Qu'est-ce que l'essai UN 38.3 T6 ? - Partie 1

Qu'est-ce que l'essai UN 38.3 T6 ? - Partie 1

1. Sécurité du transport des batteries au lithium

En tant que nouveau type d'énergie propre, la batterie au lithium prend en charge les produits essentiels et accessibles aux personnes à tout moment. Par conséquent, sa sécurité concerne tous les consommateurs, fabricants et services de transport, ce qui a suscité l'inquiétude de toutes les parties.

Les batteries au lithium sont principalement divisées en batteries au lithium métal et batteries au lithium-ion. La cathode de la batterie au lithium métal est du lithium métal, et les pôles positifs et négatifs de la batterie lithium-ion sont des composés intégrés au lithium-ion. Depuis que Sony Corporation du Japon a développé avec succès des batteries lithium-ion en 1992 et les a commercialisées, elles ont été largement utilisées comme alimentations pour téléphones mobiles, ordinateurs portables, appareils photo, appareils photo, etc. en raison de leurs avantages uniques tels qu'une tension de fonctionnement élevée, une haute densité de flux d'énergie, longue durée de vie, faible auto-décharge et aucune pollution. De même, elle est également progressivement développée pour devenir une batterie énergétique grand public dans les domaines de l'aérospatiale, de la navigation, des satellites artificiels, des petits instruments médicaux, des équipements de transport et de communication militaire.

Cependant, depuis la naissance de la batterie au lithium, sa fabrication, son stockage, son transport et son utilisation ont été accompagnés de divers accidents de sécurité, notamment lors du processus de transport, des accidents se produisent fréquemment. Jusqu’à présent, de nombreux incendies d’avions provoqués par des batteries au lithium se sont produits, entraînant des pertes économiques considérables et des risques potentiels pour la sécurité. Par conséquent, la sécurité du transport des batteries au lithium fait l’objet de plus en plus d’attention de la part des gouvernements et de l’industrie des transports du monde entier. Les services des transports en Chine et même dans le monde ont vigoureusement renforcé la supervision du transport des batteries au lithium.

Pourquoi les batteries au lithium sont-elles si dangereuses ? L’une des raisons est que le lithium métallique est une substance très active dotée de propriétés chimiques. Lorsqu’il est exposé à l’air, il réagit avec l’oxygène de l’air de manière très intense et brûle. Les batteries au lithium métal, qui utilisent du lithium métal comme matériau d'anode, sont naturellement dangereuses.

Pour les batteries lithium-ion, si la qualité du produit n'est pas conforme aux normes ou si l'utilisation est inappropriée, une combustion, voire une explosion, peut se produire. Par exemple, lorsqu'un court-circuit se produit à l'extérieur de la batterie au lithium et que les composants électroniques ne parviennent pas à couper le circuit, une chaleur élevée sera générée à l'intérieur de la cellule de la batterie, ce qui entraînera la vaporisation d'une partie de l'électrolyte et l'expansion de la coque de la batterie. Si la qualité du matériau de la batterie n'est pas conforme aux normes, la température de la batterie continuera d'augmenter, ce qui vaporisera davantage d'électrolyte et finira par briser la coque de la batterie. Certains augmentent même la température de la batterie au point que le matériau brûle et explose.

De plus, en raison de raisons mécaniques externes ou d'une surcharge et d'autres facteurs, des dendrites métalliques au lithium peuvent se former à l'intérieur de la cellule de la batterie, provoquant un court-circuit interne, ce qui augmentera la température interne de la batterie, conduisant à la vaporisation de l'électrolyte, ce qui entraînera également en combustion voire en explosion. On peut voir que les courts-circuits externes, les courts-circuits internes, la surcharge, etc. sont des raisons importantes du danger des batteries au lithium, et nous devrions y prêter plus d'attention dans le processus de production, de stockage, de détection, de transport et d'utilisation.

2. Test de sécurité des transports et problèmes existants

Selon le Règlement type des Nations Unies pour le transport des marchandises dangereuses, les batteries au lithium doivent être testées conformément au paragraphe 3 du chapitre 38 du Manuel d'essais et de normes des Nations Unies pour le transport des marchandises dangereuses (ci-après dénommé UN38.3) avant le transport.

Le test comprend 8 items au total. Seules les batteries au lithium ayant réussi le test peuvent être transportées selon les conditions correspondantes. Par conséquent, renforcer la sécurité des batteries et passer le UN38.3 Les tests pour répondre aux exigences du transport sont également devenus la priorité absolue de tous les fabricants de batteries au lithium.

Cette norme de test pour les batteries au lithium n'a pas beaucoup changé depuis longtemps, mais au cours de cette période, la technologie et les applications des batteries au lithium ont connu un développement et des progrès rapides. Les types de batteries au lithium ont également été considérablement mis à jour. Il existe désormais de nombreux types de piles au lithium, allant des piles boutons pesant quelques grammes aux grosses piles pesant des dizaines de kilogrammes, voire plus. Les normes actuelles ne peuvent plus être pleinement applicables à tous les types de batteries au lithium.

De plus, comme certaines méthodes de test standard ne sont pas suffisamment détaillées et précises, les résultats des tests des différents laboratoires peuvent être incohérents, ce qui peut conduire à diverses contradictions ou litiges. Par conséquent, le Comité d'experts des transports des Nations Unies a créé un groupe de travail sur les batteries au lithium pour évaluer et réviser la norme UN38.3.

Cet article étudiera et discutera de sixième test (ci-après dénommé T6) dans la norme UN38.3. Ce test a suscité de nombreuses controverses et son objectif est de simuler l'éventuel processus d'impact d'objets lourds pendant le transport. L'industrie estime également qu'il devrait s'agir d'une méthode de test permettant de simuler un court-circuit interne.

L'objet de test est une pile au lithium. La méthode de test consiste à placer une barre d'un diamètre de 15.8 mm horizontalement sur la cellule de la batterie au lithium et à utiliser un marteau de 9.1 kg pour la faire tomber sur l'échantillon d'une hauteur de (61 ± 2.5) cm pour compléter l'impact du poids. Si la température interne et externe de l'échantillon pendant le temps de test et d'observation ne dépasse pas 170 ℃ et qu'il n'y a pas de désintégration ni d'inflammation, le test est réussi. Selon cette méthode de test, la force d'impact supportée par les grandes cellules de batterie ou les petites cellules de batterie est la même.