Tiêu chuẩn TCVN 14473:2025 Pin sử dụng cho ứng dụng cấp điện phụ trợ tĩnh tại và chuyển động

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14473:2025

ANSI/CAN/UL 1973:2022

PIN SỬ DỤNG CHO CÁC ỨNG DỤNG CÁP ĐIỆN PHỤ TRỢ TĨNH TẠI VÀ CHUYỂN ĐỘNG

Batteries for use in stationary and motive auxiliary power applications

Mục lục

Lời nói đầu

MỤC I - GIỚI THIỆU

1 Phạm vi áp dụng

2 Bộ phận hợp thành

3 Đơn vị đo

4 Tài liệu tham khảo không ghi ngày tháng

5 Tài liệu viện dẫn

6 Thuật ngữ và định nghĩa

MỤC II - KẾT CẤU

7 Quy định chung

MỤC III - TÍNH NĂNG

8 Quy định chung

9 Xác định khả năng tiềm ẩn nguy cơ cháy

10 Các lưu ý quan trọng cho thử nghiệm

11 Tình trạng lỗi đơn

12 Kết quả thử nghiệm

13 Xác định phát thải độc hại

14 Độ chính xác của thiết bị đo

MỤC IV - CÁC THỬ NGHIỆM ĐIỆN

15 Thử nghiệm sạc quá mức

16 Sạc tốc độ cao

17 Thử nghiệm ngắn mạch

18 Quá tải khi đang xả

19 Thử nghiệm bảo vệ xả quá mức

20 Kiểm tra kiểm tra giới hạn nhiệt độ và hoạt động

21 Thử nghiệm sạc không cân bằng

22 Thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi

23 Thử nghiệm tính liên tục

24 Sự cố của hệ thống làm mát/ổn định nhiệt

25 Đo điện áp làm việc

26 Thử nghiệm trên các linh kiện điện

27 Thử nghiệm miễn nhiễm điện từ

MỤC V - CÁC THỬ NGHIỆM VỀ CƠ

28 Thử nghiệm rung (ứng dụng động cơ LER và VAP)

29 Thử nghiệm xóc (ứng dụng động cơ LER và VAP)

30 Thử nghiệm ép (ứng dụng động cơ LER và VAP)

31 Thử nghiệm lực tĩnh

32 Thử nghiệm va đập

33 Thử nghiệm va đập khi rơi

34 Thử nghiệm cơ cấu gắn tường/kết cấu đỡ/tay cầm

35 Thử nghiệm ứng suất khuôn

36 Thử nghiệm xả áp suất

37 Thử nghiệm bắt đầu xả

MỤC VI - THỬ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG

38 Thử nghiệm chu kỳ nhiệt (ứng dụng LER và VAP)

39 Thử nghiệm khả năng chống ẩm

40 Thử nghiệm sương muối

41 Thử nghiệm nguy hiểm vật thể văng ra do tiếp xúc lửa bên ngoài

MỤC VII - THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU LỖI CELL BÊN TRONG

42 Dung sai thiết kế lỗi cell đơn

MỤC VIII - SẢN XUẤT VÀ THỬ NGHIỆM DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

43 Quy định chung

CHƯƠNG IX - GHI NHÃN

44 Quy định chung CHƯƠNG X- HƯỚNG DẪN

45 Quy định chung

Phụ lục A (quy định) Tiêu chuẩn cho linh kiện

Phụ lục B (quy định) Chương trình thử nghiệm pin beta-Natri (P-Na)

Phụ lục C (tham khảo) Chương trình thử nghiệm pin điện phân dòng chảy

Phụ lục D (quy định) Khả năng tương thích kim loại

Phụ lục E (quy định) Chương trình thử nghiệm cell

Phụ lục F (tham khảo) Phương pháp gây lỗi cell

Phụ lục G (tham khảo) Các nội dung ghi nhãn liên quan đến an toàn

Phụ lục H (quy định) Phương pháp thay thế để đánh giá pin chì axit hoặc niken cadmi loại thông hơi hoặc có van điều chỉnh

Phụ lục I (quy định) Chương trình thử nghiệm cho pin kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học

 

Lời nói đầu

TCVN 14473:2025 hoàn toàn tương đương với ANSI/CAN/UL 1973:2022;

TCVN 14473:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E18 Pin và acquy biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

Pin sử dụng cho các ứng dụng cấp điện phụ trợ tĩnh tại và chuyển động

Batteries for use in stationary and motive auxiliary power applications

MỤC I - GIỚI THIỆU

1 Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống pin sử dụng để lưu trữ năng lượng cho các ứng dụng tĩnh tại như ứng dụng PV, tuabin gió hoặc UPS, v.v. Các hệ thống này phải được lắp đặt theo NFPA 70, C22.1 hoặc các quy tắc lắp đặt hiện hành khác.

1.2 Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho các hệ thống pin sử dụng trong các ứng dụng tàu điện nhẹ (LER) và các ứng dụng ga đường sắt cố định như trạm biến áp đường sắt. Các hệ thống này được thiết kế để lắp đặt trong toa xe hoặc trong một vị trí cố định có mái che như trạm biến áp đường sắt. Các hệ thống pin này có thể sử dụng phanh tái sinh từ tàu làm nguồn năng lượng để sạc lại và nhằm mục đích kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với đường dây điện đường sắt. Các hệ thống pin này nhằm mục đích cân bằng tải trong giờ cao điểm, đóng vai trò là thiết bị lưu trữ năng lượng trong quá trình phanh tái sinh của tàu và là nguồn năng lượng khẩn cấp để di chuyển tàu đến ga gần nhất khi mất điện.

