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密封鉛蓄電池安全運(yùn)輸報(bào)告

文檔作者：郝焰薛宇文檔來源：無錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月06日
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蓄電池、電碳專輯 SPECIAL REPORT OF ACC乙M乙LATOR CELL AND ELECTRIC CARBO ACEOLS
密封鉛蓄電池安全運(yùn)輸報(bào)告
文／無錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 郝焰薛宇
在聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)及社會(huì)理事會(huì)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸專家委員
會(huì)制定的《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》和《國際海運(yùn)
危險(xiǎn)貨物規(guī)則(IMDG CODE 2000 Edition)》(簡稱
IMDG)中，濕式(帶液)鉛蓄電池被列為第8類貨物
— — 含腐蝕性物質(zhì)的危險(xiǎn)品，聯(lián)合國編號為U N-2800，
規(guī)定運(yùn)輸包裝類別為第?類，定義為低危險(xiǎn)性貨物。鉛
蓄電池的危險(xiǎn)性主要針對可能發(fā)生酸液外泄產(chǎn)生的腐蝕
性，以及帶電的電池可能發(fā)生短路引起著火等風(fēng)險(xiǎn)。
兩種蓄電池可列入普通貨物運(yùn)輸范疇
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鉛蓄電池的系統(tǒng)技術(shù)已
發(fā)生根本性的變化，鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)類別也已延伸為很
多種，主要有富液電池、“貧液鉛蓄電池”—— 閥控式密
封免維護(hù)和”電液不流動(dòng)的電池”—— 膠體鉛蓄電池等。
”富液電池”，一般為開El式，電池中的酸液能自由
流動(dòng)，當(dāng)電池測翻或倒置時(shí)，內(nèi)部的酸液很容易從氣孔
或松動(dòng)的旋蓋周圍流出產(chǎn)生腐蝕性危險(xiǎn)和環(huán)境污染。閥
控式密封鉛蓄電池是經(jīng)過多年技術(shù)進(jìn)步的新型鉛蓄電池
產(chǎn)品，采用“貧液”設(shè)計(jì)，玻璃纖維作隔膜，硫酸電解
液完全被玻璃纖維膜吸附．內(nèi)部不存在游離態(tài)酸液。膠
體鉛蓄電池中電解液為膠狀，電池內(nèi)部也沒有游離態(tài)的
電解液。
可以看出，不同種類的電池電解液的性能差別很
大。因此．富液式蓄電池內(nèi)部有流動(dòng)的電解液，將這種
蓄電池列入“危險(xiǎn)品運(yùn)輸“管理范疇是必要的，也是無
可非議的。而閥控式密封鉛蓄電池和膠體鉛酸蓄電池內(nèi)
部沒有游離態(tài)電解液，運(yùn)輸安全性增大。蓄電池行業(yè)屬
于國家支持外商投資產(chǎn)業(yè)和國家鼓勵(lì)類發(fā)展產(chǎn)業(yè)。如果
能夠?qū)⑸鲜鰞煞N蓄電池列入普通貨物運(yùn)輸范疇，會(huì)大幅
度降低這些蓄電池生產(chǎn)廠家的管理成本．節(jié)約人力、財(cái)
力，從而進(jìn)一步促進(jìn)蓄電池行業(yè)的發(fā)展。
本文就是依據(jù)《適用于某些物品或物質(zhì)的特殊規(guī)
定》中鉛蓄電池豁免條款．對閥控式密封鉛蓄電池和膠
體鉛酸蓄電池進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn)，分析、討論這兩種蓄電池
在不同條件下的安全性能．并進(jìn)一步為這兩種蓄電池的
運(yùn)輸管理制定提供合理的建議。
試驗(yàn)方法
1．振動(dòng)試驗(yàn)
該實(shí)驗(yàn)?zāi)M蓄電池運(yùn)輸過程中經(jīng)受的振動(dòng)考驗(yàn)的過
程，蓄電池結(jié)構(gòu)變化情況。
1)將外觀檢驗(yàn)合格的蓄電池剛性地固定于振動(dòng)試
驗(yàn)機(jī)的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上，確保蓄電池不得有相對于振動(dòng)試
驗(yàn)機(jī)平臺(tái)的位移，并防止蓄電池正負(fù)極之間發(fā)生短路現(xiàn)
