لماذا يلزم استخدام DOT / UN 38.3 لبطاريات الليثيوم

قد تستخدم التطبيقات ذات الاحتياجات عالية الطاقة والأنظمة المعقدة بطاريات الليثيوم للعمل. يمكن لبطاريات الليثيوم أن تحزم كثافة عالية الطاقة في أحجام عبوات أصغر ، مما يجعلها خفيفة الوزن وصغيرة بما يكفي لاستخدامها في المنتجات اليومية الشائعة مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية واللوحات الطائرة. ومع ذلك ، يمكن أن تتسبب كيمياء البطارية في حدوث مخاطر تتعلق بالسلامة عند عدم مراقبتها باستمرار.

 

على عكس أنواع البطاريات الأخرى ، يجب أن تخضع عبوات بطاريات الليثيوم والليثيوم أيون للاختبار للتأكد من أن البطاريات لا تسبب مخاطر لعامة الناس.

 

لماذا يتم اختبار بطاريات الليثيوم

تحتوي بطاريات الليثيوم على معدن الليثيوم في تركيبتها الكيميائية. يوفر هذا المعدن كثافة طاقة عالية للغاية ومعدل تفريغ منخفض ، وهو ما يرغب فيه المستهلكون في أجهزتهم الإلكترونية.

 

لسوء الحظ ، هذا المعدن غير مستقر للغاية ومتفاعل. أثناء الشحن ، ستتعرض كيمياء بطارية الليثيوم للهروب الحراري عندما ترتفع درجات الحرارة بسرعة كبيرة وتتجاوز نقطة انصهار البطارية. قد يتسبب الموقف في إخراج بطارية الليثيوم للغازات الساخنة التي كانت خطيرة أو تتراكم هذه الغازات إلى النقطة التي قد تنفجر فيها حزمة البطارية أو تشتعل فيها النيران.

 

أثناء التطوير ، تحول المصنعون والباحثون إلى معادن أيونات الليثيوم غير المعدنية. احتوت هذه الكيمياء على كثافة أقل من بطاريات الليثيوم ، ومع ذلك كانت كثافة الطاقة أكبر بمرتين من البطاريات القائمة على النيكل وأربع مرات أكبر من بطاريات حمض الرصاص العادية. لا يزال بإمكان بطارية الليثيوم أيون توفير كثافة عالية مناسبة ، ومعدل تفريغ ذاتي منخفض ، ولم تكن هناك حاجة لتهيئة البطارية لفترات طويلة.

 

للتأكد من أن بطاريات الليثيوم لن تتعرض للهروب الحراري بدون توفر أمان من الأعطال ، يجب أن تحتوي جميع بطاريات الليثيوم على نظام إدارة بطارية (BMS) مثبت في العبوة. سيكون لدى BMS دائرة حماية إلكترونية ، وآليات أمان مختلفة أخرى في الخلية ، لمراقبة البطارية أثناء عمليات الشحن والتفريغ. إذا تم اكتشاف زيادة تيار عالية يمكن أن ترفع ضغط خلية البطارية فوق الحدود الآمنة ، فستقوم دائرة الحماية بمهام مختلفة مثل تنفيس الغاز بأمان بمعدل متحكم فيه. سيؤدي أيضًا إلى قطع تدفق التيار إذا تجاوزت درجة الحرارة العتبات المحددة أو قطع التيار إذا كانت البطارية مفرطة في التفريغ ، وبالتالي فإن الجهد لا ينخفض ​​عن 2.5 فولت الموصى بها لكل خلية.

 

تعتبر بطاريات الليثيوم من البضائع الخطرة والخطرة ، لأنها تندرج تحت تصنيف الأمم المتحدة للبضائع الخطرة من الفئة 9. نتيجة لهذا التصنيف ، يتم إجراء اختبار للتأكد من أن تصميم وتصنيع بطارية الليثيوم وكذلك دوائر الحماية الخاصة بها تفي بمتطلبات السلامة. ستتحقق الاختبارات أيضًا من وجود أي تنفيس أو تسرب أو ألسنة لهب أو ظروف خطيرة أخرى. يتم إجراء هذا الاختبار لجميع أنواع البطاريات القائمة على الليثيوم ولكنه غير مطلوب للبطاريات الأخرى التي لا تحتوي على معدن الليثيوم.

 

أنواع اختبار بطاريات الليثيوم

يتم إجراء اختبار DOT / UN 38.3 لجميع بطاريات الليثيوم التي يتم نقلها. يندرج معيار الاختبار هذا ضمن دليل الاختبارات للأمم المتحدة (UN) وكذلك لوائح وزارة النقل الأمريكية (DOT). لا يعتبر DOT / UN 38.3 مطلبًا في الولايات المتحدة فحسب ، بل تم اعتماده أيضًا كمعيار دولي نظرًا لأن نقل بطاريات الليثيوم قد يعبر المياه الدولية والحدود.

سيتم اختبار بطاريات الليثيوم بناءً على المتطلبات الميكانيكية والكهربائية. يتم إجراء هذه الاختبارات في جميع النقاط خلال عملية النقل ، سواء كانت البطارية تنتقل بين الموردين إلى الشركات المصنعة ، أو الشركات المصنعة لتجار التجزئة ، أو تجار التجزئة إلى الموزعين. يتم تطبيقه أيضًا أثناء إرجاع المنتج.

