TCVN12240:2018

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12240:2018 (IEC 62281:2016) về An toàn của pin và acquy lithium sơ cấp và thứ cấp trong quá trình vận chuyển TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12240:2018 IEC 62281:2016 AN TOÀN CỦA PIN VÀ ACQUY LITHIUM SƠ CẤP VÀ THỨ CẤP TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport Lời nó i đầu TCVN 12240:2018 hoàn toàn tương đư ơ ng với IEC 62281:2016; TCVN 12240:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn qu ố c gia TCVN/TC/E1 M á y điện và kh í cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề ngh ị , Bộ Khoa h ọ c và C ô ng ngh ệ công bố. AN TOÀN CỦA PIN VÀ ACQUY LITHIUM SƠ CẤP VÀ TH Ứ CẤP TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN Safety of prima r y and secondary lithium cells and batteries during tr ansport 1 Phạm vi áp dụng Ti êu chuẩn này quy đị nh các ph ươn g pháp thử nghiệm và các yêu c ầ u đ ố i với pin và acquy lithium s ơ c ấp v à thứ c ấ p (có thể sạc) đ ể đả m b ả o sự an toàn trong quá trình vận chuyển m à không xét đến tái chế và th ả i b ỏ . Các yêu cầu quy đị nh trong tiêu chu ẩ n này không á p dụng cho c á c trường hợp khi c á c quy định đặc biệt trong c á c quy định kỹ thuật li ê n quan, liệt kê tr ong 7.3, đ ưa ra các ngo ạ i l ệ . CH Ú TH Í CH: Các tiêu chuẩn khác có thể áp dụng cho hệ thống acquy lithium ion dùng cho truyền động kéo được sử dụng cho các xe điện. 2 Tài liệu viện dẫn Không có t ài liệu viện dẫn trong tiêu chuẩn này. 3 Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chu ẩ n này á p d ụ ng c á c thuật ngữ và định nghĩa dư ớ i đ â y. 3.1 Hàm lượng lithium t ổ ng (aggregate lithium content) Tổng hàm lượng li thium chứa trong các pin tạo nên a c quy. 3.2 Acquy (battery) Một hoặc nhiều pin được n ố i đ iện v ớ i nhau và lắp trong một v ỏ , có các đ ầu n ố i, ghi nhãn v à cơ cấu bảo vệ, v.v. c ầ n thi ế t cho sử dụng. CHÚ THÍCH 1: Đ ịnh nghĩa này khác với định nghĩa được sử dụng trong Hướng dẫn của UN về thử nghiệm và các tiêu chí [12]. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này được chuẩn bị cẩn thận sao cho bố trí thử nghiệm đối với mỗi thử nghiệm được hài hòa với Hướng dẫn của UN. CH Ú TH Í CH 2: Pin được sử dụng trong thiết bị mà ở đó thiết bị cung cấp các chức năng như một vỏ, đầu nối, ghi nhãn và cơ cấu bảo vệ, v.v. cần thiết cho sử dụng trong thiết bị thì được coi là acquy theo nghĩa của tiêu chuẩn này. NGUỒN: IEC 60050-462:2004 [1], 482-01-04, có s ử a đổi – b ổ sung cụm từ “ được nối điện ” . 3.3 Cụm acquy (battery assembly) Cụm gồm hai hoặc nhiều acquy. 3.4 Pin cúc áo/P i n đ ồ ng xu (button (cell or battery)/co i n (cell or battery)) Pin hoặc acquy khối lượng nhỏ hình tròn trong đó chiều cao tổng nhỏ hơn đường k í nh, v í dụ có dạng cúc áo ho ặ c đ ồng xu. [ NGUỒN: IEC 60050-482:2004, 4 82 -02-40, c ó sửa đổi – “ pin hoặc acquy khối lượng nhỏ hình tròn ” thay cho “ pin có d ạ ng hình trụ ” ] 3.5 Pin (c e ll) Khối chứ c n ă ng cơ bản bao gồm các điện cực, chết điện phân, vật chứa, c á c đầu nối và thường có t ấ m ng ă n m à nguồn điện n ă ng có được bằng cách chuyển đ ổi trực ti ế p từ hóa năng . [NGUỒN: IEC 60050-462:2004, 482-01-01] 3.6 P i n th à nh ph ầ n (component cell) Pin được chứa tr o ng acquy. 3.7 Chu kỳ (của pin hoặc acquy thứ c ấ p (nạp lại được)) (cyc l e (of secondary (rechargable) ce ll of battery)) Các hoạt động được t hực hiện đối v ớ i pin hoặc a c quy th ứ c ấp (nạp lại được) và được l ặ p lại đều đặn theo cùng một trình tự. CHÚ THÍCH: Các hoạt động n à y c ó thể g ồ m tr ì nh tự phóng theo sau là n ạ p hoặc n ạ p sau đó ph ó ng tr ong c á c điều ki ệ n q u y định. Tr ì nh tự này có thể có các giai đo ạ n ng hỉ . [NGUỒN: IEC 60050-4822004,462-02-40, có s ử a đổi - bổ sung cụm từ “ thứ cấp (n ạ p lại được) ” ] 3.8 Pin hoặc acquy h ì nh tr ụ (cy l indrical cell or battery) Pin hoặc ecquy hình tr ò n trong đó chiều cao t ổ ng th ể bằng hoặc lớn h ơ n đư ờ ng k í nh. [NGUỒN: IEC 60050-482 : 2004, 482-02-39, c ó s ử a đổi – s ử dụng cụm từ “ pin hoặc acquy h ì nh t rò n ” thay cho cụm từ “ pin có dạng hình tr ụ” ] 3.9 Độ sâu phóng điện (depth of discharge) DOD Phần tr ă m dung lượng danh định được phóng khỏi acquy. 3.10 Chu kỳ đầu tiên (first cycle) Chu kỳ ban đầu của pin hoặc acquy thứ c ấ p (nạp lại được) sau khi hoàn th à nh tất cả các quá tr ì nh ch ế tạo, lắp ráp và kiểm tra chất lượng. 3.11 Nạp đầy (fully charged) Trạng th á i nạp của pin hoặc acquy thứ c ấ p (nạp lại đư ợc) ứng với 0 % độ sâu phóng đ iện. 3.12 Phóng h ế t ( fully d is charged) Trạng thái pin hoặc acq u y ứng với 100 % độ sâu phóng đ iện. 3.13 Acquy khối lượng l ớ n (large battery) Acquy có tổng khối lượng l ớ n hơn 12 kg. 3.14 Pin khối lư ợ ng l ớ n (large cell) Pin có tổng khối lượng lớn hơn 500 g. 3.15 Pin lithium (sơ c ấ p ho ặ c thứ c ấ p (nạp lại đư ợ c) ) (lithium cell (primary or secondary (rechargeable))) Pin chứa ch ấ t đ iện ph â n không ngậm nư ớ c v à đ iện cực â m là lithium hoặc chứa lithium. CH Ú THÍCH: Tùy thuộc vào đặc trưng th iết kế được chọn, pin lithium c ó th ể l à sơ cấp hoặc th ứ c ấ p (n ạ p lại được). [NGUỒN: IEC 60050-482:2004, 482-01-06, c ó sửa đ ổi – b ổ sung cụm từ “ sơ cấp hoặc thứ c ấ p (nạp lại được) ” ] 3.16 Thành ph ầ n lithium (lithium content) Khối lượng lithium trong điện cực âm của pin hoặc a cquy kim lo ạ i lithium hoặc hợp chất lithium ở trạng thái chưa phóng đi ệ n hoặc tr ạ ng thái nạp đầy. 3.17 Pin hoặc acquy lithium ion (lithium ion cell or battery) Pin hoặc acquy không