Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12240:2018 về An toàn của pin và acquy lithium

• Số hiệu: TCVN12240:2018
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2018

Thử nghiệm	Trạng thái phóng điện	Pin hoặc acquy một pin	Acquy nhiều pin
T-1 đến T-5	Chưa phóng điện	10	4
	Phóng hết	10	4
T-6	Chưa phóng điện	5	5 pin thành phần
	Phóng hết	5	5 pin thành phần
T-8	Phóng hết	10	10 pin thành phần
Tổng cho tất cả các thử nghiệm		40	8 acquy và 20 pin thành phần
^a Các acquy một pin chứa một pin thành phần đã được thử nghiệm thì không yêu cầu phải thử nghiệm lại trừ khi sự thay đổi có thể làm cho acquy không đạt thử nghiệm bất kỳ.

Bảng 2 - Số lượng pin và acquy thứ cấp dùng cho thử nghiệm điển hình

Thử nghiệm

Chu kỳ và trạng thái phóng điện

Pin

Acquy một pin

Acquy nhiều pin

Nhỏ

Lớn

Nhỏ

...

...

...

T-1 đến T-5

Ở chu kỳ đầu tiên, nạp đầy

10

10

10

4

2

Sau 25 chu kỳ, nạp đầy

N/A ^b

...

...

...

N/A ^b

N/A ^b

2

Sau 50 chu kỳ, nạp đầy

N/A ^b

N/A ^b

N/A ^b

4

N/A ^b

...

...

...

Ở chu kỳ đầu tiên, độ sâu phóng 50%

5

5

5

5 pin thành phần

5 pin thành phần

T-7

Ở chu kỳ đầu tiên, nạp đầy

N/A ^b

...

...

...

2 ^c

4 ^c

2 ^c

Sau 25 chu kỳ, nạp đầy

N/A ^b

N/A ^b

2 ^c

N/A ^b

2 ^c

...

...

...

N/A ^b

4 ^c

N/A ^b

4 ^c

N/A ^b

T-8

Ở chu kỳ đầu tiên, phóng hết

10

10

...

...

...

10 pin thành phần ^d

10 pin thành phần ^d

Sau 50 chu kỳ, phóng hết

10

10

10

10 pin thành phần ^d

10 pin thành phần ^d

Tổng cho tất cả các thử nghiệm

...

...

...

35

43

39

16 acquy và 25 pin thành phần

8 acquy và 25 pin thành phần

^a Acquy một pin có chứa một pin thành phần đã thử nghiệm thì không yêu cầu thử nghiệm lại trừ khi sự thay đổi làm cho acquy không đạt thử nghiệm bất kỳ, ngoại trừ đối với thử nghiệm T-7 thì chỉ thử các acquy.

^b N/A: không áp dụng,

^c Xem 5.2.

^d Acquy nhiều pin được coi là được bảo vệ chống quá phóng điện của các pin thành phần. Nếu không chúng cũng phải thử nghiệm.

...

...

...

Số lượng mẫu đối với thử nghiệm P-1

1 gói như cung cấp cho vận chuyển

5.5  Thử nghiệm lại

Trong trường hợp pin hoặc acquy lithium sơ cấp hoặc thứ cấp không đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm, trước khi thử nghiệm lại kiểu pin hoặc acquy này thì phải thực hiện các bước để khắc phục các khuyết tật gây ra hỏng.

6  Phương pháp thử nghiệm và các yêu cầu

6.1  Quy định chung

6.1.1  Lưu ý cảnh báo

CẢNH BÁO: Các thử nghiệm này sử dụng các quy trình mà có thể gây thương tích nếu không thực hiện đủ các biện pháp phòng ngừa.

Các thử nghiệm này chỉ được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có kinh nghiệm và trình độ thích hợp sử dụng các biện pháp bảo vệ thích hợp.

...

...

...

Nếu không có quy định khác, các thử nghiệm phải được tiến hành ở nhiệt độ môi trường 20°C ± 5°C.

6.1.3  Dung sai phép đo các tham số

Độ chính xác tổng của các giá trị được đo hoặc được kiểm soát so với các tham số thực hoặc tham số quy định phải nằm trong các dung sai dưới đây:

a) ± 1 %

đối với điện áp;

b) ± 1%

đối với dòng điện;

c) ± 2°C

đối với nhiệt độ;

...

...

...

đối với thời gian;

e) ± 1%

đối với kích thước;

f) ± 1 %

đối với dung lượng.

Các dung sai này gồm độ chính xác kết hợp của các thiết bị đo, kỹ thuật đo được sử dụng, và tất cả các nguồn sai số trong quy trình thử nghiệm.

6.1.4  Phóng điện trước và phóng-nạp trước

Trong trường hợp, trước khi thử nghiệm có yêu cầu phóng điện các pin hoặc acquy sơ cấp thì chúng phải được phóng điện đến độ sâu phóng điện tương ứng qua một tải thuần trở để đạt được dung lượng danh định, hoặc ở dòng điện không đổi do nhà chế tạo quy định.

