周秀清，黃景清

（廣東省測試分析研究所廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測技術(shù)重點實驗室， 廣東 廣州 510020）

0 引言

由于在運輸蓄電池的過程中處理不當(dāng)就會造成的一定的危害，因此應(yīng)該按照聯(lián)合國出臺的《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書規(guī)章范本》和《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 試驗和標(biāo)準(zhǔn)手冊》規(guī)定的危險品的分類及其判別的方法進(jìn)行試驗[1]。但是，對于55 ℃ 高溫試驗，該如何選擇試驗時間，相關(guān)文獻(xiàn)也沒有給出統(tǒng)一的答案，一般情況下大多數(shù)人選擇 2～6 h[2-4]。筆者主要通過選擇不同品種的蓄電池，在不同的試驗時間下觀察試驗結(jié)果，確認(rèn)不同品種的蓄電池進(jìn)行 55 ℃ 高溫試驗的最佳試驗時間。

1 試驗背景

1.1 帶液蓄電池安全運輸相關(guān)規(guī)定

帶液的蓄電池由于其內(nèi)部含有強酸或強堿性液體，如果在運輸過程中發(fā)生泄漏，不但會對所使用的儀器設(shè)備或運輸工具帶來極大的腐蝕性作用，還有可能引起蓄電池短路，導(dǎo)致火災(zāi)等嚴(yán)重后果[5-6]。按照聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書 規(guī)章范本》規(guī)定，帶液蓄電池在運輸中屬于第 8 類危險品[1]。此外，規(guī)章范本中特殊規(guī)定第 238 條明確指出：如果電池能夠經(jīng)受振動試驗和壓差試驗而沒有電解液漏出，則可以認(rèn)為其是不漏的；如果在溫度 55 ℃ 時不漏電池的電解液不會從裂開或有裂縫的外殼流出，也沒有游離液體可流出，而且在包裝供運輸時對電極作了防短路的保護(hù)，那么該電池不受本規(guī)章限制[7]。對于振動試驗和壓差試驗，都有明確規(guī)定了具體的試驗時間、條件、步驟等，但對 55 ℃ 高溫試驗只規(guī)定了試驗溫度，并未明確試驗時間。

1.2 55 ℃高溫實驗的目的和作用

55 ℃ 高溫實驗主要是模擬蓄電池在運輸過程中可能承受的極端高溫環(huán)境。高溫條件下，電解液受熱膨脹，粘度降低，流動性增強。原來吸附在隔板中的電解液可能會被析出，從而導(dǎo)致蓄電池的電解液泄漏。從常溫環(huán)境進(jìn)入高溫試驗環(huán)境，蓄電池內(nèi)部的電解液需要經(jīng)過一段時間的平衡才能處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)電解液處于穩(wěn)定狀態(tài)后粘度和流動性基本上將處于穩(wěn)定不變的狀態(tài)。從運輸安全方面出發(fā)，55 ℃ 高溫試驗的試驗時間越長，越能保證電解液已處于穩(wěn)定狀態(tài)，通過試驗的貨物在運輸過程中將越有安全保證。但是，試驗時間過長，試驗成本就會增加，貨運方也將相應(yīng)地增加成本和時間，造成一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2 實驗方法

2.1 振動試驗

將蓄電池牢固地固定在振動試驗臺上，并防止電池的正負(fù)極之間發(fā)生短路現(xiàn)象。對蓄電池 3 個互相垂直的位置（包括注入孔和排氣孔在內(nèi)）施加振幅為0.8 mm 的簡諧振動。振動過程從 10 Hz 開始，并以1 Hz/min 的速度變化。當(dāng)振動頻率增加到 55 Hz后，再從 55 Hz 降低至 10 Hz，至此完成一次試驗。

2.2 壓差試驗

在振動試驗之后，把沒發(fā)生泄漏的蓄電池置于真空干燥箱中，對電池的 3 個互相垂直的位置（包括注入孔和排氣孔在倒轉(zhuǎn)位置）都進(jìn)行至少 6 h 的試驗。試驗溫度為 24 ℃ ± 4 ℃，同時施加至少88 kPa 的壓差。

2.3 55 ℃ 高溫試驗

對通過振動和壓差試驗后沒有電解液流出的蓄電池進(jìn)行 55 ℃ ± 1 ℃ 高溫試驗。電池的注入孔和排氣孔（如有）或經(jīng)過前面 2 個試驗后有裂縫或裂孔的面朝下。

3 試驗結(jié)果分析

表1 所示為經(jīng)過振動和壓差試驗后在沒有漏液的電池中選擇大小、形狀、質(zhì)量不一的 20 只蓄電池進(jìn)行 55 ℃ 高溫試驗的試驗結(jié)果。

表1 55 ℃ 高溫試驗結(jié)果

從表1 中所測得的試驗結(jié)果可以看出，在 55 ℃高溫試驗中，經(jīng)過振動和壓差試驗后沒有發(fā)生漏液現(xiàn)象的試驗電池，一般會在試驗的第 2.5 h 和第3 h 出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。經(jīng)過了 3 h 的高溫試驗而沒有發(fā)生泄漏現(xiàn)象的電池，雖然繼續(xù)延長實驗時間，但未漏液的電池仍然不會發(fā)生漏液的現(xiàn)象。這是因為在經(jīng)過了 3 h 的高溫試驗后，電池內(nèi)部的溫度早已經(jīng)達(dá)到了平衡，高溫對電池內(nèi)部電解液的性狀影響也已完成，所以已沒有必要再繼續(xù)延長實驗時間了。

4 結(jié)論

通過對上述高溫試驗情況的分析，可以得出密封蓄電池安全運輸試驗中的高溫試驗時間只需 3 h，經(jīng)過 3h 后，高溫對電池內(nèi)部電解液狀態(tài)的影響已完成，電解液處于穩(wěn)定的狀態(tài)。既能保證通過實驗合格的蓄電池在運輸過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)，確保運輸過程的安全，同時也能為蓄電池企業(yè)和鑒定機構(gòu)節(jié)省時間和成本。