象。對蓄電池施加振幅為(0．8±0．02)mm(總振幅位
移為1．6mm)的垂直振動(dòng)，振動(dòng)頻率為1OHz-55Hz，振
動(dòng)過程從1OHz增加至55Hz，再從55Hz降低至1OHz完
成一次試驗(yàn)，頻率變化速度為1 Hz／min。
2)對蓄電池包括注液孔和排氣孔處于倒置位置在
內(nèi)的3個(gè)互相垂直的位置(圓柱形蓄電池為2個(gè)方向)都
進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，每一位置的試驗(yàn)時(shí)間為(95±5)rain。
3)要求振動(dòng)試驗(yàn)過程及振動(dòng)試驗(yàn)后，目視檢查蓄電
池表面無電解液漏出，蓄電池整體結(jié)構(gòu)無變形、表面無
裂縫或破損。
分別對兩只普通的密封鉛酸蓄電池和膠體蓄電池按
上述方法進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)的整個(gè)過程中蓄電池表面
無電解液漏出，蓄電池整體結(jié)構(gòu)無變形、裂縫或破損。
2．壓差試驗(yàn)
檢驗(yàn)蓄電池的密封性能。密封濕式蓄電池的結(jié)構(gòu)是
將極板和隔板密封在金屬、塑料或玻璃等材料制成的殼
體內(nèi)，其可能漏液的部位，主要是蓄電池的安全閥(排氣
孔)、注液孔和蓄電池正負(fù)極之間的絕緣密封圈。試驗(yàn)
主要檢驗(yàn)蓄電池安全閥設(shè)計(jì)壓力是否偏低或封El是否不
嚴(yán)等結(jié)構(gòu)性缺陷。
1)將外觀檢驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)合格的蓄電池放入壓差試
驗(yàn)箱內(nèi)，然后密閉壓差試驗(yàn)箱，保持試驗(yàn)箱內(nèi)溫度為(24±
4)。C，并施加最少88kPa的大氣壓，即保持蓄電池內(nèi)外的
壓差大于88kPa。對蓄電池包括注液孔和排氣孔處于倒
置位置在內(nèi)的3個(gè)互相垂直的位置(圓柱形蓄電池為2個(gè)
方向)都進(jìn)行壓差試驗(yàn)，每一位置的試驗(yàn)時(shí)間不少于6h。
2)要求試驗(yàn)后取出蓄電池目視檢查其表面無電解
液漏出，蓄電池整體結(jié)構(gòu)無變形。
3．跌落試驗(yàn)
電器工業(yè)·28·
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SPECIAL REPORT OF ACCUMULATOR CELL AND ELECTRIC CARBO ACEOLS j蓄電池、電碳專輯
樣品由1．Om 高處自由落體到水泥地面上。要求跌
落試驗(yàn)后．目視檢查蓄電池表面無電解液漏出 蓄電池
整體結(jié)構(gòu)無變形。
1)第一至三次跌落：底面朝下、帶包裝自由落地。
2)第四次跌落：蓄電池的一個(gè)楞邊先著地。
3)第五次跌落：蓄電池的一個(gè)棱角先著地。
4．高溫試驗(yàn)
模擬運(yùn)輸過程可能遇到的極端高溫環(huán)境 并在蓄電
池外表面有損傷的情況下，考核其耐高溫變形性能。具
體操作如下：
1)將外觀檢驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)和壓差試驗(yàn)合格的蓄電
池在其某一側(cè)面或底面人為地開設(shè)孔洞，并保證蓄電池
的每一單格均有裂縫或孔洞．開孔直徑巾1 Omm 開孔
深度以穿透蓄電池殼為限。將有孔洞的面朝下倒置數(shù)分
鐘，要求無電解液漏出，再繼續(xù)試驗(yàn)。
2)將蓄電池放入溫度為(55-t-1)。C的通風(fēng)循環(huán)烘
箱內(nèi)，且有裂縫或孔洞的面朝下，保持恒溫約4h。
3)要求試驗(yàn)后取出蓄電池目視檢查其表面無電解
液從裂縫或孔洞中漏出、蓄電池內(nèi)部也無游離液體(電
解液)可流出，蓄電池整體結(jié)構(gòu)無變形。
試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論
對81個(gè)批次的蓄電池進(jìn)行了振動(dòng)、壓差、高溫和
跌落試驗(yàn)，其中包括閥控密封鉛酸蓄電池54批次和膠
體型密封鉛酸蓄電池27批次。如表1所示 兩種密封
鉛酸蓄電池在振動(dòng)試驗(yàn)、壓差試驗(yàn)結(jié)束后 蓄電池的外
形均未出現(xiàn)明顯變化，蓄電池表面沒有電解液 試驗(yàn)結(jié)
束后蓄電池的照片如圖1、圖2所示。
表1．運(yùn)輸試驗(yàn)結(jié)果一覽表
跌落試驗(yàn)中 隨著跌落次數(shù)和跌落程度的增加 少
數(shù)閥控密封鉛酸蓄電池和膠體蓄電池的電池殼出現(xiàn)了變
形、開裂的情況 但沒有發(fā)現(xiàn)電解液泄漏的情況發(fā)生。