Trong trường hợp, trước khi thử nghiệm có yêu cầu thực hiện phóng-nạp của các pin hoặc acquy thử nghiệm thứ cấp (nạp lại được) thì chúng phải được phóng-nạp sử dụng các tình trạng nạp và phóng điện theo quy định của nhà chế tạo đối với tính năng và an toàn tối ưu.

...

...

...

6.2.1  Dịch chuyển

Dịch chuyển được xem là xảy ra trong thử nghiệm nếu một hoặc nhiều pin hoặc acquy thử nghiệm được lấy ra khỏi bao gói, không duy trì hướng ban đầu của chúng hoặc bị ảnh hưởng theo cách không thể loại trừ được sự xuất hiện của ngắn mạch hoặc bị ép từ bên ngoài.

6.2.2  Biến dạng

Biến dạng được coi là xảy ra nếu kích thước vật lý thay đổi quá 10 %.

6.2.3  Ngắn mạch

Ngắn mạch được coi là xuất hiện trong thử nghiệm nếu điện áp mạch hở của pin hoặc acquy ngay sau thử nghiệm nhỏ hơn 90 % điện áp ngay trước thử nghiệm. Yêu cầu này không áp dụng để thử nghiệm các pin và acquy ở tình trạng phóng hết.

6.2.4  Độ tăng nhiệt quá mức

Độ tăng nhiệt quá mức được coi là xảy ra nếu nhiệt độ vỏ bên ngoài của pin hoặc acquy thử nghiệm lớn hơn 170°C.

6.2.5  Rò rỉ

...

...

...

Để xác định tổn hao khối lượng Dm/m, sử dụng công thức sau:

trong đó

m₁ khối lượng trước thử nghiệm;

m₂ khối lượng sau thử nghiệm.

Bảng 4 – Giới hạn tải khối lượng

Khối lượng pin hoặc acquy

m

Giới hạn tổn hao khối lượng

...

...

...

m< 1 g

0,5 %

1 g ≤ m ≤ 75 g

0,2 %

m > 75 g

0,1 %

6.2.6  Thoát khí

Thoát khí được coi là xảy ra trong thử nghiệm nếu khí thoát ra từ pin hoặc acquy thông qua chi tiết được thiết kế cho mục đích này, để xả áp suất quá mức bên trong. Khi này có thể chứa các vật liệu bị thoát ra.

6.2.7  Cháy

...

...

...

6.2.8  Nứt/vỡ

Nứt được coi là xảy ra nếu vật chứa pin hoặc vỏ acquy bị hỏng về cơ, làm phụt ra khi hoặc tràn chất lỏng nhưng không bắn ra các vật liệu rắn.

6.2.9  Nổ

Nổ được coi là xảy ra nếu vật chứa pin hoặc vỏ acquy bị hở nghiêm trọng và các thành phần rắn bị đẩy mạnh ra.

6.3  Thử nghiệm và yêu cầu – Tổng quan

Bảng 5 đưa ra tổng quan về các thử nghiệm và yêu cầu đối với vận chuyển, sử dụng sai và thử nghiệm bao gói.

Bảng 5 – Thử nghiệm vận chuyển và bao gói và các yêu cầu

Số thử nghiệm

Tên gọi

...

...

...

Thử nghiệm vận chuyển T-1

Độ cao so với mực nước biển

NL, NV, NC, NR, NE, NF

T-2

Chu kỳ nhiệt

NL, NV, NC, NR, NE, NF

T-3

Rung

NL, NV, NC, NR, NE, NF

...

...

...

Xóc

NL, NV, NC, NR, NE, NF

T-6

Ngắn mạch bên ngoài

NT, NR, NE, NP

T-6

Va đập/nén

NT, NE, NF

Thử nghiệm sử dụng sai T-7

...

...

...

NE, NF

T-8

Phóng điện cưỡng bức

NE, NF

Thử nghiệm bao gói P-1

Rơi

NS, ND, NL, NV, NC, NT, NR, NE, NF

Thử nghiệm T-1 đến T-5 phải được thực hiện theo trình tự trên cùng một pin hoặc acquy.

CHÚ DẪN:

...

...

...

ND: không biến dạng

NE: không nổ

NF: không cháy

NL: không rò rỉ

NR: không nứt/vỡ

NS: không dịch chuyển

NT: không tăng nhiệt quá mức

NV: không thoát khí

Xem 6.2 về mô tả chi tiết các tiêu chí thử nghiệm.

...

...

...

6.4.1  Thử nghiệm T-1: Độ cao so với mực nước biển

a) Mục đích

Thử nghiệm này mô phỏng vận tải hàng không trong các điều kiện áp suất thấp

b) Quy trình thử nghiệm

Các pin và acquy thử nghiệm phải được đặt trong áp suất 11,6 kPa hoặc nhỏ hơn trong tối thiểu 6 h ở nhiệt độ môi trường.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ rò rỉ, thoát khí, ngắn mạch, nứt/vỡ, nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm.

6.4.2  Thử nghiệm T-2: Chu kỳ nhiệt

a) Mục đích

...

...

...

