(dǎo)，以幫助您實(shí)現(xiàn)您的遵從性目標(biāo)。
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