1.3 Những yêu cầu này cũng có thể áp dụng cho pin sử dụng trong hệ thống điện phụ trợ của xe (VAP) được sử dụng trong các phương tiện giải trí và các phương tiện khác để cung cấp năng lượng cho các ứng dụng khác nhau như chiếu sáng và cho thiết bị. Những loại pin này không được sử dụng cho công suất kéo trong xe vì pin dành cho công suất kéo phải được đánh giá theo UL/ULC 2580 và UL/ULC 2271 nếu áp dụng cho ứng dụng chuyển động dự kiến.

1.4 Phụ lục B đưa ra các yêu cầu cụ thể đối với công nghệ loại P-Na. Phụ lục C đưa ra các yêu cầu cụ thể đối với công nghệ điện phân dòng chảy. Phụ lục H đưa ra các yêu cầu cụ thể đối với pin chì-axit và niken cadmi (Ni-Cd) loại thông hơi và loại có van điều chỉnh. Phụ lục I đưa ra các yêu cầu cụ thể đối với pin kim loại-không khí được sạc lại cơ học.

1.5 Tiêu chuẩn này đánh giá khả năng chịu các điều kiện lạm dụng mô phỏng một cách an toàn của hệ thống pin. Tiêu chuẩn này đánh giá hệ thống dựa trên các thông số sạc và xả do nhà chế tạo quy định.

1.6 Tiêu chuẩn này không đánh giá tính năng (tức là đo công suất trong các điều kiện xả khác nhau) hoặc độ tin cậy (tức là đo công suất trong các điều kiện môi trường khác nhau) của các thiết bị này.

1.7 Hình 1.1 là ví dụ về sơ đồ ranh giới của hệ thống pin cho ứng dụng này. Hình 1.2 là một ví dụ về sơ đồ ranh giới cho một môđun dành cho ứng dụng này.

* Dữ liệu và năng lượng bao gồm cả đầu vào và đầu ra vật lý của cáp và các mối nối.

Hình 1.1- Các bộ phận hợp thành của hệ thống pin

* Dữ liệu và năng lượng bao gồm cả đầu vào và đầu ra vật lý của cáp và các mối nối.

Hình 1.2 - Sơ đồ ranh giới môđun

2 Bộ phận hợp thành

Bộ phận hợp thành của sản phẩm thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này phải tuân thủ các yêu cầu đối với bộ phận hợp thành đó. Xem Phụ lục A để biết danh mục các tiêu chuẩn bao gồm các bộ phận hợp thành thường được sử dụng trong các sản phẩm thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này. Một bộ phận hợp thành phải tuân thủ các tiêu chuẩn CSA, UL và/hoặc ULC phù hợp với quốc gia nơi sản phẩm sẽ được sử dụng.

3 Đơn vị đo

Các giá trị và đơn vị đo tương ứng không có ngoặc đơn là yêu cầu. Các giá trị có ngoặc đơn là thông tin giải thích hoặc thông tin xấp xỉ.

4 Tài liệu tham khảo không ghi ngày tháng

Các tài liệu tham khảo không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

5 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

Tiêu chuẩn của Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME):

ASME B31.3, Process Piping Code (Đường ống chứa chất lỏng)

ASTM B117, Standard practice for operating salt spray (frog) apparatus (Thực hành chuẩn để vận hành thiết bị phun muối (sương mù))

ASME BPVC, Boiler and pressure vessel code (Nồi hơi và bình chịu áp lực)

Tiêu chuẩn của Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM)

ASTM D543, Standard practices for evaluating the resistance of plastics to chemical reagents (Thực hành chuẩn để đánh giá độ bền của nhựa đối với các tác nhân hóa học)

ASTM D638, Standard test method for tensile properties of plastics (Phương pháp thử chuẩn để xác định đặc tính kéo của nhựa)

ASTM D4490, Standard practice for measuring the concentration of toxic gases or vapors using detector tubes (Thực hành chuẩn để đo nồng độ khí hoặc hơi độc bằng ống dò)

ASTM D4599, Standard practice for measuring the concentration of toxic gases or vapors using length-of-stain dosimeters (Thực hành chuẩn để đo nồng độ khí hoặc hơi độc bằng liều kế đo độ dài vết)

Tiêu chuẩn nhóm CSA

CSA C22.1, Canadian electrical code, Part I: Safety standard for electrical installations (Bộ luật điện của Canada, Phần I: Tiêu chuẩn an toàn cho việc lắp đặt điện)

CAN/CSA-C22.2 No. 0, General requirements - Canadian electrical code, Part II (Yêu cầu Chung - Bộ luật điện của Canada, Phần II)

CSA C22.2 No. 0.15, Adhesive labels (Nhãn dính)

CAN/CSA-C22.2 No. 0.17, Evaluation of properties of polymeric materials (Đánh giá tính chất của vật liệu polyme)

CAN/CSA-C22.2 No. 0.2, Insulation coordination (Phối hợp cách nhiệt)

CSA C22.2 No. 0.8, Safety functions incorporating electronic technology (Chức năng an toàn kết hợp công nghệ điện tử)

CSA C22.2 No. 94.2, Enclosures for electrical equipment, environmental considerations (Vỏ bọc thiết bị điện, các cân nhắc về môi trường)

CAN/CSA C22.2 No. 107.2, Battery chargers (Bộ sạc pin)

CSA C22.2 No. 113, Fans and ventilators (Quạt và thông gió)

CSA C22.2 No. 60335-2-29, Household and similar electrical appliances - Safety - Part 2-29: Particular requirements for battery chargers (Thiết bị điện gia dụng và tương tự - An toàn - Phần 2-29: Yêu cầu cụ thể đối với bộ sạc pin)

