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UN38.3標(biāo)準(zhǔn)(中文)

本文由 東莞市貝爾試驗(yàn)設(shè)備有限公司 整理匯編

2018-09-13 10:00 15287閱讀次數(shù)

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38.3鋰電池組38.3.1目的本節(jié)將介紹對(duì)鋰電池和電池組進(jìn)行分類應(yīng)遵守的程序(見UN3090和3091以及《規(guī)章范本》第3.3章的適用特殊規(guī)定)。38.3.2范圍38.3.2.1鋰電池和電池組應(yīng)在某一特定電池和電池組型號(hào)運(yùn)輸之前,進(jìn)行《規(guī)章范本》第3.3章特殊規(guī)定188和230要求的試驗(yàn)。鋰電池和電池組如與試驗(yàn)型號(hào)具有下述差別:(a)對(duì)于原電池和原電池組,陰極、陽(yáng)極或電解液重量的變化超過(guò)0.1克或20%(以較大者為準(zhǔn));(b)對(duì)于充電電池和電池組,瓦特-小時(shí)的改變超過(guò)20%,或電壓增加超過(guò)20%;或(c)有顯著影響試驗(yàn)結(jié)果的變化。應(yīng)視為新的型號(hào)并進(jìn)行所要求的試驗(yàn)。如果一個(gè)鋰電池和電池組型號(hào)不符合一項(xiàng)和多項(xiàng)試驗(yàn)要求,應(yīng)采取步驟糾正造成不符合要求的缺陷,然后對(duì)該電池和電池組型號(hào)重新進(jìn)行試驗(yàn)。38.3.2.2為了分類目的,適用下列定義:合計(jì)鋰含量是指組成電池組的各個(gè)電池鋰含量或鋰當(dāng)量含量克數(shù)之和。電池組是指以固定方式連接在一起的一個(gè)和多個(gè)電池,包括外殼、接頭和標(biāo)記。注:通常稱為“電池組、電池模塊或電池組件”的裝置,其主要功能是為另一件設(shè)備提供動(dòng)力源,在本規(guī)章中當(dāng)作電池組處理。鈕扣形電池和電池組是指總高度小于直徑的圓形小電池和電池組。電池是指單一的封閉的電化學(xué)裝置(一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極),其兩個(gè)電極之間有電位差。在本規(guī)章中,如果封閉的電化學(xué)裝置符合“電池”的定義,它即是“電池”而不是“電池組”,不管在本規(guī)章外該裝置被稱為“電池組”還是稱為“單一電池的電池組”。組成電池是指電池組包含的一個(gè)電池。交替充電放電周期是指對(duì)可再充電電池或電池組完全充電和完全放電的一個(gè)程序。解體是指排氣和破裂使電池和電池組任何部分的固體物質(zhì)穿過(guò)放在離電池或電池組25厘米處的絲網(wǎng)篩(直徑0.25毫米的軟鋁絲,網(wǎng)格密度每厘米6至7條鋁絲)。流出物是指電池或電池組排氣或滲漏時(shí)釋放出的液體或氣體。當(dāng)量鋰含量在鋰含量定義中界定。**個(gè)交替充電放電周期是指完成所有制造工序之后的起始充電放電周期。完全充電是指可再充電的電池和電池組被充電到其設(shè)計(jì)標(biāo)定電容量。完全放電是指下述兩種情況之一:原電池或電池組被放電到失去其標(biāo)定電容量的100%;或可再充電的電池或電池組被放電到制造商給定的終端電壓。大型電池組大型電池組,系指總重量超過(guò)12千克的金屬鋰電池組或鋰離子電池組。大型電池是指完全充電是其陽(yáng)極的鋰含量或鋰當(dāng)量含量大于12克的電池。滲漏是指物質(zhì)從電池或電池組漏出。鋰含量適用于鋰金屬或鋰合金電池和電池組,電池的鋰含量是指鋰金屬或鋰合金電池陽(yáng)極中的鋰質(zhì)量,對(duì)于原電池,鋰含量是在電池為放電的狀態(tài)下測(cè)量的;對(duì)于可再充電電池,鋰含量是在電池完全充電的狀態(tài)下測(cè)量的。電池組的鋰含量等于電池組各組成電池的鋰含量克數(shù)之和。鋰當(dāng)量含量適用于鋰離子電池和電池組,電池的鋰當(dāng)量含量按以安培小時(shí)為單位的電池標(biāo)定電容量乘以0.3計(jì)算,乘積用克表示。電池組的鋰當(dāng)量含量等于電池組各組成電池的鋰當(dāng)量含量克數(shù)之和。