Thử nghiệm này được thực hiện có sử dụng chu kỳ nhiệt.

b) Quy trình thử nghiệm

Các pin và acquy phải được lưu tối thiểu 6 h ở nhiệt độ thử nghiệm 72 °C, sau đó lưu tối thiểu 6 h ở nhiệt độ thử nghiệm -40 °C. Thời gian nhiều nhất cho việc chuyển tới từng nhiệt độ là 30 min. Từng pin và acquy thử nghiệm phải trải qua quy trình này 10 lần. Sau đó được lưu tối thiểu 24 h ở nhiệt độ môi trường.

Đối với các pin và acquy khối lượng lớn, thời gian lưu các nhiệt độ thử nghiệm phải tối thiểu là 12 h thay vì 6 h.

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các pin và acquy thử nghiệm đã trải qua thử nghiệm độ cao so với mực nước biển.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ rò rỉ, thoát khí, ngắn mạch, nứt/vỡ, nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm.

6.4.3  Thử nghiệm T-3: Rung

a) Mục đích

...

...

...

b) Quy trình thử nghiệm

Các pin và acquy phải được giữ chắc chắn vào sàn của máy thử rung mà không làm biến dạng chúng để truyền tác động rung một cách trung thực. Các pin và acquy thử nghiệm chịu rung hình sin theo Bảng 6 thể hiện biên độ gia tốc giới hạn trên đối với các acquy khối lượng lớn sẽ khác nhiều hơn so với việc thể hiện đối với các pin và acquy khối lượng nhỏ. Chu kỳ này phải được lặp lại 12 lần trong thời gian 3 h đối với mỗi vị trí trong ba vị trí lắp đặt vuông góc nhau. Một trong các hướng phải vuông góc với mặt đầu nối.

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các pin và acquy thử nghiệm đã trải qua thử nghiệm chu kỳ nhiệt.

Bảng 6 – Biến dạng rung (hình sin)

Dải tần

Biên độ

Thời gian chu kỳ quét theo loga (7 Hz – 200 Hz – 7 Hz)

Trục

Số lượng chu kỳ

...

...

...

Đến

f₁ = 7 Hz

f₂

a₁ = 1 g_n

15 min

X

12

f₂

f₃

...

...

...

Y

12

f₃

f₄ = 200 Hz

a₂

Z

12

và quay lại f₁ = 7 Hz

...

...

...

36

CHÚ THÍCH 1: Biên độ rung là giá trị tuyệt đối lớn nhất của dịch chuyển hoặc gia tốc. Ví dụ, biên độ dịch chuyển là 0,8 mm ứng với dịch chuyển đỉnh-đỉnh là 1,6 mm.

CHÚ THÍCH 2: g_n = 9,80665 m/s^2.

CHÚ DẪN

f₁, f₄: tần số giới hạn dưới và trên

f₂, f₃: tần số chuyển đổi

f₂ = 17,62 Hz

f₃ = 49,84 Hz đối với các pin và acquy khối lượng nhỏ

f₃ = 24,92 Hz đối với các acquy khối lượng lớn

...

...

...

a₂ = 8 g_n đối với các pin và acquy khối lượng nhỏ

a₂ = 2 g_n đối với các acquy khối lượng lớn

s: biên độ dịch chuyển

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ rò rỉ, thoái khí, ngắn mạch, nứt/vỡ, nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm.

6.4.4  Thử nghiệm T-4: Xóc

a) Mục đích

Thử nghiệm này mô phỏng sự bóc dỡ mạnh tay trong quá trình vận chuyển.

b) Quy trình thử nghiệm

...

...

...

Từng pin hoặc acquy một pin thử nghiệm phải chịu xóc nửa hình sin của gia tốc đỉnh 150 g_n và khoảng thời gian xung là 6 ms. Thay vào đó, các pin khối lượng lớn cho phép chịu xóc nửa hình sin gia tốc đỉnh 50 g_n và khoảng thời gian xung là 11 ms.

Từng acquy nhiều pin phải chịu xóc nửa hình sin gia tốc đỉnh tùy thuộc vào khối lượng acquy. Khoảng thời gian xung phải là 6 ms đối với các acquy khối lượng nhỏ và 11 ms đối với các acquy khối lượng lớn. Công thức trong Bảng 7 được cung cấp để tính các gia tốc đỉnh thích hợp nhỏ nhất.

Mỗi pin hoặc acquy thử nghiệm phải chịu 3 lần xóc theo mỗi hướng trong ba vị trí lắp đặt vuông góc với nhau của pin hoặc acquy, tổng cộng là 18 lần xóc.

Bảng 7 - Tham số xóc

Mẫu thử nghiệm

Dạng sóng

Gia tốc đỉnh nhỏ nhất

Khoảng thời gian xung

Số lần xóc trên nửa trục

...

...

...

Nửa hình sin

A1 = 150 g_n

6 ms

3

Các pin khối lượng lớn hoặc acquy một ngăn

Nửa hình sin

A2 = 50 g_n

11 ms

3

...

...

...

Nửa hình sin

6 ms

3

Acquy nhiều pin khối lượng lớn

Nửa hình sin

11 ms

3

...

...

...