CAN/CSA-E60730-1, Automatic electrical controls for household and similar use - Part 1: General requiremtns (Điều khiển điện tự động cho hộ gia đình và mục đích sử dụng tương tự - Phần 1: Yêu cầu chung)

CAN/CSA-C22.2 No. 62368-1, Audio/video, information and communication technology equipment - Part 1: Safety requirements (Thiết bị audio/video, công nghệ thông tin và truyền thông - Phần 1: Yêu cầu an toàn)

Tiêu chuẩn của Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE)

IEEE 693, Recommended practice for seismic design of substations (Khuyến nghị thực hành cho thiết kế địa chấn của trạm biến áp)

IEEE 1625, Rechargeable Batteries for Multi-Cell Mobile Computing Devices (Pin sạc cho thiết bị máy tính di động đa pin)

IEEE 1635/ASHRAE Guidelines 21, Guide for the ventilation and thermal management of batteries for stationary applications (Hướng dẫn quản lý thông gió và nhiệt của pin cho các ứng dụng tĩnh tại)

IEEE 1725, Rechargeable batteries for cellular telephones (Pin sạc cho điện thoại di động)

Hội đồng quy phạm quốc tế (ICC)

ICC IBC, Quy phạm xây dựng quốc tế

Tiêu chuẩn quốc gia (TCVN)

TCVN 4255 (IEC 60529), Cấp bảo vệ bằng vỏ bọc (Mã IP)

TCVN 7384 (ISO 13849) (tất cả các phần), An toàn máy - Các bộ phận liên quan đến an toàn của hệ thống điều khiển

TCVN 7447-6 (IEC 60364-6), Hệ thống lắp đặt điện hạ áp - Phần 6: Kiểm tra xác nhận

TCVN 7699-2-52 (IEC 60068-2-52), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-52: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Kb: Sương muối, chu kỳ (dung dịch natri clorua)

TCVN 7699-2-64 (IEC 60068-2-64), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-64: Các thử nghiệm- Thử nghiệm Fh: Rung, ngẫu nhiên băng tần rộng và hướng dẫn

TCVN 7909-4-2 (IEC 61000-4-2), Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-2: Phương pháp đo và thử - Thử miễn nhiễm đối với hiện tượng xả tĩnh điện

TCVN 7909-4-3 (IEC 61000-4-3), Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-3: Phương pháp đo và thử - Thử miễn nhiễm đối với trường điện từ bức xạ tần số radio

TCVN 7909-4-6 (IEC 61000-4-6), Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-6: Phương pháp đo và thử- Miễn nhiễm đối với nhiễu dẫn cảm ứng bởi trường tần số radio

TCVN 7909-4-8 (IEC 61000-4-8), Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-8: Phương pháp đo và thử- Miễn nhiễm đối với từ trường tần số công nghiệp

TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 1: Nguyên tắc, yêu cầu và thử nghiệm

TCVN 12241-4 (IEC TR 62660-4), Pin lithium-ion thứ cấp dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 4: Phương pháp thử nghiệm thay thế cho thử nghiệm ngắn mạch bên trong của TCVN 12241-3 (IEC 62660-3)

TCVN 12640 (ISO 9227), Thử nghiệm ăn mòn trong môi trường nhân tạo - Phương pháp thử phun mù muối

TCVN 14474 (UL 1974), Đánh giá pin để chuyển đổi mục đích sử dụng

Tiêu chuẩn của Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế (lEC)

IEC 60417, Graphical symbols for use on equipment (Ký hiệu đồ họa để sử dụng trên thiết bị)

IEC 60812, Failure modes and effects analysis (FMEA and FMECA) (Kỹ thuật phân tích độ tin cậy của hệ thống - Quy trình phân tích ảnh hưởng và chế độ lỗi (FMEA))

IEC 61000-4-4, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-4: Testing and measurement techniques - Electrical fast transient/burst immunity test (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-4: Phương pháp đo và thử- Thử nghiệm miễn nhiễm với bướu xung/quá độ điện nhanh,)

IEC 61000-4-5, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-5: Testing and measurement techniques - Surge immunity test (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-5: Phương pháp đi và thử - Thử nghiệm miễn nhiễm chống đột biến)

IEC 61025, Fault tree analysis (FTA) (Phân tích cây lỗi (FTA))

IEC 61373, Railway applications - Rolling stock equipment - Shock and vibration tests (ứng dụng đường sắt - Thiết bị đầu máy toa xe - Thử nghiệm va đập và rung)

IEC 61508 (tất cả các phần), Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety- related systems (An toàn chức năng liên quan đến các hệ thống an toàn điện/điện tử/điện tử lập trình được)

Tiêu chuẩn của tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO)

ISO 7000, Graphical symbols for use on equipment (Ký hiệu đồ họa để sử dụng trên thiết bị - Ký hiệu đã đăng ký)

ISO 13355, Packaging - Complete, filled transport packages and unit loads - Vertical random vibration test (Đóng gói - Kiện hàng vận chuyển đã điền đầy đủ và tải trọng đơn vị - Thử nghiệm rung ngẫu nhiên theo chiều dọc)

ISO 26262 (tất cả các phần), Road vehicles - Functional safety (Phương tiện giao thông đường bộ - An toàn chức năng)

Hiệp hội các nhà chế tạo điện quốc gia (NEMA)

NEMA 250, Enclosures for Electrical Equipment (1 000 Volts Maximum) (Vỏ bọc cho thiết bị điện (tối đa 1 000 V))

Quy phạm và tiêu chuẩn của hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia (NFPA)

NFPA 2, Hydrogen technologies code (Quy phạm về công nghệ hydro)