進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn) 樣品的開裂或變形大多發(fā)生在蓄電池
殼的棱角或楞邊處電池殼橫穿整個(gè)側(cè)面的發(fā)生幾率很
小。跌落過程中的典型樣品照片如圖3所示。電池殼的
破壞方式與制造材料和加工工藝緊密相關(guān)。合成塑料柔
韌性好．堅(jiān)固、耐機(jī)械撞擊、不容易破損 它的破壞方
式以塑性變形為主。相對而言 硬質(zhì)橡膠(大多為回料)
脆性強(qiáng)、柔韌性較差 很難經(jīng)受機(jī)械撞擊等破壞 突發(fā)
情況下有可能產(chǎn)生橫穿整個(gè)側(cè)面的大裂縫 甚至造成蓄
電池的外殼解體。
對閥控密封鉛酸蓄電池和膠體蓄電池側(cè)面打孔后
倒置數(shù)分鐘 沒有電解液漏出 繼續(xù)在55。C的高溫箱中
倒置4h。結(jié)果發(fā)現(xiàn) 約1／4的閥控密封鉛酸蓄電池樣品
發(fā)生漏液現(xiàn)象．膠體蓄電池樣品沒有發(fā)現(xiàn)電解液溢出。
這說明，在55。C高溫作用下 盡管電解液的體積有所膨
脹、粘度降低 流動(dòng)性增大，但由于電解液吸附在極板
和隔板中 基本不會(huì)流動(dòng)．因此 即使電池殼出現(xiàn)部分
破壞 電解液也不易漏出。對于膠體電池而言 由于電
解液吸附在極板和半固態(tài)的膠體之中，穩(wěn)定性更好一
些，因此 膠體蓄電池沒有發(fā)現(xiàn)電解液的泄漏。
上述試驗(yàn)表明．對于閥控密封鉛蓄電池和膠體鉛酸
蓄電池兩種新型蓄電池而言 運(yùn)輸過程中的極限振動(dòng)試
驗(yàn)、壓差試驗(yàn)均不會(huì)對這兩種蓄電池造成任何破壞 單
純的跌落試驗(yàn)可能會(huì)導(dǎo)致蓄電池殼的變形、開裂 但由
于這兩種蓄電池內(nèi)部都不存在游離態(tài)的電解液 不會(huì)有
電解液的泄漏發(fā)生。對電池殼已經(jīng)破壞的蓄電池進(jìn)行高
溫試驗(yàn)，在55。C高溫的條件下 膠體蓄電池的安全性比
較高 基本不會(huì)發(fā)生電解液的泄漏 閥控密封鉛酸蓄電
池仍然有發(fā)生電解液泄漏的可能性 但幾率較小。
結(jié)合上述情況 對不同的鉛酸蓄電池的運(yùn)輸管理制
度應(yīng)有所區(qū)別。帶液的開13式電池以及廢鉛蓄電池應(yīng)執(zhí)
行 危險(xiǎn)品運(yùn)輸 管理制度。對于密封閥控密封鉛酸蓄
電池 盡管其發(fā)生電解液泄漏的幾率比較小 為安全起
見 我們建議對需要長途運(yùn)輸并可能發(fā)生危險(xiǎn)的密封閥
控密封鉛酸蓄電池進(jìn)行抽樣檢查 對安全通過所有試
驗(yàn) 而沒有電解液漏出 并且進(jìn)行了相應(yīng)的防短路保護(hù)
的鉛蓄電池 可以不受危險(xiǎn)品運(yùn)輸規(guī)章的限制 按照普
通貨物包裝和運(yùn)輸；反之 則按危險(xiǎn)品進(jìn)行運(yùn)輸管理。
對于膠體蓄電池或干荷式蓄電池等貧液甚至無液的蓄電
池則應(yīng)執(zhí)行普通貨物運(yùn)輸管理規(guī)定。
增強(qiáng)鉛酸蓄電池運(yùn)輸安全的幾點(diǎn)建議
除了對蓄電池采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸管理制度外．為了進(jìn)
· 29·電器工業(yè)
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一步保證鉛酸蓄電池的運(yùn)輸安全．蓄電池的制造商
必須持續(xù)不斷的從材料和制造工藝等方面改進(jìn)蓄電
池自身的安全性能。比如．可以采取以下幾點(diǎn)措施：
1)采用強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)，抗酸腐蝕性好的阻燃
材料加工蓄電池的外殼，既增加了電池殼的韌性，
又大大降低了電池短路造成的危險(xiǎn)性。
2)采用超細(xì)玻璃纖維做隔膜，隔膜通過多層C
型橫向．U型縱向以雙包形式包圍極板．N；~I1隔膜
的比表面積，增強(qiáng)對電解液的吸附能力．減少電解
液的流動(dòng)。
3)采用膠體電解質(zhì)或采用貧液式設(shè)計(jì)。
4)采用雙層組合端子加膠封等3層密封．防止
電解液從極柱縫隙泄漏。
5)在電池端子上加保護(hù)套，防止電池短路。跫
圖1．蓄電池振動(dòng)試驗(yàn)的典型照片
圖2．蓄電池壓差試驗(yàn)的典型照片
圖3．蓄電池跌落試驗(yàn)的典型照片
圖4．蓄電池高溫試驗(yàn)的典型照片
電器工業(yè)·30

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