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動力電池的UN測試
信息來源：武漢格瑞斯新能源科技有限公司 發(fā)布時間：2019-06-13 09:52 瀏覽次數(shù)：次

動力電池的UN測試

         前段時間香港國際機場的鋰電池燃燒事故，特斯拉和蔚來冒煙起火，再次將動力電池的安全性與運輸問題暴露在公眾眼前，那么為什么會出現(xiàn)這種事故呢？那就要從鋰電池的特性說起。
        鋰離子電池的基本原理是化學(xué)性質(zhì)活躍的鋰離子在電池的陰極和陽極之間的移動。準(zhǔn)確地講，充電時電池陽極（cathode）處的鋰氧化物中的電子在外界電場作用下移動，通過外部電路最終流向陰極（anode），從而是的鋰離子向陰極擴(kuò)散，鋰離子電池中的隔膜的作用就是為了選擇性地透過鋰離子且阻止電子通過，使得充電時鋰離子會從陽極向陰極移動，即在陰極（主要是石墨及粘合劑等材料）嵌鋰（即鋰離子嵌入石墨形成的空隙中，宏觀上形成一種碳理化合物）；放電時電池的電流方向是電子從陰極向陽極移動，從而導(dǎo)致陰極電子減少，陽極電子增多，從而鋰離子向陽極移動，即陰極脫鋰，鋰離子的移動方向也代表了電流在電池內(nèi)部的移動方向。因此，總而言之，鋰離子移動的的動力在于外界電位差導(dǎo)致電子的移動，從而鋰離子形成定向擴(kuò)散。
      我們知道鋰是化學(xué)性質(zhì)十分活躍的金屬元素，在外界環(huán)境發(fā)生變化時容易產(chǎn)生意想不到的后果。例如溫度交變使得電芯極片結(jié)構(gòu)或者外部結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，進(jìn)而導(dǎo)致隔膜損壞或者正負(fù)極材料在金屬箔上的脫落；還有振動或者氣壓變化導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞，引起電芯的內(nèi)部短路等。
       隨著鋰離子電池的大規(guī)模商業(yè)化使用，為了解決鋰離子電池運輸?shù)膯栴}，聯(lián)合國制訂了《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書》 用于規(guī)范危險品的運輸。TDG法規(guī)是聯(lián)合國于上個世紀(jì)50年代為了規(guī)范危險貨物國際運輸而專門制定的法律性文件，也是全球危險貨物運輸法規(guī)的基礎(chǔ)性文件，它的技術(shù)修訂將對危險貨物的海運、空運等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
       其中，關(guān)于鋰離子電池的運輸測試在38.3章節(jié)中，因此相關(guān)的測試也叫鋰離子電池的UN38.3測試，通過此項測試的電池包就會拿到相應(yīng)的UN38.3安全檢測報告，然后根據(jù)此項報告，民航才能為此批次的電池進(jìn)行航空運輸。

而UN38.3中的測試，可以主要歸納為如下幾項：
T1 高度模擬實驗：在壓力≤11.6kPa，溫度20±5℃的條件下，保存6個小時以上；
T2 熱模擬：在75±2℃和-40±2℃的條件下， 進(jìn)行高低溫沖擊試驗，在極限溫度中存放時間≥6h，高低溫轉(zhuǎn)換時間≤30min，沖擊10次，然后室溫（20±5℃）存放24h，試驗總時間至少一周；
T3 振動實驗：15min 內(nèi)從7Hz至200Hz完成一次往復(fù)對數(shù)掃頻（正弦波頻率按對數(shù)變化叫對數(shù)掃頻）正弦振動， 3h內(nèi)完成三維方向振動12次。
T4 沖擊實驗：150g、6ms或50g、11ms半正弦沖擊，每個安裝方向進(jìn)行3次，總共18次；
T5 外短路實驗：在55±2℃、外電阻<0.1Ω條件下短路，短路時間持續(xù)到電池溫度回到55±2℃后1h。
T6 碰撞實驗：電池上方放置直徑為15.8mm、高度大于6cm的圓柱，9.1kg重物自61±2.5cm高處落下碰撞圓柱，同時在檢測電池表面溫度。
T7 過充電實驗：在2倍的最大連續(xù)充電電流和2倍的最大充電電壓條件下，對電池過充24h。
T8 強制放電實驗：電池串連12V直流電源，以最大放電電流進(jìn)行強制放電。
在完成上述試驗，并且達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)之后，就會獲得相應(yīng)的UN38.3的安全測試報告。另外，國際海事組織頒布的《國際海運危險品規(guī)則》（IMDGCODE），也將從2018年1月開始在中國強制執(zhí)行。
       目前，關(guān)于鋰電池運輸?shù)男袠I(yè)規(guī)范，絕大多數(shù)是針對航空和航海運輸，針對鋰電池陸地運輸?shù)囊?guī)范很少。但實際上，鋰離子電池陸地運輸所發(fā)生的火災(zāi)事故并不少，說來也是觸目驚心。盡管如此，如果僅就此來質(zhì)疑新能源汽車的安全性，依舊是有失偏頗的。因為從概率上講，傳統(tǒng)汽車上搭載的汽油相較鋰離子電池更是易燃易爆，每年發(fā)生的爆炸燃燒事故更是數(shù)不勝數(shù)。人們對新鮮事物的過分關(guān)注自然無可非議，但是我們不能因噎廢食，在關(guān)注安全的同時，也應(yīng)該從生產(chǎn)、制作和運輸?shù)母鱾€方面對鋰離子電池進(jìn)行全方位的驗證，保障消費者的合法權(quán)益。

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