CHÚ THÍCH 2: g_n =9.80665 m/s^2.

CHÚ DẪN

A₁, A₂, A₃, A₄ gia tốc đỉnh nhỏ nhất

m khối lượng mẫu thử nghiệm

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các pin và acquy thử nghiệm đã chịu thử nghiệm rung.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ rò rỉ, thoát khí, ngắn mạch, nứt/vỡ, nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm.

6.4.5  Thử nghiệm T-5: Ngắn mạch bên ngoài

a) Mục đích

...

...

...

b) Quy trình thử nghiệm

Các pin và acquy phải được gia nhiệt trong thời gian cần thiết để đạt được nhiệt độ ổn định đồng đều 57 °C ± 4 °C, được đo trên vỏ bên ngoài. Khoảng thời gian này phụ thuộc vào cỡ và thiết kế của pin hoặc acquy và cần được đánh giá và ghi lại. Nếu việc đánh giá này không thực hiện được thì thời gian phơi nhiễm phải tối thiểu là 6 h đối với các pin khối lượng nhỏ và acquy khối lượng nhỏ, và 12 h đối với các pin khối lượng lớn và acquy khối lượng lớn. Sau đó pin hoặc acquy ở 57 °C ± 4 °C phải chịu điều kiện ngắn mạch a 1 với điện trở tổng bên ngoài nhỏ hơn 0,1 W.

Điều kiện ngắn mạch được tiếp tục ít nhất một giờ sau khi nhiệt độ vỏ ngoài của pin hoặc acquy trở về nhiệt độ 57 °C ± 4°C, hoặc trong vỏ của các acquy khối lượng lớn nhiều pin, giảm xuống còn một nửa độ tăng nhiệt lớn nhất quan sát được trong thử nghiệm và duy trì thấp hơn giá trị đó.

Giai đoạn ngắn mạch và để nguội phải được thực hiện tối thiểu ở nhiệt độ môi trường.

Thử nghiệm phải được thực hiện sử dụng các mẫu thử nghiệm đi chịu thử nghiệm xóc.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ rò rỉ, thoát khí, ngắn mạch, nứt/vỡ, nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm.

6.4.6  Thử nghiệm T-6: Va đập/ép

a) Mục đích

...

...

...

b) Quy trình thử nghiệm - Va đập

Thử nghiệm va đập áp dụng cho các pin hình trụ có đường kính không nhỏ hơn 16,0 mm.

CHÚ THÍCH: Đường kính ở đây là đề cập đến tham số thiết kế. VÍ DỤ: Đường kính của các pin 18650 lô 18,0 mm.

Pin thử nghiệm hoặc pin thành phần được đặt trên bề mặt phẳng nhẵn. Một thanh thép không gỉ (kiểu 316 hoặc tương đương) với đường kính 15,6 mm ± 0,1 mm và chiều dài tối thiểu 60 mm hoặc kích thước dài nhất của pin, chọn giá trị lớn hơn, được đặt ngang qua tâm của mẫu thử nghiệm. Một vật nặng có khối lượng 9,1 kg ± 0,1 kg được thả rơi từ độ cao 61 cm ± 2,5 cm xuống giao điểm của thanh thép và mẫu thử nghiệm theo cách được kiểm soát nhờ sử dụng rãnh trượt thẳng đứng gần như không ma sát với lực giữ nhỏ nhất lên vật nặng đang rơi. Rãnh thẳng đứng được sử dụng để dẫn hướng, vật nặng rơi phải theo hướng vuông góc với mặt phẳng đỡ nằm ngang.

Mẫu thử nghiệm va đập được đặt sao cho trục dọc của nó song song với bề mặt phẳng và vuông góc với trục dọc của thanh thép không gỉ nằm ngang qua tâm của mẫu thử nghiệm (xem Hình 1).

CHÚ THÍCH: Hình 1 thể hiện bề mặt phẳng nhẵn (1) và thanh thép không gỉ (2) được đặt ngang qua tâm của mẫu thử nghiệm (3). Vật nặng (4) được thả rơi xuống giao điểm theo cách được kiểm soát nhờ sử dụng rãnh trượt thẳng đứng (5).

Hình 1 - Ví dụ về bố trí thử nghiệm va đập

Từng pin thử nghiệm hoặc pin thành phần chỉ phải chịu một va đập.

...

...

...

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các pin thử nghiệm hoặc các pin thành phần mà trước đó chưa chịu các thử nghiệm khác.

c) Quy trình thử nghiệm - Ép

Thử nghiệm ép được áp dụng cho các pin lăng trụ, pin túi, pin cúc áo và các pin hình trụ có đường kính nhỏ hơn 18,0 mm.

CHÚ THÍCH: Đường kính ở đây đề cập đến tham số thiết kế. VÍ DỤ: Đường kính của các pin 18650 là 18,0 mm.