ngậm nước, nạp lại được trong đ ó các điện cực dương và â m là các hợp ch ấ t đan xen nhau, không có kim lo ạ i li thium trong cả hai điện cực. CH Ú TH Í CH 1: Lithium đan xen tồn tại ở dạng ion hoặc d ạ ng giả i on v ớ i v ậ t liệu đi ệ n cực ở d ạ ng lưới. CHÚ TH Í CH 2: Pin ho ặc acquy polyme lithium s ử d ụ ng ion lithium như m ô tả ở dãy được coi là pin ho ặc acquy lithium ion. 3.18 Năng lượng danh ng hĩ a (nominal energy) Giá trị năng lượng c ủ a pin hoặc acquy được xác định trong c á c điều kiện quy địn h và được nh à ch ế tạo công bố. CHÚ TH Í CH 1: Năng lượng danh ngh ĩ a được t í nh bằng cách nhân đi ện áp danh nghĩa với dung lượng danh đ ị nh. CH Ú TH Í CH 2: Thuật ngữ “năng lượng danh định” có thể thích hợp hơn. 3.19 Điện áp danh ng hĩ a (nominal vottage) Giá trị xấp xỉ thích hợp của điện áp sử dụng để ấn định hoặc nhận biết pin, acquy hoặc hệ thống điện hóa. [NGUỒN: IEC 60050-482:2004, 482-03-31] 3.20 Điện áp mạch h ở (open-circuit voltage) Điện áp ngang qua các đầu nố i của pin hoặc acquy khi không có d ò ng đ iệ n b ê n ngoài chạy qua [ NGU Ồ N: IEC 60050-482:2004, 482-03-32, có sửa đổi – “ khi không có dòng điện b ê n ngoài ch ạ y qua ” thay cho “ khi dòng điện phóng bằng không ” ] 3.21 Pin hoặc acquy sơ cấp (primary (cell or battery)) Pin hoặc acquy không được th iế t kế để n ạ p lại. [NGUỒN: ISO 80050-482:2004, 482-01-02, có s ử a đổ i - bổ sung từ “ hoặc acquy ” ) 3.22 Pin ho ặ c acquy h ì nh l ă ng trụ (prismatic cell or battery) Pin hoặc acquy có các mặt b ê n và c á c đáy hình ch ữ nhật. [NGUỒN: IEC 60050-482:2004, 482-02-38, có sửa đổi – b ỏ “ có d ạ ng h ì nh lă ng trụ ” ] 3 .23 Cơ c ấ u b ả o vệ (protective devices) Cơ c ấ u như c ầ u chảy, điốt hoặc cơ c ấ u hạn chế dòng bằng điện hoặc điện tử được thi ế t k ế đ ể ng ắ t d ò ng điện, đảm bảo dòng điện ch ỉ chạy theo một hướng hoặc gi ới hạn dòng diện trong mạch điện. 3.24 Dung lư ợ ng danh đị nh (rated capacity) Giá tr ị dung lượng của pin hoặc acquy được xác đị nh trong các điều kiện quy định và đư ợ c nhà ch ế tạo c ô ng b ố . CHÚ THÍCH : Các tiêu chuẩn sau cung cấp hướng dẫn và phương pháp luận để xác định dung lượng danh định: IEC 61960-3 [5], IEC 62133 [6], IEC 62660-1 [7]. [ NGUỒN: IEC 60050 - 482:2004, 482-03-15, có sửa đổi - bổ sung “ pin hoặc acqu y” , b ổ sung chú thích) 3.25 Pin hoặc acquy th ứ c ấ p (nạp l ạ i được) (secondary (rechargeable) ce l l or battery) Pin hoặc acquy được thi ế t k ế để n ạ p l ại được. [NG U ỒN: IEC 60050 - 482:2004, 482-01-03, có sửa đ ổi – b ổ sung “ nạp lại được ” v à “ hoặc acquy ” ] 3.26 Acquy kh ố i lượng nhỏ (s m a ll battery) Acquy có tổng khối lượng kh ô ng qu á 12 kg. 3.27 Pin khối lượng nhỏ (small call) Pin có tổng khối lượng không quá 500 g. 3.28 Ki ể u (đ ố i v ớ i các pin hoặc acquy) (type (for cells or batteries)) Hệ thống điện hóa cụ th ể v à thi ế t kế vật lý của pin hoặc acquy . 3.29 Chưa phóng điện (undischarged) Trạng thái nạp của pin hoặc acquy sơ cấp ứ ng với 0 % độ sâu phóng điện. 4 Yêu cầu về an toàn 4.1 Lưu ý chung Pin v à acquy lithium được phân loại theo thành phần hóa h ọ c của chúng (điện cực, chất điện ph â n) v à kết c ấ u b ê n trong (dạng ống, dạng xo ắ n ố c). Chúng c ó s ẵ n ở nhiều hình dạng . C ần x é t t ấ t c ả các kh í a c ạ nh an toàn liên quan ngay ở giai đoạn thiết k ế acquy, th ừ a nhận thực t ế l à chúng có th ể kh á c đ á ng k ể , tùy thuộc vào hệ thống lithium cụ thể , cô ng su ấ t ra v à c ấ u hình acquy. Các khái ni ệ m thiết k ế dư ới đ â y v ề an to à n áp dụng chung cho c á c pin và acquy lithium: a) Để ng ă n ngừa, bằng thiết k ế , độ tăng nhiệt bất thường cao hơn gi á tr ị t ới h ạ n do nhà ch ế tạo quy định. b) Để kiểm soát, bằng thiết kế , nhiệt độ t ă ng trong pin và a c quy, v í d ụ bằng c á c h hạn ch ế dò ng đ iệ n chạy qua hoặc bằng cách qu ả n lý nhiệt thích hợp. c) Để thi ế t kế các pin và a c quy lithium nh ằ m giảm nhẹ á p suất quá mức b ê n trong hoặc loại bỏ n ứt v ỡ nghiêm trọng trong các điều kiện vận chuy ể n. d) Đ ể thiết k ế các pin và acquy lithium sao cho ngăn ngừa ngắn mạch trong các điều kiện v ậ n chuy ể n bình thư ờ ng và trong sử dụng dự kiến. e) Đ ể trang bị cho acquy lithium ch ứ a các pin hoặc d ã y pin được n ố i song song với phương tiện hiệu qu ả , khi c ầ n thiết, đ ể ngăn ngừa dòng đ iệ n ngược nguy hiểm (v í dụ đốt, cầu chảy, v.v.). 4.2 Kế hoạch chất lượng Nhà chế t ạ o phải thực h iệ n kế hoạch ch ấ t lượng dưới dạng v ă n bản (tứ c là b á o cáo chất lượng, h ồ sơ xem xét, c ấ u trúc qu ả n l ý ) xác định các quy tr ì nh để xem xét vật liệu, linh kiện, pin v à acquy trong qu y trình ch ế tạo, cần áp dụng cho toàn b ộ quá tr ì nh tạo ra ki ể u acquy cụ th ể . Nhà chế tạo cần hi ể u n ă ng l ực quá tr ì nh của họ và c ầ n tiến hành c ác kiểm soát quá tr ì nh cần th iế t v ì chúng liên quan đến an to à n và độ tin c ậy của sản ph ẩ m. 4.3 Bao gói Pin và acquy lithium ph ải được bao g ói sao cho ngăn ngừa được ngắn mạch bên ngoài trong các điều kiện vận chuyển bình thường. CH Ú TH Í CH: Các y ê u c ầ u b ổ sung đ ố i v ớ i bao gói hàng h óa n guy hi ể m đư ợc cho trong UN Model Reg ulation:2 015 [13 ] , 6.1. Xem th ê m các quy đ ị nh trong 7.3. 