鋰離子電池和電池組是指可再充電的電化學(xué)電池或電池組,其正、負(fù)電極都是夾雜混合物(離子和準(zhǔn)原子形態(tài)的鋰與電極材料網(wǎng)格夾雜在一起),兩個(gè)電極都沒有金屬鋰。利用鋰離子化學(xué)性質(zhì)的鋰聚合物電池和電池組在本規(guī)章中當(dāng)作鋰離子電池和電池組處理。重量損失是指超過(guò)下面表1所列數(shù)值的重量損失。重量損失數(shù)值可用下式計(jì)算。重量損失(%)=(M1-M2)/M1*100式中M1是試驗(yàn)前的重量,M2是試驗(yàn)后的重量。如重量損失不超過(guò)表1所列數(shù)值,應(yīng)是為“無(wú)重量損失”。表1:重量損失限值電池和電池組重量M重量損失限值M<1克0.5%1克<M<5克0.2%M≥5克0.1%原電池或電池組是指設(shè)計(jì)成不能充電或再充電的電池和電池組。棱柱形電池或電池組是指其端面是相似、相等和平行的直線圖形,其側(cè)面是平行四邊形的電池或電池組。保護(hù)裝置是指切斷電流流動(dòng)、阻止電流往一個(gè)方向流動(dòng)或限制電流在一個(gè)電路上流動(dòng)的裝置,如保險(xiǎn)絲、二級(jí)管和電流限制器。標(biāo)定電容量是指電池和電池組經(jīng)受制造商給定的負(fù)荷、溫度和電壓截?cái)帱c(diǎn)后測(cè)得的電容量,單位是安培小時(shí)??稍俪潆姷氖侵冈O(shè)計(jì)成能再充電的電池和電池組。破裂是指內(nèi)部或外部原因引起的電池容器和電池組外殼的機(jī)械損壞,導(dǎo)致固體物質(zhì)暴露或溢出,但不噴出。短路是指電池和電池組的正極和負(fù)極之間直接連接,為電流提供一個(gè)幾乎零阻力的通路。小型電池組小型電池組,系指總重量不超過(guò)12千克的金屬鋰電池組或鋰離子電池組。小型電池是指完全充電時(shí)其陽(yáng)極的鋰含量不大于12克的電池。型號(hào)是指電池和電池組的一個(gè)特定電化學(xué)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。未放電的是指沒有全部或部分放電的原電池或電池組。排氣是指以按設(shè)計(jì)用于防止破裂或解體的方式釋放電池或電池組的內(nèi)部超壓。38.3.3當(dāng)一個(gè)電池或電池組型號(hào)須根據(jù)本分節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),待試驗(yàn)的每個(gè)型號(hào)電池和電池組的數(shù)目和形狀如下:(a)原電池和電池組根據(jù)試驗(yàn)1至5進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按指示的數(shù)量以如下方式進(jìn)行:(一)十個(gè)未放電狀態(tài)的電池;(二)十個(gè)完全放電狀態(tài)的電池;(三)四個(gè)未放電狀態(tài)的小型電池組,(四)四個(gè)完全放電狀態(tài)的小型電池組。(五)四個(gè)未放電狀態(tài)的大型電池組;和(六)四個(gè)完全放電狀態(tài)的大型電池組。(b)充電電池或電池組根據(jù)試驗(yàn)1至5進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按指示的數(shù)量以如下方式進(jìn)行:(一)十個(gè)在**個(gè)充放電周期完全充電狀態(tài)的電池;(二)四個(gè)在**個(gè)充放電周期完全充電狀態(tài)的小型電池組;;(三)四個(gè)在五十個(gè)充放電周期后,完全充電狀態(tài)的小型電池組;(四)兩個(gè)在**個(gè)充放電周期完全充電狀態(tài)的大型電池組;和(五)兩個(gè)在第25個(gè)充放電周期后,完全充電狀態(tài)的大型電池組。(c)原電池和充電電池根據(jù)試驗(yàn)6進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按指示的數(shù)量以如下方式進(jìn)行:(一)對(duì)于原電池,五個(gè)未放電狀態(tài)的電池和五個(gè)完全放電狀態(tài)的電池;(二)對(duì)于原電池組的組成電池,五個(gè)未放電狀態(tài)的電池和五個(gè)完全放電狀態(tài)的電池;(三)對(duì)于可再充電電池,五個(gè)在**個(gè)交替充電放電周期50%設(shè)計(jì)標(biāo)定電容量狀態(tài)的電池,和(四)對(duì)于可再充電電池組的組成電池,五個(gè)在**個(gè)交替充電放電周期50%設(shè)計(jì)標(biāo)定電容量狀態(tài)的電池。