NFPA 68, Explosion Protection by Deflagration Venting (Bảo vệ chống nổ bằng thông gió cháy lan)

NFPA 69, Explosion Prevention Systems (Hệ thống phòng nổ)

NFPA 70, National electrical code (Quy phạm điện quốc gia)

Viện An toàn và Sức khỏe Lao động Quốc gia (NIOSH)

Manual of analytical methods (Sổ tay phương pháp phân tích)

Tiêu chuẩn An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA)

Evaluation guidelines for air sampling methods utilizing spectroscopic analysis (Hướng dẫn đánh giá các phương pháp lấy mẫu không khí bằng phân tích quang phổ)

Tiêu chuẩn của Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE)

SAE J2464, Electric and Hybrid Electric Vehicle Rechargeable Energy storage System (RESS) Safety and Abuse Testing (Thử nghiệm an toàn và khả năng chịu của hệ thống lưu trữ năng lượng có thể sạc lại cho xe điện và xe hybrid (RESS))

Telcordia

GR-63-CORE, Network equipment- Building system (NEBS) requirements: physical protection (Yêu cầu về thiết bị mạng - Hệ thống tòa nhà (NEBS): Bảo vệ vật lý)

Tiêu chuẩn UL

UL 50E, Enclosures for Electrical Equipment, Environmental Considerations (Vỏ bọc cho thiết bị điện, Các cân nhắc về môi trường)

UL 94, Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances (Thử nghiệm tính dễ cháy của vật liệu nhựa dùng cho các bộ phận trong thiết bị và dụng cụ)

UL 157, Gaskets and Seals (Gioăng và miếng đệm)

UL 263, Fire tests of building construction and materials (Thử nghiệm cháy đối với vật liệu và kết cấu xây dựng)

UL 507, Electri fans (Quạt điện)

UL 546, Conductor termination compounds (Hợp chất kết thúc dây dẫn)

UL 583, Electric-Battery-Powered Industrial Trucks (Xe tải công nghiệp chạy pin)

UL 746A, Polymeric Materials - Short Term Property Evaluations (Vật liệu polyme - Đánh giá đặc tính ngắn hạn)

UL 746B, Polymeric Materials - Long Term Property Evaluations (Vật liệu polyme - Đánh giá đặc tính dài hạn)

UL 746C, Polymeric Materials - Use in Electrical Equipment Evaluations (Vật liệu polyme - Sử dụng trong đánh giá thiết bị điện)

UL 746E, Polymeric Materials - Industrial Laminates, Filament Wound Tubing, Vulcanized Fibre, and Materials Used In Printed Wiring Boards (Vật liệu polymer - Mica công nghiệp, ống cuộn sợi, sợi lưu hóa và vật liệu sử dụng trong bảng mạch in)

UL 810A, Electrochemical capacitors (Tụ điện hóa)

UL 840, Insulation Coordination Including Clearances and Creepage Distances for Electrical Equipment (Phối hợp cách điện bao gồm khe hở và chiều dài đường rò cho thiết bị điện)

UL 969, Marking and labelling systems (Hệ thống ghi nhãn và dán nhãn)

UL 991, Tests for Safety-Related Controls Employing Solid-State Devices (Thử nghiệm các cơ cấu kiểm soát an toàn sử dụng linh kiện trạng thái rắn)

UL 1012, Power units other than class 2 (Bộ nguồn không phải loại 2)

UL 1310, Class 2 power units (Bộ nguồn loại 2)

UL 1562, Transformers, Distribution, Dry-Type - Over 600 Volts (Máy biến áp phân phối kiểu khô trên 600 V)

UL 1642, Lithium batteries (Pin lithium)

UL 1741, Inverters, Converters, Controllers and Interconnection System Equipment for Use With Distributed Energy Resources (Bộ nghịch lưu, bộ chuyển đổi, bộ điều khiển và thiết bị hệ thống kết nối để sử dụng với nguồn năng lượng phân tán)

UL 1989, Standby batteries (Pin dự phòng)

UL 1998, Software in Programmable Components (Phần mềm trong các thành phần lập trình được)

UL 2054, Household and commercial batteries (Pin gia dụng và thương mại)

UL/ULC 2271, Batteries for Use In Light Electric Vehicle (LEVEL) Applications (Pin sử dụng trong ứng dụng xe điện nhẹ (LEV))

UL 2416, Audio/Video, Information and Communication Technology Equipment Cabinet, Enclosure and Rack Systems (Tủ, vỏ và hệ thống giá đỡ thiết bị audio/video, công nghệ thông tin và truyền thông)

UL 2436, Spill Containment for stationary Acid and Alkaline Electrolyte Battery Systems (Kiểm soát rò rỉ cho hệ thống pin điện phân axit và kiềm tĩnh tại)

UL/ULC 2580, Batteries for Use In Electric Vehicles (Pin dùng cho xe điện)

UL 5500, Remote Software Updates (Cập nhật phần mềm từ xa)

UL 9540A, Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systems (Phương pháp thử nghiệm để đánh giá sự lan truyền lửa do quá nhiệt trong hệ thống pin lưu trữ năng lượng)

UL 60335-2-29, Household and similar electrical appliances – Safety - Part 2-29: Particular requirements for battery chargers (Thiết bị điện gia dụng và tương tự - An toàn - Phần 2-29: Yêu cầu cụ thể đối với bộ sạc pin

UL 60730-1, Automatic electrical controls for household and similar use - Part 1: General requirements (Cơ cấu điều khiển điện tự động dùng cho gia đình và mục đích sử dụng tương tự - Phần 1: Yêu cầu chung)

UL 62368-1, Audio/video, information and communication technology equipment - Part 1: Safety requirements (Thiết bị audio/video, công nghệ thông tin và truyền thông - Phần 1: Yêu cầu an toàn)

Tiêu chuẩn ULC

ULC/ORD-C583, Guide for the Investigation of Electric Battery Powered Industrial Trucks (Hướng dẫn điều tra xe tải công nghiệp chạy bằng pin điện)

Tiêu chuẩn của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (DOD)

MIL STD 1629A, Procedures forperforming a failure mode, effects, and criticality analysis (Quy trình thực hiện phân tích chế độ lỗi, tác động và mức độ nghiêm trọng)

6 Thuật ngữ và định nghĩa

6.1

Pin (battery)

Một cell hoặc một nhóm các cell được kết nối với nhau theo cấu hình nối tiếp và/hoặc song song.