5 Thử nghiệm điển hình, lấy mẫu về thử nghiệm lại 5.1 Thử nghiệm điển hình Pin ho ặc acquy lithium kim loại và lithium ion khác với kiểu được thử nghi ệ m bởi a) đối v ới pin v à acquy, sự thay đ ổi quá 0,1 g hoặc 20 % khối lượng, chọn g i á tr ị l ớ n h ơn , của điện cực hoặc ch ấ t điện phân, ho ặc b) đối với cá c pin và acquy nạp lại được, sự thay đ ổ i n ă ng lượng danh nghĩa (t í nh bằng Wh) quá 20 % ho ặc tăng điện áp danh nghĩa quá 20 %, hoặc c) thay đ ổi d ẫ n đ ế n không đạt b ấ t k ỳ thử nghiệm nào, phải được co i là kiểu khác về ph ả i ch ị u các thử nghiệm theo y ê u cầ u. CH Ú TH Í CH: Kiểu thay đ ổi có thể được coi là khác với kiểu được thử nghiệm, sao cho có thể dẫn đến hỏng trong bất kỳ kết quả thử nghiệm nào, có thể gồm nhưng không giới hạn ở 1) thay đổi vật liệu của anốt, catốt, tấm ngăn hoặc chất điện phân, 2) thay đ ổ i cơ c ấ u bảo vệ, kể cả phần cứng và phần m ề m. 3) thay đổi thiết k ế an toàn trong các pin hoặc acquy, như v a n thông gió, 4) thay đổi s ố lượng p in thành phần, và 5) t hay đổi phương thức đấu n ố i của các pin thành ph ầ n, và 6) đ ố i với các acquy được thử nghiệm theo T-4 với gia tốc đỉnh nhỏ hơn 150 g n , thay đổi khối lượng có thể có tác động bất lợi đến kết quả của thử nghiệm T-4 và dẫn đến không đạt. 5.2 Bảo vệ quá nạp Acquy th ứ c ấ p kh ô ng c ó b ả o vệ quá nạp cho acquy được thiết k ế chỉ để sử dụng trong cụm acquy ho ặc trong thiết bị mà có sẵn b ả o vệ này thì không phải ch ị u các yêu c ầ u đối với thử nghiệm T-7. 5.3 Cụm acquy 5 .3.1 Quy đ ịnh chung Nhìn chung, c á c cụm acquy kể cả các d ã y acquy, m ô đun acquy và các khối khác c ó th ể được lắp ráp từ các acquy, đ ề u được th ử nghiệm như acquy. 5 .3.2 Cụm acquy khối lượng nhỏ Kh i th ử nghiệm cụm acquy trong đó thành p hần lithi um tổng của t ấ t c ả các anốt, khi được nạp đầy, không quá 500 g , hoặc trong trường hợp acquy lithi um i on, c ó n ă ng lư ợ ng danh ngh ĩ a không quá 6 200 Wh, được lắp ráp t ừ các acquy đã đạt t ấ t cả các thử nghiệm áp dụng đ ư ợc, th ì chỉ một cụm acquy ở tr ạ ng thái nạp đầy phải th ử nghiệm T-3, T-4 và T - 5 và, thêm thử nghiệm T-7 trong trường hợp cụm acquy thứ c ấ p. CHÚ TH Í CH: Thuật ngữ “nạp đầy” được sử dụng trong [12] mặc dù thuật ngữ này ch ỉ áp d ụ ng cho các c ụ m ac q uy thứ c ấ p. Đối v ớ i các cụm acquy s ơ c ấ p, thuật ng ữ “ chưa phóng đi ện ” c ó th ể thích hợp hơn. 5.3.3 Cụm acquy khối lượng lớn Cụm acquy kh ố i lượng lớ n có thành phần lithium t ổ ng lớn hơn 500 g, hoặc trong trường hợp acquy lithium ion có năng lượng danh nghĩa lớn hơn 6 200 W h, không c ầ n thử nghiệm nếu nó là kiểu đã được ki ểm tra x á c nhận việc ng ă n ngừa: - Quá nạp, v à - Ngắn mạch, v à - Phóng điện quá mức giữa c á c acquy. 5.4 Lấy mẫu Mỗi kiểu khác nhau phải được th ử nghiệm bằng cách l ấ y mẫu ng ẫ u nhi ê n. S ố lư ợ ng mẫu để thử nghiệm pin v à acquy sơ c ấ p được cho trong Bảng 1. S ố lượng m ẫ u để thử nghiệm các pin v à acquy thứ cấp được cho trong Bảng 2. S ố lượng mẫu để thử nghiệm bao g ó i các pin và acquy s ơ c ấ p và thứ c ấ p cho trong B ả ng 3. Bảng 1 - Số lượng pin và acquy sơ cấp để th ử nghiệm điển hình 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. B ả ng 2 - Số lượng pin và a cquy thứ c ấ p dùng cho th ử nghiệm điển hình Thử nghiệm Chu kỳ và trạng thái phóng điện Pin Acquy một pin Acquy nhiều pin Nhỏ Lớn Nhỏ Lớn 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 N/A b 2 Sau 50 chu kỳ, nạp đầy N/A b N/A b N/A b 4 N/A b T- 6 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 4 c 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 Sau 50 chu kỳ, nạp đầy 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 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 ph ầ n đã th ử nghiệm th ì không y ê u c ầ u th ử nghiệm lại trừ kh i sự thay đ ổi làm cho acquy không đ ạ t th ử nghiệm bất k ỳ , ngo ạ i trừ đ ố i với thử nghiệm T-7 thì chỉ thử c á c a c q u y. b N/A: không áp dụng, c Xem 5 .2. d Acquy nhiều pin được coi là được bảo vệ ch ố ng qu á ph ó ng đ iện của các pin thành ph ầ n. Nếu không ch ú ng cũng p hải th ử nghi ệ m. Bảng 3 - S ố bao gói với các pin v à acquy thử nghiệm s ơ c ấ p hoặc thứ cấp Số lượng m ẫ u đ ố i v ớ i thử nghiệm P-1 1 g ó i như cung c ấ p cho vận chuy ể n 5.5 Thử nghiệm lại Trong trường hợp pin hoặc acquy lithium s ơ c ấ p hoặc th ứ cấp không đáp ứ ng các y ê u cầu thử nghiệm, trước khi thử nghiệm lại kiểu pin hoặc acquy n à y th ì phải thực hiện các bước đ ể kh ắ c phục các khuyết tật gây ra h ỏ ng. 6 Phương pháp thử nghiệm và các yêu cầu 6.1 Quy định chung 6.1.1 Lưu ý cảnh báo C Ả NH B Á O: 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 n à y ch ỉ được thực hiện b ở i các kỹ thuật viên có kinh nghiệm và trình độ th í ch h ợ p sử dụng các biện pháp bảo vệ thích h ợ p. 6.1.2 Nhiệt độ m ô i trường Nếu kh ô ng c ó quy đị nh khác, c á c thử nghiệm phải được tiến hành ở nhiệt độ m ô i trư ờ ng 20 °C ± 5°C. 6.1.3 Dung sai phép đ o các tham số Độ ch í nh xác tổng của các giá tr ị được đo hoặc được kiểm soát so với c á c tham số th ực hoặc tham số quy đ ị nh phải nằm trong các dung sai dưới đ â y: a) ± 1 % đối với điện áp; b) ± 1% đối với dòng điện; c ) ± 2°C đối với nhiệt độ; d) ± 0,1% 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 h ợ p, trước khi thử nghiệm có y ê u c ầ u phóng đ iện c á c pin hoặc acquy sơ c ấ p th ì chúng phải được phóng điện đến đ ộ sâu phóng đ iện tư ơn g ứ ng qua một t ả i thuần tr ở để đ ạ t được dung lượng danh đ ịnh , hoặc ở d ò ng đ iện không đ ổ i do nh à chế t ạ o quy định. Trong trường hợp, trước kh i th ử nghi ệ m có yêu cầu thực hiện phóng-nạp của c á c pin hoặc acquy thử nghiệm th ứ c ấ p (nạp lạ i được) th ì chúng phải được phóng-nạp sử d ụ ng các t ì nh trạng nạp v à ph ó ng đ iệ n theo quy định của nh à ch ế t ạ o đ ối v ớ i t í nh năng và an to à n tối ưu. 6.2 Đánh giá các tiêu chí thử nghiệm 6.2.1 Dịch chuy ể n Dịch chuyển được xem là xảy ra trong thử nghiệm n ế u một hoặc nh iề u pin hoặc acquy th ử nghiệm được l ấ y ra khỏi bao g ói , không duy trì hư ớ ng ban đ ầu của chúng hoặc b ị ảnh hưởng th e o cách kh ô ng thể lo ạ i trừ được sự xu ấ t hiện của ngắn mạch hoặc b ị ép từ b ên ngo à i. 6.2.2 Bi ế n d ạ ng Biến dạng được coi l à x ả y ra nếu k í ch thước vật lý thay đ ổi qu á 10 %. 