鋰電池UN 38.3認證變化
T聯(lián)合國“關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh”、“試驗手冊”和“標準大綱”建議進行試驗，以盡量減少空運、陸運或船只運輸過程中可能發(fā)生的危險，第38.3節(jié)專門涉及可充電和非充電鋰電池和電池組的運輸測試要求。這一系列測試通常被稱為“T1-T8”測試，指的是該制度的八個組件測試。當前版本是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.測試范圍和定義的更新；
2.增加測試表，以澄清所需的測試和數(shù)量；
3.預(yù)處理循環(huán)規(guī)定的重大改變；以及測試摘要報告要求的標準化。
標準開始時的范圍聲明提供了需要對許多種類的鋰能源設(shè)備進行哪些測試的詳細信息，無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，而且從未運出該設(shè)備之外(例如，一種帶有內(nèi)置、不可移動電池的便攜式電動工具)。
附加到作用域的語句說明，此類電池可以在其支持的主機設(shè)備中安裝時進行測試，這一點很重要，因為這種類型的電池依靠主機設(shè)備進行機械和電氣保護，因此僅對它們進行測試并不能代表它們將如何用于運輸。
還擴大了“拆卸”這一標準術(shù)語的定義，一般說來，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)備周圍的特定金屬屏。修正1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”)和可充電(“二級”)設(shè)備的測試表，該表鏈接了設(shè)備的類型、所需的測試、樣品的數(shù)量以及它們在測試開始時各自的電荷狀態(tài)。這些表的目的是更好地向用戶提供標準需求的更清晰解釋，從而減少不正確應(yīng)用的可能性。這類表的一個示例顯示在圖1.
修正案1實施的一個關(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個周期，這已減少到25個周期，一個持續(xù)時間相信更有效的老化產(chǎn)品的目的本標準的目的。
最后，修訂1實現(xiàn)了標準化測試摘要報告的最低要求(請參閱圖2)，其目的是確保在報告測試時保持一定程度的一致性，這些報告可能會由承運人、監(jiān)管機構(gòu)和其他供應(yīng)鏈實體進行審查。大多數(shù)測試實驗室已經(jīng)包含了這些需求。除了測試結(jié)果之外，它們還提供了足夠的識別信息，并且符合在ISO/IEC 17025等質(zhì)量體系中發(fā)現(xiàn)的實驗室報告要求。
標準中指定的實際測試幾乎保持不變。對于那些尋求達到符合性的人來說，這意味著確保電池的設(shè)計在電氣和機械上都是可靠的。作為一個專門從事電池和電池測試的商業(yè)測試實驗室，我們看到了大量的這種測試，并將提供大多數(shù)測試失敗發(fā)生在T1-T5序列中。順序方面指的是相同的八個電池將按順序進行五次壓力測試。其中一半將是新鮮的，而其余的將是充放電循環(huán)25次，以帶來一個老化的因素。所有測試都將在裝運期間與配置好的單元一起運行。
對五個順序測試的描述以及典型的故障關(guān)注如下：
T1：高度-這項試驗?zāi)M了在海拔50，000英尺處儲存6個小時的情況。應(yīng)力只是真空的應(yīng)力，因為它是在室溫下進行的，而不是高海拔的寒冷現(xiàn)實。這種測試中的失敗是非常罕見的。擔心的問題包括不正確的密封袋電池，可能會失去質(zhì)量或電池組，可能承受不了壓差，導致塑料外殼部分彈出。同樣，這些事件也很少發(fā)生。
T2：熱-這個測試包括在兩個極端溫度(+72C和-40℃)之間的熱循環(huán)。兩者都超出了大多數(shù)鋰電池的典型儲存溫度范圍。失敗并不頻繁，但確實會發(fā)生。最典型的是由于小細胞排氣而造成的質(zhì)量損失。質(zhì)量差的焊縫或焊點的熱疲勞失效頻率較低。