6.2

Hệ thống quản lý pin (battery management system)

BMS

Mạch điều khiển pin với các thiết bị bảo vệ tích cực và có thể lập trình để theo dõi và duy trì các cell trong vùng hoạt động an toàn của chúng; và ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức, quá dòng, quá nhiệt, dưới nhiệt độ và xả quá mức của cell.

6.3

Gói pin (battery pack)

Pin đã sẵn sàng để sử dụng, được chứa trong một vỏ bảo vệ, có thể có hoặc không có các thiết bị bảo vệ, hệ thống làm mát và mạch theo dõi. Mặc dù pin có thể là thiết bị lưu trữ năng lượng chủ yếu trong gói, nhưng gói pin có thể bao gồm tụ điện hóa như một loại gói hybrid.

6.4

Hệ thống pin (battery system)

Bao gồm gói pin (tức là pin, tụ điện hoặc gói hybrid) và các bộ điều khiển bên ngoài cũng như mạch điện liên quan đến gói pin như hệ thống làm mát, thiết bị ngắt kết nối hoặc thiết bị bảo vệ bên ngoài gói pin.

6.5

Gói tụ điện (capacitor pack)

Các tụ điện hóa sẵn sàng để sử dụng trong hệ thống pin, được chứa trong vỏ bảo vệ, có hoặc không có thiết bị bảo vệ, hệ thống làm mát và mạch theo dõi. Mặc dù tụ điện hóa có thể là thiết bị lưu trữ năng lượng chủ yếu trong gói, nhưng gói tụ điện có thể bao gồm pin như một loại gói hybrid.

6.6

Dung lượng danh định (rated capacity)

c _n

Tổng số ampe giờ có thể được xả từ pin đã sạc đầy ở tốc độ xả cụ thể đến điện áp cuối xả cụ thể (end of discharge voltage - EODV) ở nhiệt độ quy định do nhà chế tạo công bố.

6.7

Hiệu ứng lan truyền (cascading)

Lỗi thoát nhiệt hoặc lan truyền nhiệt mất kiểm soát của hệ thống pin hoặc môđun pin khi:

a) Một cell pin bị hỏng nghiêm trọng và cell này gây hỏng các cell lân cận; và/hoặc

b) Lan truyền nhiệt khi cell bị hỏng nghiêm trọng được diễn ra liên tục cho đến khi một phần hoặc toàn bộ hệ thống bốc cháy hoặc gây ra sự phát sinh khí nguy hiểm quá mức hoặc rò rỉ chất lỏng nguy hiểm.

6.8

Vỏ (casing)

Vỏ chứa trực tiếp bao bọc và hạn chế các chất bên trong cell, pin đơn khối hoặc tụ điện hóa.

6.9

Cell (cell)

Khối điện hóa có chức năng cơ bản bao gồm cụm điện cực, chất điện phân, màng phân cách, vỏ chứa và các đầu nối. Đây là nguồn điện năng được chuyển đổi trực tiếp từ hóa năng.

6.10

Cell hình trụ (cylindrical cell)

Dạng cell có vỏ cứng có các cạnh thẳng song song và tiết diện tròn.

6.11

Cell dạng túi (pouch cell)

Dạng cell có vỏ mỏng dẻo, thông thường nhưng không giới hạn ở hình lăng trụ, và có thể có các đầu cực ở cùng một phía hoặc ở các phía đối diện nhau.

6.12

Cell hình lăng trụ (prismatic cell)

Dạng cell có vỏ cứng hình chữ nhật.

6.13

Cell thứ cấp (secondary cell)

Cell được thiết kế để xả và sạc lại nhiều lần theo khuyến nghị của nhà chế tạo.

6.14

Khối cell (cell block)

Một hoặc nhiều cell được kết nối song song.

6.15

Sạc (charging)

Việc đặt dòng điện vào các cực của pin hoặc tụ điện, gây ra phản ứng Faraday xảy ra bên trong pin dẫn đến năng lượng điện hóa được lưu trữ hoặc trong trường hợp tụ điện, do điện tích được lưu trữ mà không có phản ứng hóa học xảy ra.

6.16

Sạc dòng điện không đổi (constant current charging)

CC

Chế độ sạc trong đó dòng điện được giữ không đổi trong khi điện áp sạc được phép thay đổi.

6.17

Sạc điện áp không đổi (constant voltage charging)

CV

Chế độ sạc trong đó điện áp được giữ không đổi trong khi dòng sạc được phép thay đổi.

6.18

Nồng độ hơi dễ cháy (combustible vapor concentration)

Nồng độ trong không khí lớn hơn 25 % giới hạn dưới dễ cháy (LFL) của hơi dễ cháy được đo hoặc nồng độ có thể bốc cháy theo 7.1.

6.19

An toàn quan trọng (critical safety)

Bất kỳ thiết bị hoặc mạch điện nào được cung cấp để bảo vệ khỏi các điều kiện nguy hiểm trong trường hợp lỗi thiết bị dẫn đến tình trạng nguy hiểm như xác định trong UL 991.