6.2.3 Ngắn mạch Ngắn mạch được coi là xu ấ t hi ệ n trong thử nghiệm n ế u điện áp mạch hở của pin hoặc acquy ngay sau thử nghiệm nhỏ hơn 90 % đ iện á p ngay trước thử nghiệm. Y ê u cầu này không áp dụng đ ể thử nghiệm các pin và acquy ở t ì nh trạng phóng h ế t. 6.2.4 Độ t ă ng nhi ệ t quá m ứ c Độ t ă ng nhiệt qu á mức được coi là xảy ra n ế u nhiệt độ vỏ b ê n ngoài của pin hoặc acquy thử nghiệm lớn hơn 170 °C . 6.2.5 Rò rỉ Rò r ỉ được coi là xảy ra t r ong th ử nghi ệ m nếu c ó th ấ t thoát ch ấ t điệ n ph â n nh ì n th ấ y được hoặc vật l i ệu khác từ pin ho ặ c acquy thử nghiệm hoặc tổn hao vật li ệu (ngoại tr ừ vỏ acquy, cơ c ấ u b ố c d ỡ hoặc nh ã n) của pin hoặc acquy thử nghiệm sao cho khối lượng b ị tổn hao không nhỏ hơn các giá tr ị quy đị nh trong Bảng 4. Để x á c định t ổ n hao khối lượng D m/m, sử dụng công thức sau: trong đ ó m 1 khối l ượng trước th ử nghiệm; m 2 khối lượng sau th ử nghiệm. B ả ng 4 – Giới hạn t ả i khối lượng Khối lượng pin hoặc acquy m Giới hạn tổn hao khối lượng D m/m m< 1 g 0,5 % 1 g ≤ m ≤ 75 g 0,2 % m > 75 g 0,1 % 6.2.6 Thoát kh í Thoát khí được coi là xảy ra trong thử nghiệm n ế u khí thoát ra từ pin hoặc acquy thông qua chi ti ế t được th iết kế cho mục đích này , đ ể xả á p su ấ t quá mức bên trong. Kh i n à y c ó thể chứa các vật liệu b ị thoát ra. 6.2.7 Ch á y Cháy đư ợ c coi là xảy ra n ế u trong quá tr ì nh th ử nghiệm, ngọn lửa được phát ra từ pin hoặc acquy. 6.2.8 N ứ t/v ỡ Nứt được coi là x ả y ra n ế u vật ch ứ a pin hoặc v ỏ acquy bị h ỏ ng về cơ, làm ph ụ t ra khi hoặc tràn ch ấ t lỏng nhưng không bắn ra các v ậ t liệu rắn. 6.2.9 N ổ N ổ được coi là xảy ra n ế u vật chứa pin hoặc vỏ acquy bị hở nghi ê m trọng và các thành phần rắn b ị đ ẩy mạnh ra. 6.3 Thử nghiệm và yêu cầu – Tổng quan Bảng 5 đưa ra t ổ ng quan v ề các thử nghiệm và yêu cầu đ ố i v ớ i vận chuy ể n, sử d ụ ng sai và thử nghiệm bao gói. Bảng 5 – Th ử nghiệm v ậ n chuy ể n và bao g ó i v à c á c yêu cầu Số thử nghiệm Tên gọi Yêu cầu Th ử nghiệm vận chuy ể n T-1 Đ ộ cao s o v ớ i 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 T-4 X ó c NL, NV, NC, NR, NE, NF T-6 Ngắn m ạc h b ê n ngo à i NT, NR, NE, NP T-6 Va đ ập/nén NT, NE, NF Thử nghiệm sử dụng sai T-7 Qu á nạp NE, NF T- 8 Phóng điện c ưỡ ng b ứ c NE, NF Thử ngh iệ m bao gói P-1 R ơ i NS, ND, NL, NV, NC, NT, NR, NE, NF Thử nghiệm T-1 đế n T- 5 phải được thực hiện theo trì nh tự trên cùng một pin hoặc acquy. CHÚ DẪN: NC: không ngắn mạch ND: không bi ế n d ạ ng NE : k hô ng nổ NF: không ch á y NL : không rò rỉ NR: không n ứ t/v ỡ NS: không dị ch chuyển NT: không tăn g nhi ệ t quá mức NV: không tho á t khí Xem 6. 2 về mô tả chi tiết các t iêu ch í thử nghiệm. 6.4 Thử nghiệm vận chuyển 6.4.1 Thử nghiệm T-1: Độ cao so với mực nước biển a) Mục đích Thử nghiệm này m ô ph ỏ ng vận tải h à ng k hông trong các đi ề u kiện áp suất thấp b) Quy tr ì nh thử nghiệm Các pin và acquy th ử nghiệm phải được đặt trong áp su ấ t 11,6 kPa hoặc nhỏ hơn trong tối thiểu 6 h ở nhiệt độ m ô i trường. c) Yêu cầu Không được c ó bất k ỳ rò rỉ, thoát kh í , ngắn mạch, nứt/v ỡ , n ổ và ch á y trong quá trình thử nghiệm. 6.4.2 Thử nghiệm T-2: Chu kỳ nhiệt a) Mục đ í ch Thử nghiệm này đánh g i á sự nguyên vẹ n của chất gắn của pin và acquy và c á c m ối nối điện bên trong. Thử nghiệm này được thực hiện có sử dụng chu kỳ nhiệt. b) Quy tr ì nh 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. Đ ố i với các pin và acquy khối lượng l ớ n, thời gian lưu các nhiệt độ th ử nghiệm phải tối thiểu là 12 h thay vì 6 h. Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng c á c pin v à acquy thử nghiệm đ ã tr ải qua th ử nghiệm độ cao so với mực nước biển. c) Y êu c ầ u Không được có bất k ỳ rò rỉ, thoát kh í , ng ắ n mạch, nứt/vỡ, n ổ và cháy trong quá tr ình thử nghiệm. 6.4.3 Thử nghiệm T-3: Rung a) Mục đích Thử nghiệm n à y mô t ả rung tr ong quá tr ì nh vận chuyển. b) Quy tr ì nh th ử 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. Th ử 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 Từ Đến f 1 = 7 Hz f 2 a 1 = 1 g n 15 min X 12 f 2 f 3 s = 0,8 mm Y 12 f 3 f 4 = 200 Hz a 2 Z 12 và quay lại f 1 = 7 Hz Tổng 36 CH Ú 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 f 1 , f 4 : tần số giới hạn dưới và trên f 2 , f 3 : tần số chuyển đổi f 2 = 17,62 Hz f 3 = 49,84 Hz đối với các pin và acquy khối lượng nhỏ f 3 = 24,92 Hz đối với các acquy khối lượng lớn a 1 , a 2 : biên độ gia tốc a 2 = 8 g n đối với các pin và acquy khối lượng nhỏ a 2 = 2 g n đối với các acquy khối lượng lớn s : biên độ dịch chuyển c) Yêu cầu Kh ô ng được có b ấ t kỳ rò rỉ , thoái khí, ngắn mạch, nứt/v ỡ , n ổ và cháy trong quá trình th ử nghiệm. 