對(duì)于棱柱形電池,須用十個(gè)電池進(jìn)行試驗(yàn),而不是上述的五個(gè)電池,以便沿縱軸對(duì)五個(gè)電池進(jìn)行試驗(yàn),沿另一個(gè)軸對(duì)另外五個(gè)電池進(jìn)行試驗(yàn)。(d)充電電池組根據(jù)試驗(yàn)7進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按指示的數(shù)量以如下方式進(jìn)行:(一)四個(gè)在**個(gè)交替充電放電周期完全充電狀態(tài)的小型電池組;(二)四個(gè)在50個(gè)交替充電放電周期結(jié)束后完全充電狀態(tài)的小型電池組。(三)兩個(gè)在**個(gè)充放電周期完全充電狀態(tài)的大型電池組;和(四)兩個(gè)在25個(gè)充放電周期后,完全充電狀態(tài)的大型電池組。(e)原電池和充電電池根據(jù)試驗(yàn)8進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按指示的數(shù)量以如下方式進(jìn)行:(一)十個(gè)完全放電狀態(tài)的原電池;(二)十個(gè)在**個(gè)交替充電放電周期完全放電狀態(tài)的可再充電電池,和(三)十個(gè)在50個(gè)交替充電放電周期結(jié)束后完全放電狀態(tài)的可再充電電池。(f)當(dāng)試驗(yàn)電池組件時(shí),如電池組件在完全充電時(shí)所有陽(yáng)極的合計(jì)鋰含量不大于500克,或在鋰離子電池組的情況下,額定的瓦特-小時(shí)數(shù)不超過(guò)6200瓦特時(shí),組件是用已通過(guò)所有必要試驗(yàn)的電池或電池組集合而成的,須對(duì)一個(gè)完全充電狀態(tài)的電池組件做試驗(yàn)3、4和5的試驗(yàn),此外,在充電電池組件的情況下,還須做試驗(yàn)7的試驗(yàn)。充電電池組件須至少經(jīng)過(guò)25個(gè)充放電周期”如果已通過(guò)所有必要試驗(yàn)的電池組用電線連接組成電池組件,在完全充電時(shí)所有陽(yáng)極的合計(jì)鋰含量大于500克,或在鋰離子電池組的情況下,額定的瓦特-小時(shí)數(shù)超過(guò)6200瓦特時(shí),該電池組件如裝有能夠監(jiān)測(cè)電池組件,防止短路、或電池組件內(nèi)各電池組之間過(guò)量放電和電池組件過(guò)熱或過(guò)量充電的系統(tǒng),即不需要進(jìn)行試驗(yàn)。38.3.4程序每一電池和電池組型號(hào)必須經(jīng)受試驗(yàn)1至8。小型電池或電池組必須按順序進(jìn)行試驗(yàn)1至5,試驗(yàn)6和8應(yīng)使用未另外試驗(yàn)過(guò)的電池或電池組。試驗(yàn)7可以使用原先在試驗(yàn)1至5中使用過(guò)的損壞電池組進(jìn)行,以便測(cè)試交替充電放電過(guò)的電池組。38.3.4.1試驗(yàn)T.1:高度模擬38.3.4.1.1目的本試驗(yàn)?zāi)M在低壓條件下的空運(yùn)。38.3.4.1.2試驗(yàn)程序試驗(yàn)電池和電池組必須在壓力等于或低于11.6千帕和環(huán)境溫度(20±5℃)下存放至少6小時(shí)。38.3.4.1.3要求如果無(wú)重量損失、無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、無(wú)破裂和無(wú)燃燒,并且每個(gè)試驗(yàn)電池或電池組在試驗(yàn)后的開路電壓不小于其在進(jìn)行這一試驗(yàn)前電壓的90%。電池和電池組即符合這一要求。有關(guān)電壓的要求不適用于完全放電狀態(tài)的試驗(yàn)電池和電池組。貝爾推薦:BE-DY-27,模擬高空低壓試驗(yàn)箱內(nèi)箱尺寸:W300XH300XD300mm真空度:<133Pa(真空表指示值<-0.1Mpa)38.3.4.2試驗(yàn)T.2:溫度試驗(yàn)38.3.4.2.1目的本試驗(yàn)評(píng)估電池和電池組的密封完善性和內(nèi)部電連接。試驗(yàn)是利用迅速和極端的溫度變化進(jìn)行的。