Pin hoặc các pin thành phần được ép giữa hai mặt phẳng. Việc ép được thực hiện từ từ với tốc độ khoảng 1,5 cm/s ở điểm tiếp xúc đầu tiên. Tiếp tục ép cho đến khi đạt đến một trong ba điều kiện dưới đây:

1) lực đặt đạt đến 13 kN ± 0,78 kN;

Ví dụ: Lực có thể đặt vào bằng piston thủy lực với đường kính piston là 32 mm cho đến khi đạt đến áp lực 17 MPa trên piston thủy lực.

2) Điện áp rơi trên các pin tối thiểu là 100 mV; hoặc

3) Pin được biến dạng 50 % hoặc nhiều hơn so với chiều dày ban đầu.

...

...

...

Pin lăng trụ hoặc pin túi phải được ép bằng cách đặt lực vào mặt rộng nhất. Pin cúc áo phải được ép bằng cách đặt lực lên các bề mặt phẳng. Đối với pin hình trụ, lực ép phải được đặt vuông góc với trục dọc.

Từng pin thử nghiệm hoặc pin thành phần chỉ phải chịu một lần ép.

Mẫu thử nghiệm phải được theo dõi thêm trong 6 h.

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các pin thử nghiệm hoặc các pin thành phần chưa trải qua các thử nghiệm khác.

d) Yêu cầu

Không được có bất kỳ độ tăng nhiệt quá mức, nổ và cháy trong thử nghiệm này và trong 6 h theo dõi tiếp theo.

6.5  Thử nghiệm sử dụng sai

6.6.1  Thử nghiệm T-7: Quá nạp

a) Mục đích

...

...

...

b) Quy trình thử nghiệm

Dòng điện nạp phải bằng hai lần dòng điện nạp liên tục lớn nhất do nhà chế tạo khuyến cáo. Điện áp nhỏ nhất của thử nghiệm phải như sau:

1) Khi điện áp nạp do nhà chế tạo khuyến cáo không lớn hơn 18 V thì điện áp nhỏ nhất của thử nghiệm phải nhỏ hơn hai lần điện áp nạp lớn nhất của acquy hoặc 22 V;

2) Khi điện áp nạp do nhà chế tạo khuyến cáo lớn hơn 18 V thì điện áp nhỏ nhất của thử nghiệm không được nhỏ hơn 1,2 lần điện áp nạp lớn nhất của acquy.

Thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường. Điều kiện nạp phải được duy trì tối thiểu 24 h.

Thử nghiệm có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các acquy thử nghiệm chưa bị hỏng đã trải qua thử nghiệm từ T-1 đến T-5 cho các mục đích thử nghiệm đối với acquy hoạt động có chu kỳ.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm này và trong 7 ngày sau thử nghiệm.

6.5.2  Thử nghiệm T-8: Phóng điện cưỡng bức

...

...

...

Thử nghiệm này đánh giá khả năng các pin sơ cấp hoặc thứ cấp (nạp lại được) chịu được điều kiện phóng điện cưỡng bức.

b) Quy trình thử nghiệm

Từng pin phải được phóng điện ở nhiệt độ môi trường bằng cách nối các pin nối tiếp với nguồn cấp điện một chiều 12 V ở dòng điện ban đầu bằng dòng điện phóng liên tục lớn nhất do nhà chế tạo quy định.

Dòng điện phóng quy định đạt được bằng cách mắc nối tiếp tải thuần trở có cỡ và thông số đặc trưng thích hợp với pin thử nghiệm và nguồn cáp điện một chiều. Từng pin phải được phóng điện cưỡng bức trong khoảng thời gian bằng với dung lượng danh định của pin chia cho dòng diện thử nghiệm ban đầu.

Thử nghiệm phải được thực hiện sử dụng các pin thử nghiệm hoặc pin thành phần chưa trải qua thử nghiệm khác.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm này và trong 7 ngày sau thử nghiệm.

6.6  Thử nghiệm bao gói - Thử nghiệm P-1: Thử nghiệm rơi

a) Mục đích

...

...

...

CHÚ THÍCH: Các thử nghiệm bổ sung đối với bao gói hàng hóa nguy hiểm được cho trong UN Model Regulations:2015 [13], mục 6.1.5. Xem thêm các quy định đề cập trong 7.3.

b) Quy trình thử nghiệm

Bao gói (thường là bao gói ngoài cùng nhưng không phải palet dùng cho xếp dỡ) được chứa đầy các pin hoặc acquy như khi vận chuyển phải được để rơi từ độ cao 1,2 m lên bề mặt bê tông theo cách sao cho các góc của nó chạm xuống đất trước.

Thử nghiệm phải được thực hiện sử dụng các pin thử nghiệm hoặc acquy thử nghiệm chưa tải qua thử nghiệm vận chuyển.

c) Yêu cầu

Không được có bất kỳ dịch chuyển, méo, rò rỉ, thoát khí, ngắn mạch, độ tăng nhiệt quá mức, nứt/vỡ, nổ và cháy các pin hoặc acquy thử nghiệm trong thử nghiệm này.

6.7  Thông tin cần có trong quy định kỹ thuật liên quan

Khi tiêu chuẩn này được viện dẫn trong quy định kỹ thuật liên quan thì các tham số dưới đây phải được nêu ra nếu thuộc đối tượng áp dụng:

...

...