6.4.4 Thử nghiệm T-4: Xóc a) Mục đích Thử nghiệm này mô phỏng sự bóc dỡ mạ nh tay trong quá trình vận chuyển. b) Quy trình thử nghiệm Các pin và acquy phải được gắn chắc chắn với máy thử nghiệm bằng lắ p đặt cứng vững mà sẽ đ ỡ t ấ t c ả các b ề mặt l ắ p đặt của từng pin hoặc acquy thử nghiệm. Từng pin hoặc acquy một pin thử nghiệm phải chịu xóc nửa hình s i n c ủ a g i a tốc đ ỉ nh 150 g n v à khoảng thời gian xung là 6 ms. Thay v à o đ ó , các pin khối lượng lớn cho phép chịu xóc nửa hình sin gia tốc đ ỉ nh 50 g n và khoảng thời gian xung là 11 ms. Từng acquy nhiều pin phải ch ị u xóc nửa h ì nh sin gia tốc đỉnh tùy thuộc v à o khối lượng acquy. Kho ả ng thời gian xung phải là 6 m s đ ố i v ớ i các acquy kh ố i lượng nh ỏ và 11 ms đ ố i với các acquy khối lượng l ớ n. Công thức trong Bảng 7 được cung cấp đ ể t í nh các gia tốc đỉnh th í ch hợp nhỏ nhất. Mỗi pin hoặc acquy thử nghiệm phải ch ị u 3 l ầ n x ó c theo m ỗ i hướng trong ba vị tr í lắp đ ặ t vuông góc với nhau của pin ho ặc acquy, tổng cộng là 18 lầ n xóc. B ả ng 7 - Tham s ố xóc Mẫu thử nghiệm Dạng sóng Gia tốc đỉnh nhỏ nhất Khoảng thời gian xung Số lần xóc trên nửa trục Các pin khối lượng nhà ho ặc acquy một pin Nửa hình sin A1 = 150 g n 6 m s 3 C á c pin khối lượng lớn hoặc acquy một ngăn Nửa hình sin A2 = 50 g n 11 ms 3 Acquy nh iề u pin khối lượng nh ỏ Nửa hình sin 6 ms 3 Acquy nh iề u pin khối lượng lớn Nửa hình sin 11 ms 3 CHÚ THÍCH 1: Xem các g i ải th í ch ở Phụ lục A. CHÚ THÍCH 2: g n = 9.80665 m/s 2 . CHÚ DẪN A 1 , A 2 , A 3 , A 4 gia t ố c đ ỉ nh nh ỏ nhất m khối lượng mẫu thử nghiệm Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử d ụ ng các pin và acquy thử nghiệm đã chịu thử nghiệm rung. c) Yêu c ầ u Không được c ó b ấ t kỳ rò r ỉ, thoát khí , ngắn mạch, nứ t/ vỡ, nổ và cháy trong qu á trình thử nghiệm. 6.4.5 Thử nghiệm T-5: Ngắn mạch bên ngoài a) Mục đ í ch Thử nghiệm n à y mô phỏng các điều kiện tạo ra ngắn mạch bên ngoài. b) Quy trình thử nghiệm C á c pin và acquy phải được gia nhiệ t trong th ờ i gian c ầ n thiết để đạt được nhiệt độ ổn đị nh đồng đều 57 °C ± 4 °C, được đ o tr ê n v ỏ bên ngoài. Khoảng thời gian n à y phụ thuộc vào c ỡ v à thiết kế của pin hoặc acquy v à c ầ n được đánh gi á v à ghi lại. Nếu việc đánh giá này không th ự c hiện được t hì thời gian phơi nhiễm ph ả i tối thi ể u là 6 h đối v ớ i các pin khối lượng nhỏ và acquy khối lượng nh ỏ , và 12 h đ ố i với các pin kh ố i lượng lớn và acquy khối l ượng lớn. Sau đ ó pin hoặc acquy ở 57 °C ± 4 °C phải chịu đi ề u kiện ngắn mạch a 1 với đ iện tr ở t ổ ng bên ngoài nhỏ hơn 0,1 W . Điều kiện ngắn mạch được ti ếp tục í t nhất một giờ sau khi nhiệt đ ộ v ỏ ngoài của pin hoặc acquy trở v ề nhiệt độ 57 °C ± 4°C , hoặc trong v ỏ của các acquy kh ố i lượng l ớ n nhiều pin, giảm xuống còn một n ử a độ t ă ng nhiệt l ớ n nh ấ t quan sát đư ợc trong thử nghi ệ m và duy trì th ấ p hơn giá tr ị đó. Giai đo ạ n ngắn mạch v à đ ể nguội phải được th ự c hiện t ố i thiểu ở nhiệt độ môi trường . Thử nghiệm phải được thực hiện sử dụng các mẫu thử nghiệm đi chịu thử nghiệm x ó c. c) Yêu cầu Không được c ó b ấ t kỳ r ò rỉ, thoát khí, ngắn mạch, n ứt/v ỡ , nổ và cháy trong quá trình thử nghiệm. 6.4.6 Thử nghiệm T-6: Va đập/ép a) Mục đích Thử nghiệm này mô ph ỏ ng tác động cơ kh í quá mức do va đập hoặc ép m à có th ể gây ra ngắn mạch bên trong. b) Quy tr ì nh thử nghiệm - Va đập Thử nghiệm va đập áp dụng cho c á c pin h ì nh trụ c ó đường k í nh kh ô ng nh ỏ hơn 16,0 mm. C HÚ TH Í CH: Đường k í nh ở đ â y là đề cập đến tham s ố thiết k ế . VÍ DỤ : Đư ờ ng k í nh của các pin 186 5 0 l ô 18 , 0 mm. Pin thử nghiệm hoặc pin thành phần được đặt trên bề mặt phẳng nh ẵ n. Một thanh thép không gỉ (kiểu 316 hoặc tương đ ương) với đư ờ ng kính 15,6 mm ± 0,1 mm và chiều dài tối thi ể u 60 mm hoặc kích thư ớ c dài nhất của pin, ch ọ n giá tr ị l ớ n hơn, được đặt ngang qua t â m của mẫu th ử nghiệm. Một vật nặng c ó khối lượng 9,1 kg ± 0,1 kg được thả rơi t ừ độ cao 61 cm ± 2,5 cm xuống giao đi ể m c ủa thanh thép v à mẫu thử nghiệm theo cách được kiểm soát nh ờ sử dụng r ã nh trượt thẳng đứng g ầ n như không ma s á t với lực giữ nh ỏ nh ấ t lên vật nặng đang r ơ i. Rãnh thẳng đứng được sử dụng đ ể dẫn hư ớ ng, v ậ t nặng rơ i phải theo hướng vu ô ng góc với mặt phẳng đỡ nằm ngang. M ẫ u t hử nghiệm va đập được đặt sao cho trục dọc của nó song song với b ề mặt phẳng và vuông góc với trục dọc của thanh thép không gỉ nằm ngang qua tâm của mẫu thử nghiệm (xem H ì nh 1). CHÚ THÍCH: H ì nh 1 th ể hiện b ề mặt phẳng nh ẵ n (1) và thanh th é p không g ỉ ( 2) được đặt ngang qua tâm của mẫu th ử nghi ệ m (3). Vật nặng (4) được th ả rơi xuống giao đ iểm theo cách được ki ể m soát nh ờ s ử dụng rãnh trượt th ẳ ng đ ứ ng (5). H ì nh 1 - Ví dụ v ề b ố trí thử nghiệm va đập Từng pin thử nghiệm ho ặc pin th à nh phần ch ỉ phải ch ị u một va đập. M ẫ u thử nghiệm phải được theo d õ i trong 6 h ti ế p theo. Thử nghiệm phải được thực hi ện bằng cách sử dụng các pin thử nghiệm hoặc c á c pin thành ph ầ n mà trước đ ó chưa ch ị u các thử nghiệm khác . c) Quy trình thử nghiệm - É p Thử nghiệm ép được á p dụng cho các pin l ă ng tr ụ , pin túi, pin cúc á o và các pin hình trụ có đường kính nhỏ hơn 18,0 mm. CH Ú TH Í CH: Đường k í nh ở đây đ ề cập đ ế n tham số thiết kế . VÍ DỤ: Đư ờ ng k í nh của các pin 18650 l à 18,0 mm. Pin hoặc các pin th à nh phần được ép giữa hai m ặ t phẳng. V iệc é p được thực hi ệ n từ từ với t ố c độ kho ả ng 1,5 cm/ s ở đ iểm tiế p xúc đầ u tiên. Tiếp tục ép cho đ ế n khi đạt đến một trong ba đ iều kiện dưới đ â y: 1) l ực đ ặ t đạt đến 13 kN ± 0,78 kN; Ví dụ: Lực có th ể đặt vào bằng piston th ủ y lực v ớ i đ ường kính piston là 32 mm cho đến khi đ ạ t đến áp lực 17 MPa trên piston thủy lực. 2) Điện áp rơi trên các pin tối thi ể u l à 100 mV; hoặc 3) Pin được biến dạng 50 % hoặc nhiều hơn so với chi ề u dày ban đầu. Ngay khi đạ t được một trong các điều kiện nêu tr ê n, áp lực phải được lo ạ i b ỏ . Pin l ă ng tr ụ hoặc pin t ú i phải được é p bằng cách đ ặ t lực v à o mặt rộng nh ấ t. Pin c ú c áo phải được ép bằng cách đặt lực lên c á c b ề mặt phẳng. Đối với pin hình trụ, lực ép phải được đặt vuông góc với trục dọc. Từng pin th ử nghiệm hoặc pin thành phần chỉ phải chịu một lần ép. Mẫu thử ng hiệ m phải được th e o d õi thêm trong 6 h . Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các pin thử nghiệm hoặc các pin thành ph ầ n chưa trải qua các thử ngh iệ m khác . d) Yêu cầu Không được có b ấ t k ỳ độ t ă ng nhiệt quá mức, n ổ v à cháy trong thử nghiệm này và trong 6 h theo d õ i tiếp theo. 6.5 Thử nghiệm sử dụng sai 6. 6 .1 Thử ngh iệ m T-7: Qu á nạp a) Mục đích Thử nghiệm n à y đánh giá kh ả năng c á c acquy thứ c ấ p (n ạ p lại được) ch ị u được đ iều kiện quá n ạ p. b) Quy t rì nh thử ngh iệ m Dòng điện nạp phải bằng hai lần d ò ng đi ện nạp liên tục lớn nh ấ t do nhà chế tạo khuyến cáo. Điện áp nh ỏ nh ấ t của thử nghiệm ph ả i như sau: 1) Khi điện á p nạp do nh à ch ế tạo khuy ế n c á o không lớn hơn 1 8 V th ì đ iện áp nh ỏ nh ấ t của thử nghiệm phải nhỏ hơn hai l ần điện áp nạp lớn nh ấ t của acquy hoặc 22 V; 2) Khi đi ện áp n ạ p do nh à ch ế tạo khuyến cáo lớn hơn 18 V th ì đ iện áp nhỏ nhất c ủ a thử nghiệm không được nh ỏ h ơn 1,2 lần điện áp nạp lớn nhất của a c quy. Thử nghiệm ph ả i được thực hiện ở nhiệt độ môi tr ư ờng. Điều kiện nạp phải được duy tr ì tối thiểu 24 h. Thử nghiệm c ó th ể được thực hiện bằng cách sử d ụ ng c á c acquy thử nghiệm chưa b ị hỏng đ ã trải qua thử nghiệm từ T -1 đế n T -5 cho các mục đí ch thử nghi ệ m đối v ớ i acquy hoạt động c ó chu k ỳ . c) Y ê u c ầu Không được có b ấ t kỳ n ổ và cháy trong quá trình thử nghiệm này v à trong 7 ngày sau thử nghiệm. 6.5.2 Thử nghiệm T - 8: Phóng đi ệ n cưỡng bức a) Mục đích Thử nghiệm này đánh giá khả năng các pin sơ c ấ p hoặc th ứ c ấ p (n ạ p lại đư ợ c) 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 c á c pin n ố i ti ế p v ớ i nguồn c ấ p điện một chiều 12 V ở dòng điệ n ban đ ầ u bằng dòng điện phóng liên tục lớn nh ấ t do nh à chế tạo quy đị nh. D ò ng điện ph ó ng quy đị nh đ ạ t được b ằ ng cách m ắ c nối tiếp tải thuần trở có c ỡ và thông số đ ặc trưng th íc h hợp với pin thử nghiệm và ngu ồ n c á p đ iện một chiều. T ừ ng pin phải được phóng điện cư ỡ ng bức trong k ho ả ng thời gian bằng với d u ng lượng danh đ ị nh của pin chia cho dòng diện thử nghiệm ban đầu. Thử nghiệm phải được thực hiện s ử dụng các pin thử nghiệm hoặc pin thành phần chưa tr ải qua thử nghiệm khác. c) Y ê u cầu K hô ng được c ó b ấ t kỳ nổ và cháy trong quá tr ì nh 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 Thử nghiệm này đánh giá khả năng bao gó i không bị hỏng trong quá trình b ố c d ỡ m ạ nh tay. CHÚ TH Í CH: C á c thử nghiệm bổ sung đối với bao gói hàng hóa nguy hiểm được cho t ro ng UN Model R e gulations:2015 [13], mục 6.1.5. Xem t hê m các quy định đề cập trong 7.3. b) Quy trình thử nghiệm Bao gói (thư ờn g là bao gói ngo à i cùng nhưng không ph ả i palet d ù ng cho xếp d ỡ ) được ch ứ a đầ y các pin ho ặ c acquy như khi vận chuy ể n phải được để r ơ i từ độ cao 1,2 m lên bề mặt bê t ô ng theo cách sao cho các g ó c của n ó chạm xu ố ng đ ấ t trư ớ c. Thử nghiệm phải được thực hi ệ n sử dụng các pin thử nghiệm hoặc acquy thử nghiệm chưa tải qua thử nghiệm vận chuyển. c) Yêu c ầ u Không được có bất k ỳ dịch chuy ể n, méo, rò r ỉ , thoát kh í , ngắn mạch, độ t ă ng nhiệt quá mức, n ứ t /vỡ , n ổ và cháy các pin hoặc acquy thử nghiệm trong thử nghiệm n à y. 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: Điều 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 t ải thuần t rở và điện áp điểm cuối do nhà chế tạo quy đ ị nh đối với các pin v à acquy s ơ c ấ p 6.1.4 d) Điều kiện nạp và phóng do nhà ch ế t ạ o quy định để tố i ưu hòa t í nh năng v à an to à n của pin và acquy thứ c ấ p (nạp lại được); 6.1.4 e) Dòng diện nạp li ê n tục lớn nhất do nh à chế tạo khuyến cáo 6.5.1 f) Điện áp nạp do nhà ch ế t ạo khuy ế n c á o 6. 5.1 g) Điện áp nạp lớn nhất 6.5.1 h) D ò ng điện phóng liên tục lớn nhất do nh à chế tạo quy định 6.5.2 i ) Dung lượng danh đ ị nh do nhà chế tạo quy định 6.5.2 6.8 Báo cáo thử nghiệm B á o c á o thử nghiệm c ầ n có c á c h ạ ng mục s au: a) t ê n và đ ị a chỉ của c ơ s ở thử nghiệm; b) tên và địa chỉ của người y ê u cầu ( nế u thích hợp); c) mã báo c á o thử nghiệm đơn nh ấ t; d) ngày của báo cáo thử nghi ệ m; e) Nhà ch ế tạo bao gói (nếu có); f) bản mô tả kiểu thiết kế bao gói (v í d ụ k í ch thước, vật liệu, v ỏ bọc, chiều d à y, v.v.) k ể cả phương pháp chế t ạ o (v í dụ đúc th ổ i) và có thể gồm b ả n v ẽ và/hoặc ả nh ch ụ p; g) kh ối lượng lớn nhất của bao gói; h) đặc tính của pin hoặc acquy thử nghiệm th e o 4.1; I) b ả n mô tả thử nghiệm và các kết qu ả , kể c ả các tham số theo 6.7; j) kiểu (các) mẫu thử nghiệm: pin, pin thành phần, a c quy hoặc cụm acquy; k) khối lượng của (các) m ẫ u thử nghiệm; l) hàm lượng lithium (tổng) hoặc năng lượng danh nghĩa của (các) mẫu; m) k ý và ghi rõ họ tên và chức vụ; n) nội dung n êu rằng ba o gói được chuẩn b ị cho v ậ n chuyển đã được thử nghiệm theo các yêu c ầ u thích hợp của tiêu chuẩn này và việc sử dụng cá c phương ph á p bao g ói khác hoặc c á c thành phần bao gói khác c ó th ể làm kết quả thử nghiệm không còn hợp lệ. 6.9 Chứng chỉ vận chuyển Trong trường hợp cần chứng ch ỉ vận chuyển, ch ứ ng ch ỉ này cần có tối thiểu c á c hạng mục sau từ 6.8: h), j), l ) và m) cũng như nội dung nêu rằng pin hoặc acquy đã đạt các thử nghiệm theo ti ê u chuẩn này. 7 Thông tin an toàn 7.1 Bao gói Mục đích của bao gói nh ằ m tr á nh hư hại về cơ trong quá t r ình vận chuy ể n , bốc dỡ và x ế p ch ồ ng. Điều quan trọng là bao gói ngăn ngừa ép các pin hoặc acquy trong quá t r ình b ố c dỡ mạnh tay cũng như tránh việc t ạ o ra ngắn mạch không ch ú ý và mài m ò n các đầu nối. Ép hoặc ngắn mạch b ê n ngo à i có thể gây ra rò r ỉ, thoát kh í, n ứ t/v ỡ , n ổ hoặc cháy. B ấ t cứ khi n à o v ậ n chuy ể n các pin hoặc acquy, đ ể an toàn n ê n sử dụng bao gói ban đ ầ u hoặc bao gói phù hợp với c á c yêu cầu trong 4.3 về 6.6. 