38.3.4.2.2試驗(yàn)程序試驗(yàn)電池和電池組在試驗(yàn)溫度等于75±2℃下存放至少6小時(shí),接著在試驗(yàn)溫度等于-40±2℃下存放至少6小時(shí)。兩個(gè)極端試驗(yàn)溫度之間的Zda時(shí)間間隔為30分鐘。這一程序須重復(fù)10次,接著將所有試驗(yàn)電池和電池組在環(huán)境溫度(20±5℃)下存放24小時(shí)。對(duì)于大型電池和電池組,暴露于極端試驗(yàn)溫度的時(shí)間至少應(yīng)為12小時(shí)。38.3.4.2.3要求如果無(wú)重量損失、無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、無(wú)破裂和無(wú)燃燒,并且每個(gè)試驗(yàn)電池或電池組在試驗(yàn)后的開路電壓不小于其在進(jìn)行這一試驗(yàn)前電壓的90%。電池和電池組即符合這一要求。有關(guān)電壓的要求不適用于完全放電狀態(tài)的試驗(yàn)電池和電池組。貝爾推薦:BE-HLK-150M3,快速升降溫試驗(yàn)箱內(nèi)箱尺寸:W500XH600XD500mm溫度范圍:-40℃~+150℃升降溫速率:平均4℃/min(非線性空載)38.3.4.3試驗(yàn)T.3:振動(dòng)38.3.4.3.1目的本試驗(yàn)?zāi)M運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)。38.3.4.3.2試驗(yàn)程序電池和電池組以不使電池變形以便正確地傳播振動(dòng)的方式緊固在振動(dòng)機(jī)平面上。振動(dòng)應(yīng)是在正弦波形,頻率在7和200赫茲之間擺動(dòng)再回到7赫茲的對(duì)數(shù)掃頻為時(shí)15分鐘。這一振動(dòng)過(guò)程須對(duì)三個(gè)互相垂直的電池安裝方位的每一個(gè)方向都重復(fù)進(jìn)行12次,總共為時(shí)3小時(shí)。其中一個(gè)振動(dòng)方向必須與端面垂直。對(duì)數(shù)掃頻為:從7赫茲開始保持1gn的Zda加速度直到頻率達(dá)到18赫茲。然后將振幅保持在0.8毫米(總偏移1.6毫米)并增加頻率直到Zda加速度達(dá)到8gn(頻率約為50赫茲)。將Zda加速度保持在8gn直到頻率增加到200赫茲。38.3.4.3.3要求如果無(wú)重量損失、無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、無(wú)破裂和無(wú)燃燒,并且每個(gè)試驗(yàn)電池或電池組在試驗(yàn)后的開路電壓不小于其在進(jìn)行這一試驗(yàn)前電壓的90%。電池和電池組即符合這一要求。有關(guān)電壓的要求不適用于完全放電狀態(tài)的試驗(yàn)電池和電池組。貝爾推薦:BF-LD-TF,三向電磁振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面尺寸:W500XD500mm振動(dòng)方向:X+Y+Z三軸頻率范圍:1~600HZ振幅:0~5mm(掃頻時(shí)無(wú)法固定加速度與振幅)38.3.4.4試驗(yàn)T.4沖擊38.3.4.4.1目的本試驗(yàn)?zāi)M運(yùn)輸過(guò)程中的可能發(fā)生的撞擊。38.3.4.4.2試驗(yàn)程序試驗(yàn)電池和電池組用堅(jiān)硬支架緊固在試驗(yàn)裝置上,支架支撐著每個(gè)試驗(yàn)電池組的所有安裝面。每個(gè)電池和電池組須經(jīng)受Zda加速度150gn和脈沖持續(xù)時(shí)間6毫秒的半正弦波沖擊。每個(gè)電池或電池組須在三個(gè)互相垂直的電池或電池組安裝方位的正方向經(jīng)受三次沖擊,接著在反方向經(jīng)受三次沖擊,總共經(jīng)受18次沖擊。不過(guò),大型電池和大型電池組須經(jīng)受Zda加速度50gn和脈沖持續(xù)時(shí)間11毫秒的半正弦波沖擊。每個(gè)電池或電池組須在三個(gè)互相垂直的電池安裝方位的正方向經(jīng)受三次沖擊,接著在反方向經(jīng)受三次沖擊,總共經(jīng)受18次沖擊。38.3.4.4.3要求如果無(wú)重量損失、無(wú)滲漏、無(wú)排氣、無(wú)解體、無(wú)破裂和無(wú)燃燒,并且每個(gè)試驗(yàn)電池或電池組在試驗(yàn)后的開路電壓不小于其在進(jìn)行這一試驗(yàn)前電壓的90%。