...

a) Hàm lượng lithium (tổng)

5.2

6.8 I

b) năng lượng danh nghĩa

5.1

5.2

c) dòng điện phóng trước hoặc tải thuần trở và điện áp điểm cuối do nhà chế tạo quy định đối với các pin và acquy sơ cấp

...

...

...

d) Điều kiện nạp và phóng do nhà chế tạo quy định để tối ưu hòa tính năng và an toàn của pin và acquy thứ cấp (nạp lại được);

6.1.4

e) Dòng diện nạp liên tục lớn nhất do nhà chế tạo khuyến cáo

6.5.1

f) Điện áp nạp do nhà chế tạo khuyến cáo

6.5.1

g) Điện áp nạp lớn nhất

6.5.1

h) Dòng điện phóng liên tục lớn nhất do nhà chế tạo quy định

...

...

...

i) Dung lượng danh định do nhà chế tạo quy định

6.5.2

6.8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần có các hạng mục sau:

a) tên và địa chỉ của cơ sở thử nghiệm;

b) tên và địa chỉ của người yêu cầu (nếu thích hợp);

c) mã báo cáo thử nghiệm đơn nhất;

d) ngày của báo cáo thử nghiệm;

e) Nhà chế tạo bao gói (nếu có);

...

...

...

g) khối lượng lớn nhất của bao gói;

h) đặc tính của pin hoặc acquy thử nghiệm theo 4.1;

I) bản mô tả thử nghiệm và các kết quả, kể cả các tham số theo 6.7;

j) kiểu (các) mẫu thử nghiệm: pin, pin thành phần, acquy hoặc cụm acquy;

k) khối lượng của (các) mẫu thử nghiệm;

l) hàm lượng lithium (tổng) hoặc năng lượng danh nghĩa của (các) mẫu;

m) ký và ghi rõ họ tên và chức vụ;

n) nội dung nêu rằng bao gói được chuẩn bị cho vận chuyển đã được thử nghiệm theo các yêu cầu thích hợp của tiêu chuẩn này và việc sử dụng các phương pháp bao gói khác hoặc các thành phần bao gói khác có thể làm kết quả thử nghiệm không còn hợp lệ.

6.9  Chứng chỉ vận chuyển

...

...

...

7  Thông tin an toàn

7.1  Bao gói

Mục đích của bao gói nhằm tránh hư hại về cơ trong quá trình vận chuyển, bốc dỡ và xếp chồng. Điều quan trọng là bao gói ngăn ngừa ép các pin hoặc acquy trong quá trình bốc dỡ mạnh tay cũng như tránh việc tạo ra ngắn mạch không chú ý và mài mòn các đầu nối. Ép hoặc ngắn mạch bên ngoài có thể gây ra rò rỉ, thoát khí, nứt/vỡ, nổ hoặc cháy.

Bất cứ khi nào vận chuyển các pin hoặc acquy, để an toàn nên sử dụng bao gói ban đầu hoặc bao gói phù hợp với các yêu cầu trong 4.3 về 6.6.

7.2  Bốc dỡ thủng cáctông chứa acquy

Thùng cáctông chứa acquy cần được bốc dỡ cẩn thận. Bốc dỡ mạnh tay có thì làm cho acquy bị ngắn mạch hoặc hư hại. Điều này có thể gây ra rò rỉ, nứt/vỡ, nổ hoặc cháy.

7.3  Vận chuyển

7.3.1  Quy định chung

Các quy định kỹ thuật liên quan đến vận chuyển quốc tế các acquy lithium dựa trên các khuyến cáo về vận chuyển hàng hóa nguy hiểm [13] do Ủy ban Liên hiệp quốc về vận chuyển hàng hóa nguy hiểm.

...

...

...

7.3.2  Vận chuyển đường không

Các quy định kỹ thuật liên quan đến vận chuyển đường không các acquy lithium được quy định trong Hướng dẫn kỹ thuật về vận chuyển an toàn các hàng hóa nguy hiểm của Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế (ICAO) và trong quy định hàng hóa nguy hiểm của Hiệp hội vận tải hàng không quốc tế (IATA) [9].

7.3.3  Vận chuyển đường biển

Các quy định kỹ thuật liên quan đến vận chuyển đường biển các acquy lithium được quy định trong Mã hàng hóa nguy hiểm hàng hải quốc tế (IMDG) của Tổ chức hàng hải quốc tế (IMO) [11].

7.3.4  Vận chuyển đường bộ

Các quy định kỹ thuật liên quan đến vận chuyển đường bộ và đường sắt được quy định trên cơ sở quốc gia và đa quốc gia. Trong khi ngày càng nhiều các nhà quản lý chấp nhận quy định của UN Model Regulations thì cũng nên tham vấn các quy định vận tải của từng quốc gia cụ thể trước khi xuất hàng.

7.3.5  Phân loại

Phân loại các pin hoặc acquy lithium đối với vận tải theo các quy định đề cập trong 7.3.2 đến 7.3.4 đều dựa vào Hướng dẫn của UN về thử nghiệm và các tiêu chí, Chương 38.3, mô tả các thử nghiệm tương tự như trong tiêu chuẩn này. Các pin và acquy lithium không đạt tất cả các thử nghiệm yêu cầu nhìn chung sẽ không được phép vận chuyển.