7.2 Bốc dỡ thủng cáctông chứa acquy Thùng cáctông chứa acquy cần được bốc d ỡ c ẩ n thận. B ố c d ỡ m ạ nh tay có th ì làm cho acquy bị ngắn mạch hoặc hư hại. Điều này có thể gây ra r ò r ỉ , n ứ t/v ỡ , nổ hoặc cháy. 7.3 Vận chuyển 7.3.1 Quy đ ị nh chung Các quy định kỹ thuật liên quan đến vận chuy ể n qu ố c t ế các acquy lithium dựa trên các khuyến cáo về v ậ n chuyển hàng h ó a nguy hiểm [13] do Ủ y ban Liên hiệp qu ố c v ề vận chuy ể n hàng hóa nguy hi ể m . Các quy định kỹ thuật về vận chuyển có th ể thay đổi. Đối với vận chuy ể n acquy lithium, ph ải xét đ ế n c á c phiên b ả n m ớ i nhất của các quy định kỹ thuật này được cho trong 7.3.2 đ ế n 7.3.5. 7.3.2 Vận chuyển đường không Các quy đ ịn h kỹ thuật l iên quan đến vận chuy ể n đường không các acquy lithium được quy định trong Hướng dẫ n kỹ thuật v ề vận chuyển an toàn các hàng hóa nguy hi ể m của T ổ chức h à ng không dâ n dụng quốc tế (ICAO) và trong quy đ ị nh h à ng hóa nguy hi ể m của Hiệp hội v ậ n tả i h à ng không quốc t ế (IATA) [9]. 7.3.3 V ậ n chuyển đường bi ể n 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 đ ường bộ Các quy định kỹ thuật li ê n quan đến vận chuyển đường bộ và đường s ắ t được quy đ ịn h tr ê n c ơ sở quốc gia và đa quốc gia . Trong khi ngày c à ng nhiều các nhà quản lý ch ấ p nhận quy đị nh của UN Model Regulations th ì cũng nên tham v ấ n các quy định vận tải của từng quốc gia cụ th ể trước khi xuất hàng. 7.3 . 5 Phân loại Ph â n loại các pin hoặc acquy lithium đối v ớ i vận tải theo các quy định đề cập trong 7.3.2 đ ế n 7.3.4 đều dựa vào Hướng d ẫ n của UN v ề thử nghiệm và các tiêu chí, Chương 3 8 .3, mô tả các thử nghiệm tư ơ ng tự như trong tiêu chu ẩ n n à y. Các pin v à acquy lithium không đạt t ấ t cả các thử nghiệm yêu cầu nh ì n chung s ẽ không được phép vận chuyển. CHÚ TH Í CH 1: UN Model Regulations [13] tr ong 2.9.4 (a) c ó c á c y ê u c ầ u liên quan đến thử nghi ệ m l ạ i ki ể u loại sau kh i thay đ ổi phương ph á p thử nghi ệ m. CHÚ THÍCH 2: UN Model Regulations [ 13] trong 2.9.4 (a) đ ò i h ỏ i các acquy nhiều pin phải là ki ể u đã đ ư ợc ch ứ ng minh là đá p ứng các y ê u c ầ u thử nghiệm b ấ t kể c á c pin th à nh ph ầ n của ch ú ng t h uộc ki ể u đ ã thử nghiệm nào. 7.4 Lưu kho và bảo quản a) Bảo qu ả n acquy trong các đi ề u kiện th ô ng gió tốt, khô và mát Nhiệt độ cao ho ặc độ ẩ m cao c ó th ể làm giảm t í nh n ă ng của acquy và hoặ c ă n mòn b ề mặt . b) Không xếp các th ù ng các tông chứa acquy ch ồ ng l ê n nhau qu á chi ề u cao do nhà ch ế tạo quy định Nếu quá nhiều thùng cáct ô ng chứa acquy được xếp chồng l ê n nhau th ì c á c acquy ở thùng dưới cùng có thể b ị biến dạng và c ó thể x ả y ra rò rỉ ch ấ t điện ph â n. c) Tr á nh bảo quản v à lưu kho các acquy dưới ánh nắng mặt tr ờ i trực tiếp hoặc ở những nơ i chúng có thể b ị mưa Kh i acquy b ị ướt, điện t rở cách điện của chúng có th ể b ị ảnh hư ở ng v à có th ể xảy ra tự phóng điện v à ăn m ò n. Nhiệt có th ể làm giảm ch ấ t lượng của acquy. d) Bảo qu ả n acquy trong bao g ó i ban đầu Khi acquy được mở bao gói v à để l ẫ n lộn , ch ú ng có thể bị n ối tắt ho ặc h ỏ ng. 8 Hướng dẫn bao gói và bốc dỡ trong qui trình vận chuyển - Cách ly Bao gói nào đ ã bị ép, chọc th ủ ng hoặc b ị rách h ở c á c thành phần b ê n trong hoặc b ị hỏng s ẽ không được vận chuyển. C á c bao gói này phải được cách ly cho đến khi tham v ấ n người vận chuyển, đưa ra các hư ớn g d ẫ n và, n ế u th í ch hợp, được bố tr í để ki ể m tra và đóng gói lại cá c s ả n phẩm 9 Ghi nhãn 9.1 G hi nhãn pin và acquy s ơ c ấ p và thứ c ấ p (nạp tại đư ợ c) Ghi nhìn c á c pin và acquy lithium sơ cấp cần ph ù hợp với IEC 60086-4 [ 4]. Ghi nh ã n c á c pin lithi um thứ c ấ p (nạp lại được) c ầ n ph ù hợp với IEC 61960-3 [5 ] . 9.2 Ghi nh ã n bao g ó i và tài liệu vận chuyển Ghi nhãn bao gói v à các t ài l iệu vận chuyển phải theo quy định. Xem 7.3. Phụ lục A (tham khảo) Thử nghiệm xóc – điều chỉnh gia tốc đối với các acquy khối lượng lớn A.1 Quy định chung Việc điều chỉnh gia tốc xóc theo khối lượng mẫu thử nghiệm dựa trên đ ề xu ấ t của nh ó m c ô ng tác không ch í nh thức của U N v ề thử nghiệm c á c acquy lithium l ớ n [ 14]. Các acquy dùng cho truyền lực xe hybrid thường c ó kh ối lượng trong dải từ 14 kg đến 80 kg v à v ớ i c á c acquy sử dụng điện hoàn toàn thư ờ ng vượt quá khối lượng 100 kg. Dung lượng của chúng thường từ 300 Wh đến 2 500 Wh đ ố i với các acquy hybrid và l ớ n h ơ n 6 200 Wh đối với các acquy sử d ụ ng điện hoàn to à n. Acquy của xe điện hybrid l oại cắm thường có dung lượng và khối lượng ở khoảng giữa. C á c đ iều kiện gia tốc không đ ổi thường không thích hợp cho các cụm acquy dùng cho xe điện hoặc xe hybrid (HEV) cũng như các acquy dạng lớn kh ác , và quan trọng là các lực y ê u cầu đối với cụm acquy HEV trong thử nghiệm đều lớn h ơ n nhiều lực b ấ t ký xảy ra trong vận chuy ể n. Do