電池和電池組即符合這一要求。有關(guān)電壓的要求不適用于完全放電狀態(tài)的試驗(yàn)電池和電池組。38.3.4.5試驗(yàn)T.5外短路38.3.4.5.1目的本試驗(yàn)?zāi)M外短路。38.3.4.5.2實(shí)驗(yàn)程序待試驗(yàn)電池或電池組的溫度必須予以穩(wěn)定使其外殼溫度達(dá)到55±2℃,然后使電池或電池組在55±2℃下經(jīng)受總外阻小于0.1歐姆的短路條件。這一短路條件應(yīng)在電池或電池組外殼溫度回到55±2℃后繼續(xù)至少1小時(shí)。電池或電池組必須再觀察6小時(shí)才結(jié)束試驗(yàn)。38.3.4.5.3要求電池或電池組如果外殼溫度不超過(guò)170℃并且在進(jìn)行這一試驗(yàn)后6小時(shí)內(nèi)無(wú)解體、無(wú)破裂和無(wú)燃燒,即符合這一要求。貝爾推薦:BE-1000A-137,溫度型電池短路測(cè)試儀內(nèi)箱尺寸:W500XH550XD500mm溫度范圍:20℃~+60℃38.3.4.6試驗(yàn)T.6:撞擊38.3.4.6.1目的本試驗(yàn)?zāi)M撞擊38.3.4.6.2試驗(yàn)程序試樣電池或電池組放在平坦表面上。一根直徑為15.8毫米的棒橫放在試樣的ZX。一塊9.1千克的重錘從61±2.5厘米高處落到是試樣上。待受撞擊的圓柱形或棱柱形電池的縱軸應(yīng)與平坦表面平行并與橫放在試樣ZX的直徑15.8毫米彎曲表面的縱軸垂直。棱柱形電池還必須繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)90度以便其寬側(cè)面和窄側(cè)面都經(jīng)受撞擊。每一試樣只經(jīng)受一次撞擊。每次撞擊都使用不同的試樣。形或鈕扣形電池經(jīng)受撞擊時(shí),試樣的平面應(yīng)與平坦表面平行并且直徑15.8毫米的彎曲表面橫放在其ZX。38.3.4.6.3要求電池和組成電池如外部溫度不超過(guò)170℃并且在進(jìn)行這一試驗(yàn)后6小時(shí)內(nèi)無(wú)解體和無(wú)燃燒,即符合這一要求。貝爾推薦:BE-5066,電池重物沖擊試驗(yàn)機(jī)高度范圍:25~1000mm(可調(diào))沖擊重量:9.1KG與10.0KG38.3.4.7試驗(yàn)T.7過(guò)度充電38.3.4.7.1目的本試驗(yàn)評(píng)估可再充電電池組承受過(guò)度充電狀況的能力。38.3.4.7.2試驗(yàn)程序充電電流必須是制造商建議的Zda連續(xù)充電電流的兩倍。試驗(yàn)的Z小電壓應(yīng)為如下:(a)制造商建議的充電電壓不大于18伏特時(shí),試驗(yàn)的Z小電壓應(yīng)是電流組Zda充電電壓的兩倍或22伏特兩者中的較小者。(b)制造商建議的充電電壓大于18伏特時(shí),試驗(yàn)的Z小電壓應(yīng)是電流組Zda充電電壓的1.2倍。試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境溫度下進(jìn)行。進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)為24小時(shí)。38.3.4.7.3要求可再充電電池組如在進(jìn)行試驗(yàn)后7天內(nèi)無(wú)解體和無(wú)燃燒,即符合這一要求。38.3.4.8試驗(yàn)T.8強(qiáng)制放電38.3.4.8.1目的本試驗(yàn)評(píng)估原電池或可再充電電池承受強(qiáng)制放電狀況的能力。38.3.4.8.2試驗(yàn)程序每個(gè)電池必須在環(huán)境溫度下與12伏特的直流電電源串聯(lián)在起始電流等于制造商給定的Zda放電電流的條件下強(qiáng)制放電。給定的放電電流由將一個(gè)適當(dāng)大小的電阻負(fù)荷與試驗(yàn)電池串聯(lián)計(jì)算得出。每個(gè)電池被強(qiáng)制放電的時(shí)間(小時(shí))應(yīng)等于其標(biāo)定電容量除以起始試驗(yàn)電流(安培)。38.3.4.8.3要求原電池或可再充電電池如在進(jìn)行試驗(yàn)后7天內(nèi)無(wú)解體和無(wú)燃燒,即符合這一要求。

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