6.20

DUT (device under test)

Thiết bị cần thử nghiệm.

6.21

Tụ điện hóa (electrochemical capacitor)

Thiết bị lưu trữ điện năng trong đó điện tích thường được tích trữ không phải do các phản ứng Faraday tại các điện cực. (Một tập hợp con các tụ điện hóa được gọi là loại "không đối xứng" có phản ứng phi Faraday ở một điện cực và phản ứng Faraday ở điện cực kia.) Bề mặt có độ xốp cao của các điện cực làm tăng diện tích bề mặt giữ điện tích tạo ra điện dung và mật độ năng lượng lớn hơn nhiều. Tụ điện hóa khác với tụ điện thông thường ở chỗ chúng sử dụng chất lỏng chứ không phải chất điện môi rắn với điện tích xảy ra ở bề mặt rắn-lỏng của các điện cực khi có điện thế. Một số tên thông thường khác của tụ điện hóa là "tụ điện hai lớp", "siêu tụ điện", "tụ điện hóa hai lớp", "tụ điện siêu cấp" và "EDLC".

6.22

Vỏ bọc (enclosure)

Vỏ bảo vệ bên ngoài của gói hoặc hệ thống pin cung cấp sự bảo vệ cơ học cho các thành phần bên trong của gói/hệ thống.

Chú thích: Ngăn xếp của pin điện phân đồng chảy không được coi là vỏ bọc nếu được bảo vệ bằng vỏ ngoài của hệ thống.

6.23

Điện áp cuối xả (cell) (end-of-discharge voltage (cell))

EODV

Điện áp có tải của cell tại thời điểm cuối quá trình xả. EODV có thể được nhà chế tạo quy định trong trường hợp xả được kết thúc bởi điện áp điển hình đối với các chất hóa học lithium ion.

6.24

Nổ (explosion)

Sự giải phóng năng lượng mạnh tạo ra các mảnh vỡ hoặc sóng áp suất từ DUT và làm cho các bộ phận bên trong DUT bị đẩy ra ngoài do bị vỡ vỏ ngoài.

6.25

Cháy (fire)

Sự cháy liên tục của các thành phần bên trong DUT được biểu hiện dưới dạng ngọn lửa, nhiệt và cháy thành than hoặc các hư hỏng khác của vật liệu.

6.26

Pin điện phân dòng chảy (flowing electrolyte battery)

Pin sạc lại được mà các vật liệu hoạt động của nó được lưu trữ dưới dạng chất điện phân lỏng, bên ngoài pin. Các chất điện phân, đóng vai trò là chất mang năng lượng, được bơm qua hai nửa cell được ngăn cách bằng màng phân cách thấm lon, giúp phân tách hai chất điện phân trong khi vẫn cho phép các ion đi qua trong quá trình sạc và xả. Việc sạc và xả dẫn đến phản ứng khử hóa học ở một chất điện phân và phản ứng oxy hóa ở chất điện phân kia. Các ion đi qua màng phân tách một cách có chọn lọc để hoàn thành phản ứng oxi hóa khử. Khi sử dụng, chất điện phân được bơm liên tục vào mạch giữa lò phản ứng và bể chứa. Ba công nghệ pin điện phân dòng chảy có sẵn trên thị trường, hai trong số đó là kẽm và thứ ba là loại oxi hóa khử vanadi, được mô tả dưới đây:

a) ZINC AIR - Công nghệ pin điện phân dòng chảy có một chất điện phân nước hoạt động có chứa các hạt kim loại. Trong quá trình sạc, các hạt kẽm được tạo ra từ dung dịch hợp chất kẽm trong phản ứng hóa học (oxy bị loại bỏ khỏi phản ứng), sau đó được vận chuyển đến bể chứa trong dung dịch KOH dưới dạng chất điện phân tích điện. Trong quá trình xả, chất điện phân được bơm qua bề mặt lò phản ứng (ngăn xếp pin điện phân dòng chảy) nơi các hạt kẽm kết hợp lại với oxy từ không khí xung quanh để tạo thành hợp chất kẽm.

b) ZINC BROMINE - Công nghệ pin điện phân đồng chảy có kẽm ở cực âm và bromua ở cực dương với dung dịch nước chứa kẽm bromua và các hợp chất khác chứa trong hai bình chứa riêng biệt. Trong quá trình sạc, năng lượng được lưu trữ dưới dạng kim loại kẽm trong pin và polybromid trong bể chứa cực âm. Trong quá trình xả, kẽm bị oxy hóa thành kẽm oxit và brom bị khử thành bromua.

c) VANADIUM REDOX - Công nghệ pin điện phân dòng chảy có chứa muối vanadi ở các giai đoạn oxy hóa khác nhau trong axit sulfuric hoặc trong hỗn hợp chất điện phân axit sulfuric và axit clohydric. Việc sạc và xả pin sẽ làm thay đổi trạng thái oxy hóa của vanadi trong dung dịch điện phân.

6.27

Đã sạc đầy (fully charged)

Một hệ thống pin, gói pin, môđun hoặc cell đã được sạc đến trạng thái sạc đầy (SOC) theo quy định của nhà chế tạo.

6.28

Xả hoàn toàn (fully discharged)

Một hệ thống pin, gói pin, môđun hoặc cell đã được xả đến điện áp cuối xả (EODV) theo quy định của nhà chế tạo.

6.29

Điện áp nguy hiểm (hazardous voltage)

Điện áp hình sin vượt quá 42,4 V đỉnh hoặc 60 V một chiều được coi là nguy hiểm.