 

يتم إجراء الاختبارات لبطاريات الليثيوم من تلقاء نفسها عند الخروج من المنتجات وعند تركيبها في المنتجات. تنطبق هذه المتطلبات أيضًا على بطاريات الليثيوم المستخدمة في الميدان ، عندما يتم شحنها خارج عبواتها الأصلية ، ولكل نوع من عمليات النقل: الجو أو السكك الحديدية أو الطرق البرية أو البحر.

 

يتكون DOT / UN 38.3 من 8 اختبارات لبطاريات الليثيوم. متطلبات الاختبار هي:

 

محاكاة ارتفاع T1: اختبار ضغط منخفض يحاكي منطقة شحن غير مضغوطة للطائرة عند الطيران على ارتفاع 15000 متر.

اختبار T2 الحراري: اختبار درجة الحرارة الذي يقيم التغيرات في درجات الحرارة القصوى. يتم تخزين البطاريات لمدة 6 ساعات عند -40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية لعدة دورات.

اختبار الاهتزاز T3: اختبار اهتزاز يحاكي الحركة التي ستختبرها البطاريات أثناء النقل.

اختبار T4-Shock: اختبار صدمة يحاكي أيضًا الاهتزازات التي ستحدث أثناء النقل.

اختبار ماس كهربائى خارجي T5: يقوم اختبار الدائرة القصيرة الخارجية بمحاكاة دائرة قصر قد تحدث في المحطات الخارجية للخلية أو البطارية.

اختبار تأثير T6: اختبار تأثير يحاكي تأثير تصادم بطاريات الليثيوم. بالنسبة للخلايا الأسطوانية التي يقل حجمها عن 30 مم ، يتم إجراء اختبار التأثير على علبة الخلية.

اختبار الشحن الزائد T7: يحاكي اختبار الشحن الزائد حالة الشحن الزائد على البطاريات القابلة لإعادة الشحن أو البطاريات الثانوية.

اختبار التفريغ القسري T8: يحاكي اختبار التفريغ القسري حالة التفريغ القسري للبطاريات.

يتم إجراء جميع الاختبارات المذكورة أعلاه ، باستثناء اختبار الشحن الزائد T7 ، على البطاريات الأولية والثانوية. يتم إجراء اختبار T7 فقط على البطاريات الثانوية والقابلة لإعادة الشحن. لا يتم إجراء اختبار التفريغ القسري T8 إلا على البطاريات الأولية والثانوية. يمكن للمنظمات المعتمدة ومختبرات الاختبار إجراء هذه الاختبارات وتقديم الشهادات. يمكن أن تحصل المنظمات على اعتماد ISO17025 لضمان امتثال عمليات الاختبار الخاصة بها لجميع المعايير الوطنية والدولية. يجب تجديد شهادة اختبار البطارية لظروف معينة ، مثل تغيير تصميم البطارية أو تصميم المنتج قبل عملية الشحن النهائية.

 

سيتم وضع مطلب جديد للأمم المتحدة حيز التنفيذ في يناير 2022 والذي سيؤثر على اختبار البطارية. سيُطلب من جميع المصنعين والموزعين توفير ملخصات اختبار بطارية الليثيوم. سوف يندرج هذا المطلب الجديد تحت دليل الاختبارات والمعايير للأمم المتحدة ، الجزء الثالث ، القسم الفرعي 38.3 ، الفقرة 38.3.5. يمكن توفير ملخص الاختبار على موقع الشركة المصنعة أو الموزع أو كصحة معلومات عن المنتج.

شحن بطاريات الليثيوم

هناك حدود منصوص عليها بموجب متطلبات DOT / UN 38.3 فيما يتعلق بعدد بطاريات الليثيوم التي يمكن شحنها على متن الطائرات في وقت واحد من قبل الشركة المصنعة أو الموزع أو بائع التجزئة. ستعتمد القيود إما على كمية الليثيوم الموجودة في بطارية بطاريات الليثيوم ، أو تصنيف واط ساعة لبطاريات الليثيوم أيون. تنطبق المعلومات التالية فقط على بطاريات الكمية الصافية التي لم يتم دمجها في نفس العبوة.

 

بطاريات الليثيوم ذات الخلايا المعدنية التي تحتوي على أقل من 0.3 جرام: لا توجد قيود على الكمية لكل عبوة.

بطاريات خلايا الليثيوم المعدنية تحتوي على أكثر من 0.3 جرام ولكن أقل من 1 جرام: 8 خلايا لكل عبوة.

بطاريات خلايا الليثيوم المعدنية التي تحتوي على أكثر من 0.3 جرام ولكن أقل من 2 جرام: بطاريتان لكل عبوة.

خلايا / بطاريات ليثيوم أيون ذات معدل واط في الساعة أقل من 2.7 وات في الساعة: لا توجد قيود لكل عبوة.

خلايا / بطاريات ليثيوم أيون ذات تصنيف واط في الساعة يزيد عن 2.7 وات في الساعة ولكن أقل من 20 وات في الساعة: 8 خلايا لكل عبوة.

خلايا / بطاريات ليثيوم أيون ذات تصنيف للواط في الساعة يزيد عن 2.7 وات في الساعة ولكن أقل من 100 وات في الساعة: بطاريتان لكل عبوة.

قد يعجبك ايضا
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية