Che cos'è il test T6 delle Nazioni Unite 38.3? - Parte 1

Che cos'è il test T6 delle Nazioni Unite 38.3? - Parte 1

1. Sicurezza nel trasporto delle batterie al litio

Essendo un nuovo tipo di energia pulita, la batteria al litio supporta i prodotti essenziali e accessibili alle persone in qualsiasi momento. Pertanto, la sua sicurezza riguarda tutti i consumatori, i produttori e i dipartimenti dei trasporti, il che ha suscitato preoccupazione da tutte le parti.

Le batterie al litio si dividono principalmente in batterie al litio metallico e batterie agli ioni di litio. Il catodo della batteria al litio metallico è litio metallico, mentre i poli positivo e negativo della batteria agli ioni di litio sono composti incorporati con ioni di litio. Da quando la Sony Corporation del Giappone ha sviluppato con successo le batterie agli ioni di litio nel 1992 e le ha commercializzate, sono state ampiamente utilizzate come alimentatori per telefoni cellulari, computer portatili, fotocamere, fotocamere, ecc. grazie ai loro vantaggi unici come l'elevata tensione di lavoro, l'alta densità del flusso energetico, lunga durata del ciclo, bassa autoscarica e nessun inquinamento. Allo stesso modo, viene gradualmente sviluppata fino a diventare una batteria energetica tradizionale nel settore aerospaziale, della navigazione, dei satelliti artificiali, dei piccoli strumenti medici, dei trasporti e delle apparecchiature di comunicazione militare.

Tuttavia, dalla nascita della batteria al litio, la sua produzione, conservazione, trasporto e utilizzo sono stati accompagnati da vari incidenti di sicurezza, soprattutto nel processo di trasporto, gli incidenti si verificano frequentemente. Finora si sono verificati molti incendi aerei causati dalle batterie al litio, causando notevoli perdite economiche e potenziali rischi per la sicurezza. Pertanto, la sicurezza del trasporto delle batterie al litio è stata oggetto di sempre maggiore attenzione da parte dei governi e dell’industria dei trasporti di tutto il mondo. I dipartimenti dei trasporti in Cina e anche in tutto il mondo hanno rafforzato vigorosamente la supervisione del trasporto delle batterie al litio.

Perché le batterie al litio sono così pericolose? Uno dei motivi è che il litio metallico è una sostanza molto attiva con proprietà chimiche. Se esposto all'aria, reagisce in modo molto intenso con l'ossigeno presente nell'aria e brucia. Le batterie al litio metallico, che utilizzano il litio metallico come materiale anodico, sono naturalmente pericolose.

Per le batterie agli ioni di litio, se la qualità del prodotto non è conforme agli standard o l'uso non è corretto, potrebbe verificarsi combustione o addirittura esplosione. Ad esempio, quando si verifica un cortocircuito all'esterno della batteria al litio e i componenti elettronici non riescono a interrompere il circuito, all'interno della cella della batteria verrà generato un calore elevato, che causerà la vaporizzazione di parte dell'elettrolito e l'espansione del guscio della batteria. Se la qualità del materiale della batteria non è conforme agli standard, la temperatura della batteria continuerà ad aumentare, vaporizzando più elettrolito e infine rompendo il guscio della batteria. Alcuni addirittura aumentano la temperatura della batteria fino al punto in cui il materiale brucia ed esplode.

Inoltre, a causa di motivi meccanici esterni o di sovraccarico e altri fattori, all'interno della cella della batteria potrebbero formarsi dendriti metallici di litio, causando un cortocircuito interno, che aumenterà la temperatura interna della batteria, portando alla vaporizzazione dell'elettrolito, che risulta anche in caso di combustione o addirittura di esplosione. Si può vedere che il cortocircuito esterno, il cortocircuito interno, il sovraccarico, ecc. sono ragioni importanti del pericolo delle batterie al litio e dovremmo prestare maggiore attenzione ad essi nel processo di produzione, stoccaggio, rilevamento, trasporto e utilizzo.

2. Test di sicurezza del trasporto e problemi esistenti

Secondo i regolamenti tipo delle Nazioni Unite sul trasporto di merci pericolose, le batterie al litio devono essere testate secondo il paragrafo 3 del capitolo 38 del Manuale delle prove e degli standard delle Nazioni Unite sul trasporto di merci pericolose (di seguito denominato UN38.3 ) prima del trasporto.

Il test comprende 8 item in totale. Solo le batterie al litio che superano il test possono essere trasportate secondo le condizioni corrispondenti. Pertanto, anche il rafforzamento della sicurezza delle batterie e il superamento del test UN38.3 per soddisfare i requisiti di trasporto sono diventati la massima priorità per tutti i produttori di batterie al litio.

Questo standard di test per la batteria al litio non è cambiato sostanzialmente per molto tempo nel passato, ma durante questo periodo la tecnologia e l'applicazione della batteria al litio hanno fatto rapidi sviluppi e progressi. Anche i tipi di batterie al litio sono stati notevolmente aggiornati. Ora esistono molti tipi di batterie al litio, che vanno dalle batterie a bottone che pesano pochi grammi alle batterie di grandi dimensioni che pesano decine di chilogrammi o anche di più. Gli standard attuali non possono più essere pienamente applicabili a tutti i tipi di batterie al litio.

Inoltre, poiché alcuni metodi di test standard non sono sufficientemente dettagliati e accurati, i risultati dei test di diversi laboratori potrebbero essere incoerenti, il che potrebbe portare a varie contraddizioni o controversie. Pertanto, il Comitato di esperti sui trasporti delle Nazioni Unite ha istituito un gruppo di lavoro sulle batterie al litio per valutare e rivedere lo standard UN38.3.

Questo articolo studierà e discuterà il sesto test (di seguito denominato T6) nello standard UN38.3. Questo test ha suscitato molte controversie e il suo scopo è simulare il possibile processo di impatto di oggetti pesanti durante il trasporto. L'industria ritiene inoltre che questo dovrebbe essere un metodo di prova per simulare il cortocircuito interno.

L'oggetto del test è una batteria al litio. Il metodo di prova consiste nel posizionare una barra con un diametro di 15,8 mm orizzontalmente sulla cella della batteria al litio e utilizzare un martello da 9,1 kg per far cadere il campione da un'altezza di (61 ± 2,5) cm per completare l'impatto del peso. Se la temperatura interna ed esterna del campione durante il test e il tempo di osservazione non supera i 170 ℃ e non si verifica disintegrazione o accensione, il test è superato. Secondo questo metodo di prova, la forza d'impatto sopportata dalle celle della batteria grandi o da quelle piccole è la stessa.