6.30

Mức cách điện (insulation levels)

Sau đây là các mức cách điện:

a) Cách điện chính - Cách điện để cung cấp bảo vệ cơ bản chống điện giật.

b) Cách điện kép - Cách điện bao gồm cả cách điện chính và cách điện phụ.

c) Cách điện chức năng - Cách điện chỉ cần thiết để thiết bị hoạt động bình thường. Theo định nghĩa, cách điện chức năng không bảo vệ chống điện giật. Tuy nhiên, nó có thể làm giảm khả năng bắt lửa và cháy.

d) Cách điện tăng cường - Hệ thống cách điện đơn cung cấp mức bảo vệ chống điện giật tương đương với cách điện kép trong các điều kiện quy định trong tiêu chuẩn này. Thuật ngữ “hệ thống cách điện” không có nghĩa là lớp cách điện phải ở dạng một khối đồng nhất. Nó có thể bao gồm một số lớp nhưng không thể được thử nghiệm như cách điện chính và cách điện phụ.

e) Cách điện phụ - Cách điện độc lập được áp dụng bổ sung cho cách điện chính để giảm nguy cơ bị điện giật trong trường hợp cách điện chính bị hỏng.

6.31

Rò rỉ (leakage)

Tình trạng trong đó chất lỏng thoát ra qua lỗ hở trong lối thông hơi được thiết kế hoặc qua vết nứt hoặc vết gãy hoặc lỗ hở ngoài ý muốn khác và có thể nhìn thấy được từ bên ngoài thiết bị được thử nghiệm.

6.32

Tàu điện nhẹ (light electric rail)

LER

Tàu hỏa mà toàn bộ năng lượng dùng cho truyền động được lấy từ điện.

6.33

Mạch giới hạn công suất (limited power circuit)

Mạch được cấp điện bởi nguồn công suất đáp ứng các giới hạn SELV và có công suất cũng như dòng điện bị giới hạn thêm theo UL 2054 Thử nghiệm nguồn công suất giới hạn. Nguồn giới hạn công suất tương đương với mạch điện cấp 2 theo Khoản 725 của NFPA 70 hoặc Điều 16 của C22.1. Một khái niệm tương tự với giới hạn công suất là thuật ngữ "năng lượng giới hạn điện áp thấp" (LVLE) được định nghĩa trong Điều 16 của UL 583 hoặc ULC/ORD-C583.

6.34

Cell lithium ion (lithium ion cell)

Cell có thể sạc lại trong đó điện năng được lấy từ phản ứng đưa vào/lấy ra các ion lithium giữa cực dương và cực âm. Cell lithium lon có chất điện phân thường bao gồm muối lithium và hợp chất dung môi hữu cơ ở dạng lỏng, gel hoặc rắn và có vỏ kim loại cứng hoặc vỏ dạng túi polyme dẻo.

6.35

Cell lithium kim loại (lithium metal cell)

Công nghệ pin sạc sử dụng kim loại lithium làm vật liệu cực dương.

CHÚ THÍCH: Các cell này có thể được gọi là pin thể rắn nếu chúng sử dụng chất điện phân polyme rắn hoặc gốm.

6.36

Nguồn điện lưới (xoay chiều) (mains supply (AC))

Hệ thống phân phối điện xoay chiều bên ngoài thiết bị để cấp nguồn cho thiết bị được cấp nguồn xoay chiều. Ví dụ về nguồn điện lưới xoay chiều bao gồm các lưới điện công cộng hoặc tư nhân và các nguồn tương đương như máy phát điện truyền động bằng động cơ và nguồn điện không gián đoạn (UPS).

6.37

Thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất (manufacturing production line testing)

Thử nghiệm tại cơ sở của nhà chế tạo được sử dụng để kiểm tra quá trình chế tạo trên dây chuyền sản xuất của họ. Tùy thuộc vào thử nghiệm, nó có thể là thử nghiệm 100 % dây chuyền sản xuất hoặc có thể là kiểm tra định kỳ hoặc lấy mẫu trên dây chuyền sản xuất. Thử nghiệm này đôi khi được gọi là thử nghiệm thường xuyên.

6.38

Vật liệu hút ẩm (hygroscopic material)

Vật liệu có ái lực hút ẩm mạnh sẽ hấp thụ ẩm lên cấu trúc phân tử của nó nếu tiếp xúc với không khí xung quanh và độ ẩm bên trong không thể loại bỏ chỉ bằng không khí nóng. Ví dụ về các vật liệu hút ẩm là: nylon, ABS, acrylic, polyurethane, polycarbonate, PET và PBT.

6.39

Vật liệu không hút ẩm (non-hygroscopic material)

Vật liệu không có ái lực hút ẩm và ẩm bất kỳ thu được sẽ được hấp thụ trên bề mặt, việc thu được ẩm thông thường là do ngưng tụ và độ ẩm dễ dàng được loại bỏ bằng cách cho một luồng không khí ấm vừa đủ đi qua bề mặt vật liệu. Ví dụ về các vật liệu không hút ẩm là: polyetylen, polypropylen, polystyren, PVC.

6.40

Điện áp làm việc tối đa (maximum working voltage)

Điện áp cao nhất mà cách điện hoặc bộ phận hợp thành đang xem xét phải chịu hoặc có thể phải chịu khi thiết bị được vận hành trong điều kiện sử dụng bình thường.

6.41

Pin kim loại-không khí (metal-air battery)

Pin điện hóa sử dụng cực dương làm từ kim loại nguyên chất và cực âm bên ngoài là không khí xung quanh, thường có chất điện phân là nước hoặc không proton. Các cấu hình pin kim loại-không khí sơ cấp, pin dự trữ, pin sạc lại được bằng điện và pin sạc lại được bằng cơ đã được nghiên cứu và phát triển. Các kim loại được xem xét để sử dụng trong pin kim loại-không khí là canxi, magie, lithium, nhôm và sắt.