đó, c á c đ iều kiện x ó c được thay đ ổi từ gia t ố c không đ ổi sang n ă ng lượng không đổi đối với các acquy li thium vư ợ t quá khối lượng quy định. A.2 N ă ng lư ợ ng xóc phụ thuộc vào khối lượ ng, gia t ố c và độ rộng xung Xốc nửa h ì nh sin thư ờ ng được quy định b ởi 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 (2 p ft) trong đó (A.1) S ự thay đổ i vận tốc trong xung nửa h ì nh sin l à rất quan trọng . Giả thiết rằng vận tốc ban đ ầ u bằng không và t ă ng trong nửa chu k ỳ đ ế n v ậ n tốc cuối cùng, được gọi là thay đ ổi vận t ốc [3]. (A.2) Năng lượng tạo ra trên mẫu thử nghiệm trong xóc nửa hình sin này bằng (A.3) trong đó E nă ng lượng sinh ra trê n mẫu thử nghiệm trong x ó c nửa h ì nh sin; m khối lượng m ẫ u thử nghiệm; V sự thay đổi vận tốc trong xung xóc nửa hì nh sin; A gia tốc đ ỉnh; và D khoảng thời gian của xung x ó c n ử a h ì nh sin V Í DỤ: N ế u x ét m ẫ u thử ngh iệ m có khối lượng m ch ỉ l ớ n h ơ n 12 kg một chút th ì n ă ng lư ợ ng sinh ra tr ê n m ẫ u n à y trong x óc nửa hình sin có gia tốc đỉnh A = 50 g 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 đ ỉ nh cũng c ó th ể bi ể u d iễ n bằng Sẽ d ễ hiểu những con số này hơn nếu năng lượng xóc được th ể hiện b ằ ng độ cao rơi h . E = m x g n x h (A.4) Do đó, mẫu th ử nghiệm có khối lượng l ớ n hơn 12 kg một ch ú t phải được th ả rơ i t ừ độ cao x ấ p xỉ 0,6 m đ ể trong 11 ms t ạ o ra n ă ng lượng xóc ứ ng với x ó c nửa hì nh sin có gia tốc đ ỉ nh A = 50 g n . A.3 Cách tiếp cận g i a tốc không đ ổ i Phương pháp thử nghiệm trước kia theo cách tiếp cận gia t ố c kh ô ng đổi. Pin khối lư ợ ng lớ n c ó khối lượng l ớ n hơn 500 g và acquy kh ố i lượng lớn có khối lượng lớn hơn 12 kg đ ề u được thử nghiệm với xóc nửa hình sin có gia t ố c đ ỉ nh A = 50 g n và khoảng thời gian D= 11 m s trong khi nh ữ ng pin và acquy khối lượng nh ỏ được thử nghiệm v ớ i g i a tốc đỉ nh A = 150 g n và D = 6 ms. H ình A.1 thể hiện gia tốc đ ỉ nh A tr ê n trục tung b ê n trái của đ ồ thị và năng lư ợ ng E tr ê n trục tung b ê n phải theo kh ố i lượng acquy. Đồ th ị tương tự cũng c ó hiệu lực đối v ớ i các pin. CHÚ TH Í CH: Hư ớ ng d ẫ n của UN v ề thử nghiệm v à các tiêu ch í [ 12] sử d ụ ng đ ị nh ngh ĩ a khác về acquy v ớ i định nghĩa này , phương ph á p t hử nghiệm x ó c c ũ ng áp d ụn g cho acquy một pi n . Định nghĩa acquy hiện nay đang được xem xét tr ong nhóm công t á c không ch í nh thức của UN liê n quan đ ế n th ử nghiệm các acquy lithium lớn . Hình A.1 - Xóc nửa hình sin đối với a c quy (gia t ốc đỉ nh không đổi) A .4 Cách tiếp cận năng lư ợn g không đổi Phương pháp thử nghiệm mô tả trong tiêu chuẩn này là cách t iế p cận khi năng lư ợ ng xóc đối vớ i các acquy (nh iề u pin, x e m ch ú thích trong A.3) t ă ng từ không đến gi á tr ị ứng với xung x ó c 50 g n , 11ms.Đối với acquy c ó khối lượng lớn hơn 12 kg, n ă ng lượng xóc được giữ không đ ổ i. H ì nh A.2 th ể hiện gia tốc đ ỉ nh A trên trục tung bên trái và n ă ng lượng A trên trục tung b ê n ph ả i theo kh ố i lượng acquy. Phương pháp thử nghiệm x ó c đối với các pin (v à acquy một pin, xem ch ú thích trong A.3) được giữ như trước. Hình A.2 - Xóc n ử a hình sin đ ố i v ớ i các acquy (năng lượng không đổi) Thư mục tài liệu tham k hảo [1] I EC 60050-482, i n te rn ation a l Elec tr otechnical Vocabulary - Part 482: Primary and secondary c ells 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 a nd guidance: Shock [4] IEC 60086-4, Primary batteries - Part 4: Safety of lithium batteries [5] IEC 61960-3, Secondary c e ll s and batteries containing alkaline or other non-add electrolytes - Secondary lithium ce lls, and batteries for portable applications - Part 3: Prismatic and cy l i n drica l lithium secondary cells and batteries made from them [6] IEC 62133, Secondary c ell s and batteries containing alkaline or other non-a ci d electrolytes - Safety requirements tor portable sealed secondary ce lls , and for batteries made from them, for use in portable applications [7] I EC 62660-1 , Secondary lithium-ion ce lls for th e propu l sion of electric r oad vehicles - Part 1: Performance testing [8] IS O /I E C Guide 51, Safety aspects - Guidel ines for their inclusion in standards [9] IATA, I nternational Air Transport Association, Quebec, Dangerous goods regulations (rà soát hàng năm) [10] ICAO, International Civ i l Aviation Organizations, Montreal, Technical instructions for the safe transport of dangerous goods by air [11] IMO, Internationale Maritime Organization, Montreal, I nternational maritime dangerous goods (MDG Code) [12] United Nations, Recommendations on the transport of dangerous goods, manual of tests and criteria, s i xt h revised edition, section 38.3: lit hium 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 1 Phạm v i á p dụng 2 T à i liệu viện dẫn 3 Thuật ngữ và định nghĩa 4 Yêu cầu về an toàn 5 Thử nghiệm điển h ì nh, lấy mẫu và thử nghiệm lại 6 Phương pháp thử nghiệm và các yêu cầu 7 Thông tin an toàn 6 Hướng dẫn bao g ó i và bốc d ỡ trong quá trình vận chuyển - Cách ly 9 Ghi nh ã n Phụ lục A (tham kh ả o) – Th ử nghiệm xóc - điều chỉnh gia tốc đối v ớ i các acquy khối lượng l ớ n Thư mục tài liệu tham khảo 1 Trong t à i liệu tham kh ả o [12], thuật ngữ “một ngắn mạch ” được s ử dụng để chỉ ra rằng từng mẫu th ử nghiệm ch ỉ chịu một điều kiện ng ắ n m ạ ch. Trong trư ờ ng hợp quy định kỹ thuật liên quan ch ỉ ra r ằ ng điện trở trong của m ẫ u thử nghiệm v à o c ỡ 0,1 W thì điện tr ở t ổ ng b ê n ngoài nhỏ hơn là th í ch hợp.