T3：振動-大多數(shù)失敗發(fā)生在這次測試中。振動剖面非常強烈，高達200赫茲重力的8倍。也許更重要的是，測試的持續(xù)時間是完整的9個小時，在三個主要飛機中各有三個小時。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，導致互連線斷裂或其他斷裂的。
T4：休克-這個測試在測試不符合的可能性是#2。這項試驗涉及18個半正弦機械沖擊脈沖的應(yīng)用，三個在每個正的和負的基數(shù)方向。沖擊的大小是根據(jù)被測設(shè)備的質(zhì)量來衡量的，但可以達到重力的150倍。這是第三次也是最后的連續(xù)機械應(yīng)力。與振動一樣，大多數(shù)故障是由于部件松動而導致的斷裂。
T5：短-在先前的測試中，一旦該電池組經(jīng)受了顯著的機械應(yīng)力，此評估檢查以確認電池或電池在高溫下仍然可以安全地響應(yīng)外部短路。就細胞而言，預(yù)計細胞會發(fā)熱，但不會bao炸或著火。對于具有保護功能的電池組，標準是相同的，但保護設(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。
除了T1-T5之外，單獨的一組細胞還必須通過兩次細胞測試：
T6(碎裂或撞擊)-適用的測試是根據(jù)細胞類型(圓柱形、棱柱型、眼袋等)的組合指定的。以及牢房的大小。兩種測試都會導致內(nèi)部短路。與T5中的外部短路一樣，電池通常會變熱，但不允許發(fā)生火災(zāi)或bao炸。
T8(強迫釋放)-這個測試開始時將一個完全放電的電池，并通過使用外部電源，迫使它過度放電，有可能導致電池逆轉(zhuǎn)。這是指當電壓降到零伏以下，變成負值時。換句話說，電池會損壞，不再提供電壓，而是充當電阻，導致電壓下降。這導致細胞加熱，有著火或火焰的危險。我們的經(jīng)驗是，這項測試是一個平衡的限制，電池設(shè)計，再加上適當?shù)姆烹婋娏饕?guī)格。如果目前的規(guī)格太高，由此產(chǎn)生的加熱率可能會把電池推得太硬，導致過熱導致熱失控(火災(zāi)和/或bao炸)。
最后，具有過充電保護功能的可充電電池組必須進行另一項測試：
T7(濫收費用)-T7本身就是一個模擬，一個電池組被留在一個有缺陷的充電器中一天，然后移除并放入運輸通道一個星期。與T1-T5序列不同，樣品必須處于測試的操作狀態(tài)，特別是它必須能夠接受電荷。過充電電壓和電流參數(shù)是根據(jù)單位的充電規(guī)格。此測試失敗并不常見。
當故障確實發(fā)生時，它們通常會發(fā)生在過高的曝光期間，而不是在7天的等待期內(nèi)。最常見的故障是電池組保護電路中尺寸不適當?shù)牟考?，無法處理所施加的過電壓。這導致電流漏過保護電路，導致內(nèi)部電池充電過高和可能的熱失控。
請注意，這次測試使用了一組單獨的電池組，但是如果樣本數(shù)量有限，T1-T5的功能樣本可以重復使用。再利用的決定不應(yīng)掉以輕心，因為T1-T5序列的潛在損害可能導致充電過度期間的故障。這反過來又可能延長測試所需的時間，并導致重新測試所需的額外費用。
總之，新的修正案1于2019年年初生效，它實現(xiàn)了對現(xiàn)有標準的一些重大改進，這些標準將以提高效率和標準化的方式使該行業(yè)受益。測試本身繼承了先前版本的標準，并且仍然在電氣和機械上都很強。
對于那些需要達到遵從性的新手來說，充分理解哪些測試參數(shù)將應(yīng)用于設(shè)計是至關(guān)重要的。此外，某種程度的預(yù)測試，無論是內(nèi)部測試還是外包測試，都可能有助于提高第一次成功結(jié)果的機會。最后，在T1-T5測試中考慮應(yīng)力順序的影響也是很重要的。和往常一樣，您的測試實驗室具有豐富的經(jīng)驗，并且應(yīng)該能夠并且愿意提供一般的指導，以幫助您實現(xiàn)您的遵從性目標。
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