CHÚ THÍCH 1: UN Model Regulations [13] trong 2.9.4 (a) có các yêu cầu liên quan đến thử nghiệm lại kiểu loại sau khi thay đổi phương pháp thử nghiệm.

...

...

...

7.4  Lưu kho và bảo quản

a) Bảo quản acquy trong các điều kiện thông gió tốt, khô và mát

Nhiệt độ cao hoặc độ ẩm cao có thể làm giảm tính năng của acquy và hoặc ăn mòn bề mặt.

b) Không xếp các thùng cáctông chứa acquy chồng lên nhau quá chiều cao do nhà chế tạo quy định

Nếu quá nhiều thùng cáctông chứa acquy được xếp chồng lên nhau thì các acquy ở thùng dưới cùng có thể bị biến dạng và có thể xảy ra rò rỉ chất điện phân.

c) Tránh bảo quản và lưu kho các acquy dưới ánh nắng mặt trời trực tiếp hoặc ở những nơi chúng có thể bị mưa

Khi acquy bị ướt, điện trở cách điện của chúng có thể bị ảnh hưởng và có thể xảy ra tự phóng điện và ăn mòn. Nhiệt có thể làm giảm chất lượng của acquy.

d) Bảo quản acquy trong bao gói ban đầu

Khi acquy được mở bao gói và để lẫn lộn, chúng có thể bị nối tắt hoặc hỏng.

...

...

...

Bao gói nào đã bị ép, chọc thủng hoặc bị rách hở các thành phần bên trong hoặc bị hỏng sẽ không được vận chuyển. Các bao gói này phải được cách ly cho đến khi tham vấn người vận chuyển, đưa ra các hướng dẫn và, nếu thích hợp, được bố trí để kiểm tra và đóng gói lại các sản phẩm

9  Ghi nhãn

9.1  Ghi nhãn pin và acquy sơ cấp và thứ cấp (nạp tại được)

Ghi nhìn các pin và acquy lithium sơ cấp cần phù hợp với IEC 60086-4 [4]. Ghi nhãn các pin lithium thứ cấp (nạp lại được) cần phù hợp với IEC 61960-3 [5].

9.2  Ghi nhãn bao gói và tài liệu vận chuyển

Ghi nhãn bao gói và các tài liệu vận chuyển phải theo quy định. Xem 7.3.

Phụ lục A

(tham khảo)

...

...

...

A.1  Quy định chung

Việc điều chỉnh gia tốc xóc theo khối lượng mẫu thử nghiệm dựa trên đề xuất của nhóm công tác không chính thức của UN về thử nghiệm các acquy lithium lớn [14].

Các acquy dùng cho truyền lực xe hybrid thường có khối lượng trong dải từ 14 kg đến 80 kg và với các acquy sử dụng điện hoàn toàn thường vượt quá khối lượng 100 kg. Dung lượng của chúng thường từ 300 Wh đến 2 500 Wh đối với các acquy hybrid và lớn hơn 6 200 Wh đối với các acquy sử dụng điện hoàn toàn. Acquy của xe điện hybrid loại cắm thường có dung lượng và khối lượng ở khoảng giữa.

Các điều kiện gia tốc không đổi thường không thích hợp cho các cụm acquy dùng cho xe điện hoặc xe hybrid (HEV) cũng như các acquy dạng lớn khác, và quan trọng là các lực yêu cầu đối với cụm acquy HEV trong thử nghiệm đều lớn hơn nhiều lực bất ký xảy ra trong vận chuyển.

Do đó, các điều kiện xóc được thay đổi từ gia tốc không đổi sang năng lượng không đổi đối với các acquy lithium vượt quá khối lượng quy định.

A.2  Năng lượng xóc phụ thuộc vào khối lượng, gia tốc và độ rộng xung

Xốc nửa hình sin thường được quy định bởi gia tốc đỉnh và khoảng thời gian, ví dụ xóc nửa hình sin với gia tốc đỉnh A = 50 g_n và khoảng thời gian D – 11 ms. Có sự kết hợp giữa tần số và khoảng thời gian vì một nửa của một giai đoạn sóng sin có tần số f =1/(2D).

a(t) = A sin (2pft)

trong đó

...

...

...

Sự thay đổi vận tốc trong xung nửa hình sin là rất quan trọng. Giả thiết rằng vận tốc ban đầu bằng không và tăng trong nửa chu kỳ đến vận tốc cuối cùng, được gọi là thay đổi vận tốc [3].

(A.2)

Năng lượng tạo ra trên mẫu thử nghiệm trong xóc nửa hình sin này bằng

(A.3)

trong đó

...

...

