ONU 38.3: Garantire il trasporto sicuro delle batterie al litio
ONU 38.3: Garantire il trasporto sicuro delle batterie al litio
Il trasporto di celle e batterie al litio attraverso l'aria, il mare e la terra comporta rischi di sicurezza inerenti a causa della loro densità energetica e della loro sensibilità allo stress meccanico, termico ed elettrico.Per gestire questi rischi a livello globale, ilNorma ONU 38.3definisce una serie di prove che ogni cella o batteria deve superare prima della spedizione.
L'UN 38.3 non è una certificazione delle prestazioni o del ciclo di vitaqualifica di sicurezza dei trasportiSimula le condizioni di trasporto reali per verificare che le batterie non si sfondino, non si rompano, non prendano fuoco o non falliscano in modo pericoloso durante il trasporto.
Chi deve essere provato
- Celle:Tutti i tipi di cellule sono generalmente soggetti a una serie completa di test.
- Batterie:Anche i gruppi di batterie ricaricabili e non ricaricabili sono sottoposti alla maggior parte dei test; le batterie ricaricabili sono inoltre soggette a sovraccariche e scariche forzate, se del caso.
- Configurazione di trasporto:Le batterie devono essere testate.nella forma in cui saranno spediti, compresi i circuiti protettivi e l'imballaggio, se necessario.
Scopo e descrizione di ciascunaProva UN 38.3
Di seguito è riportata una ripartizione coerente di ciascuna prova nella sequenza UN 38.3, in linea con le definizioni delle norme e le pratiche tipiche del settore.
T.1 Simulazione dell'altitudine
Scopo:Simula le condizioni di bassa pressione del trasporto aereo ad alta quota, come le stive di carico non pressurizzate.
Procedura:
Le batterie sono conservate a una pressione di≤ 11,6 kPa(circa la pressione a ~ 15 000 m) a circa 20 ± 5 °C per almeno6 ore.
Cosa controlla:
- Integrità della tenuta
- Nessuna perdita, ventilazione, rottura o incendio
- Ritenzione di tensione (generalmente ≥ 90% per molte batterie)
T.2 Prova termica (ciclo di temperatura)
Scopo:Valuta la resistenza aestremi termici e rapidi oscillazioni di temperaturadurante il trasporto.
Procedura:
Cicli ripetuti traelevato (≈ 72 ≈ 75 °C)- ebasso (≈-40 °C)L'intervallo di tempo tra le due temperature è di circa 6 ore, con una rapida transizione tra le due.10 volte, seguita da un riposo di 24 ore a temperatura ambiente.
Cosa controlla:
- Stabilità strutturale sotto shock di temperatura
- Durabilità degli elettroliti e della tenuta
- Nessuna perdita, ventilazione o rottura
T.3 Vibrazione
Scopo:Simula le vibrazioni meccaniche durante il trasporto su strada, ferrovia e aereo.
Procedura:
Ascorrevole a vibrazione sinusoidale(7 → 200 → 7 Hz) viene applicato su circa15 minuti., ripetuto 12 volte lungo ciascuno dei tre assi perpendicolari (per un totale di 3 ore).
Cosa controlla:
- Durabilità meccanica e strutturale
- Stabilità del connettore e dei componenti interni
- Nessun allentamento che potrebbe portare a cortocircuiti
T.4 Shock
Scopo:Testa la capacità della batteria di resistere a improvvisi impatti meccanici come cadute o scosse di manovra.
Procedura:
Impulsi d'urto a semisino (ad esempio,150 g per piccole batterie,50 g per le grandi) con durata di impulso definita sono applicate in sei direzioni (±X, ±Y, ±Z), in generetre impulsi per direzione.
Cosa controlla:
- Integrità strutturale interna
- Resistenza ai guasti indotti da impatto
T.5 Prova di cortocircuito esterno
Scopo:Simula unacortocircuito diretto tra i terminali della batteriain condizioni termiche controllate per valutare la sicurezza.
Procedura:
Le batterie sono riscaldate fino al limite.55 ± 2 °C, quindi sottoposti a un cortocircuito esterno con resistenza < 0,1 Ω. Le temperature vengono monitorate, in genere per il tempo necessario affinché la superficie della batteria ritorni alla temperatura iniziale,con osservazioni che si estendono6 ore dopo.
Cosa controlla:
- Se la batteria rimane sicura senza incendio, esplosione, rottura o temperature pericolose (comunemente < 170 °C)
T.6 Prova di impatto / schiacciamento
Scopo:Valuta come le cellule resistono a gravi abusi meccanici che potrebbero causare cortocircuiti interni.
Procedura (dipendente dal tipo di cella):
- Impatto:Per le celle cilindriche di grandi dimensioni (diametro ≥ 18 mm), una massa viene gettata sulla cella con un impattatore cilindrico.
- Crush:Per le celle prismatiche, sacchettiere, cilindriche o di moneta, viene applicato un carico compressivo fino a una soglia di forza o deformazione.
Cosa controlla:
- Resistenza alla deformazione
- Nessun incendio, rottura o aumento di temperatura pericoloso dopo impatto o frantumazione
T.7 Prova di sovraccarico
Scopo:Valuta la sicurezza quando unbatteria ricaricabileè caricato al di là dei limiti normali (ad esempio, guasto del circuito di protezione).
Procedura:
Le unità ricaricabili sono caricate adue volte la corrente massima raccomandatae una soglia di tensione definita per un determinato periodo (ad esempio, 24 ore).
Cosa controlla:
- Se la protezione interna, la ventilazione o i meccanismi di sicurezza impedisconofuoco, esplosione o rottura, spesso osservati fino a7 giorni dopoil test.
T.8Prova di scarica forzata
Scopo:Valuta la sicurezza quando una batteria ècostretto a scaricare rapidamente, ad esempio a causa di carichi esterni o guasti a cascata.
Procedura:
Una corrente di scarica massima specificata viene applicata fino a quando la batteria non è completamente scaricabile in condizioni controllate.
Cosa controlla:
- Nessun incendio, esplosione o rottura
- Comportamento sicuro anche in condizioni di scarico aggressive
Criteri di approvazione (generali)
Per la maggior parte dei test, la batteria non deve mostrare:
- Perdita di elettroliti
- Ventilazione o rottura
- Incendio o esplosione
- Disassemblaggio o deformazione strutturale
- Aumenti di temperatura pericolosi
Se del caso, le prove specificano ancheRitenzione di tensione- elimiti di temperaturaper confermare il funzionamento sicuro.
Perché UN 38.3 è importante
L'approvazione dell'ONU 38.3 è unrequisito giuridicoIl regolamento stabilisce che le batterie possono sopravvivere a rischi reali di trasporto senza mettere in pericolo persone o merci.
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