...

m khối lượng mẫu thử nghiệm;

V sự thay đổi vận tốc trong xung xóc nửa hình sin;

A gia tốc đỉnh; và

D khoảng thời gian của xung xóc nửa hình sin

VÍ DỤ: Nếu xét mẫu thử nghiệm có khối lượng m chỉ lớn hơn 12 kg một chút thì năng lượng sinh ra trên mẫu này trong xóc nửa hình sin có gia tốc đỉnh A = 50g_n, và khoảng thời gian D = 11 ms là E = 2 x 12 kg (50 g_n x 11 ms)^2/p^2 = 70,7421 J với g_n = 9,80665 m/s^2

Trong trường hợp này, gia tốc đỉnh cũng có thể biểu diễn bằng

Sẽ dễ hiểu những con số này hơn nếu năng lượng xóc được thể hiện bằng độ cao rơi h.

E = m x g_n x h

...

...

...

Do đó, mẫu thử nghiệm có khối lượng lớn hơn 12 kg một chút phải được thả rơi từ độ cao xấp xỉ 0,6 m để trong 11 ms tạo ra năng lượng xóc ứng với xóc nửa hình sin có gia tốc đỉnh A = 50 g_n.

A.3  Cách tiếp cận gia tốc không đổi

Phương pháp thử nghiệm trước kia theo cách tiếp cận gia tốc không đổi. Pin khối lượng lớn có khối lượng lớn hơn 500 g và acquy khối lượng lớn có khối lượng lớn hơn 12 kg đều được thử nghiệm với xóc nửa hình sin có gia tốc đỉnh A = 50 g_n và khoảng thời gian D= 11 ms trong khi những pin và acquy khối lượng nhỏ được thử nghiệm với gia tốc đỉnh A = 150 g_n và D = 6 ms. Hình A.1 thể hiện gia tốc đỉnh A trên trục tung bên trái của đồ thị và năng lượng E trên trục tung bên phải theo khối lượng acquy. Đồ thị tương tự cũng có hiệu lực đối với các pin.

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn của UN về thử nghiệm và các tiêu chí [12] sử dụng định nghĩa khác về acquy với định nghĩa này, phương pháp thử nghiệm xóc cũng áp dụng cho acquy một pin. Định nghĩa acquy hiện nay đang được xem xét trong nhóm công tác không chính thức của UN liên quan đến thử nghiệm các acquy lithium lớn.

Hình A.1 - Xóc nửa hình sin đối với acquy (gia tốc đỉnh không đổi)

A.4  Cách tiếp cận năng lượng không đổi

Phương pháp thử nghiệm mô tả trong tiêu chuẩn này là cách tiếp cận khi năng lượng xóc đối với các acquy (nhiều pin, xem chú thích trong A.3) tăng từ không đến giá trị ứng với xung xóc 50 g_n,11ms.Đối với acquy có khối lượng lớn hơn 12 kg, năng lượng xóc được giữ không đổi. Hình A.2 thể hiện gia tốc đỉnh A trên trục tung bên trái và năng lượng A trên trục tung bên phải theo khối lượng acquy. Phương pháp thử nghiệm xóc đối với các pin (và acquy một pin, xem chú thích trong A.3) được giữ như trước.

...

...

...

Thư mục tài liệu tham khảo

[1]  IEC 60050-482, international Electrotechnical Vocabulary - Part 482: Primary and secondary cells and batteries

[2]  IEC 60068-2-6, Environmental testing - Part 2-6: Tests - Test Fc: Vibration (sinusoidal)

[3]  IEC 60068-2-27, Environmental testing - Part 2-27: Tests - Test Ea and guidance: Shock

[4]  IEC 60086-4, Primary batteries - Part 4: Safety of lithium batteries

[5]  IEC 61960-3, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-add electrolytes - Secondary lithium cells, and batteries for portable applications - Part 3: Prismatic and cylindrical lithium secondary cells and batteries made from them

[6]  IEC 62133, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements tor portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications

[7]  IEC 62660-1, Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 1: Performance testing

...

...

...

[9]  IATA, International Air Transport Association, Quebec, Dangerous goods regulations (rà soát hàng năm)

[10]  ICAO, International Civil Aviation Organizations, Montreal, Technical instructions for the safe transport of dangerous goods by air

[11]  IMO, Internationale Maritime Organization, Montreal, International maritime dangerous goods (MDG Code)

[12] United Nations, Recommendations on the transport of dangerous goods, manual of tests and criteria, sixth revised edition, section 38.3: lithium batteries (2015)

[13]  United Nations, Recommendations on the transport of dangerous goods, model regulations, revised edition (2015)

[14]  UN/SCETDG/46/INF-11, UN Sub-committee of experts on the transport of dangerous goods, forty-sixth session, Geneva, 1-9 December 2014, Report on the third meeting of the informal working group on testing large lithium batteries

Mục lục

Lời nói đầu

...

...

...

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Yêu cầu về an toàn

5  Thử nghiệm điển hình, lấy mẫu và thử nghiệm lại

6  Phương pháp thử nghiệm và các yêu cầu

7  Thông tin an toàn

6  Hướng dẫn bao gói và bốc dỡ trong quá trình vận chuyển - Cách ly

9  Ghi nhãn

Phụ lục A (tham khảo) – Thử nghiệm xóc - điều chỉnh gia tốc đối với các acquy khối lượng lớn

...

...

...