6.42

Pin kim loại-không khí có thể sạc lại bằng cơ (mechanically rechargeable metal-air battery)

Pin kim loại-không khí được thiết kế với phương tiện để tháo và thay thế các cực dương đã xả hoặc sản phẩm xả (ví dụ như chất điện phân đã phản ứng) bằng pin mới để sạc lại. Về cơ bản, pin hoạt động như một pin sơ cấp và các điện cực không khí chỉ hoạt động ở chế độ xả. Trong quá trình xả của cell pin điện hóa kim loại-không khí, một phản ứng khử ôxy xảy ra ở cực âm là không khí xung quanh trong khi cực dương là kim loại bị oxy hóa. Cực dương đã xả và các sản phẩm xả có thể được sạc lại hoặc được công bố lại bên ngoài cell. Các pin kim loại-không khí có thể sạc lại được bằng cơ sẵn có trên thị trường là pin Zn-Air và pin Al-Air.

6.43

Môđun (module)

Cụm lắp ráp bao gồm một nhóm các cell hoặc các tụ điện hóa được kết nối với nhau theo cấu hình nối tiếp và/hoặc song song (đôi khi được gọi là khối) có hoặc không có thiết bị bảo vệ và mạch theo dõi. Môđun là một thành phần của hệ thống pin. Xem Hình 1.2.

6.44

Pin đơn khối (nhiều cell) (monobloc (multi-cell) battery)

Một thiết kế pin bao gồm các cell được kết nối nối tiếp trong một kết cấu thông thường có dạng hình ống, có cụm lỗ thông hơi hoặc cụm van, và phần cứng dùng chung.

6.45

MOSOC

Trạng thái sạc tối đa trong vận hành. Xem 6.1.

6.46

Cell nickel (nickel cell)

Thuật ngữ chung để chỉ cell pin sạc lại được loại niken cadmi (Ni-Cd) hoặc niken-hiđrua kim loại có điện cực dương là niken hydroxit và điện cực âm là kim loại cadmi hoặc hyđrua kim loại và có chất điện phân kiềm lỏng (tức là KOH).

6.47

Vùng hoạt động bình thường (normal operating region)

Vùng điện áp, dòng điện và nhiệt độ trong đó một pin hoặc tụ điện hóa có thể được sạc và xả lặp đi lặp lại một cách an toàn trong suốt tuổi thọ dự kiến của nó. Nhà chế tạo quy định các giá trị này, sau đó được sử dụng trong đánh giá an toàn của thiết bị và có thể thay đổi theo tuổi thọ của thiết bị. Vùng hoạt động bình thường sẽ bao gồm các thông số về sạc và xả theo quy định của nhà chế tạo:

a) Giới hạn nhiệt độ sạc - Giới hạn trên và giới hạn dưới của nhiệt độ, do nhà chế tạo quy định để sạc cho cell pin/tụ điện.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ này được đo trên vỏ pin.

b) Giới hạn nhiệt độ xả - Giới hạn trên và giới hạn dưới của nhiệt độ, do nhà chế tạo quy định để xả cho cell pin/tụ điện.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ này được đo trên vỏ pin.

c) Điện áp kết thúc xả - Xem 6.23.

d) Dòng sạc tối đa - Dòng sạc tối đa trong vùng hoạt động bình thường, được nhà chế tạo cell pin/tụ điện quy định. Giá trị này có thể thay đổi theo nhiệt độ.

e) Dòng xả tối đa - Tốc độ dòng xả tối đa do nhà chế tạo cell pin/tụ điện quy định.

f) Điện áp sạc giới hạn trên - Giới hạn điện áp sạc cao nhất trong vùng hoạt động bình thường do nhà chế tạo cell pin/tụ điện quy định. Giá trị này có thể thay đổi theo nhiệt độ.

6.48

Bảo vệ an toàn ban đầu (primary safety protection)

Thiết bị hoặc mạch an toàn là một phần của hệ thống kiểm soát an toàn nhằm ngăn ngừa nguy hiểm và tác động trước khi bất kỳ bảo vệ thứ cấp hoặc bổ sung nào tác động.

6.49

Thiết bị bảo vệ chủ động (active protective devices)

Thiết bị được cung cấp để ngăn chặn các tình trạng nguy hiểm và cần điện năng để tác động. Một ví dụ về điều khiển chủ động là hệ thống quản lý pin (BMS) có các chức năng theo dõi và điều khiển.

6.50

Thiết bị bảo vệ thụ động (passive protective devices)

Thiết bị được cung cấp để ngăn chặn các tình trạng nguy hiểm không cần điện năng để phát hiện tình trạng này và tác động. Ví dụ về thiết bị bảo vệ thụ động là cầu chảy, công tắc ngắt nhiệt và công tắc mức chất lỏng.

6.51

Vị trí hạn chế tiếp cận (restricted access location)

Vị trí mà quyền truy cập vào hệ thống lưu trữ năng lượng chỉ dành cho nhân viên bảo trì đã được huấn luyện hoặc những người khác được huấn luyện để hiểu các hạn chế liên quan đến hệ thống ví dụ như tiếp cận các bộ phận nguy hiểm và biện pháp phòng ngừa cần tuân thủ xung quanh thiết bị. Việc tiếp cận các vị trí hạn chế tiếp cận phải được bảo đảm bằng dụng cụ như khóa và chìa khóa hoặc các phương tiện khác do (những) người chịu trách nhiệm về vị trí đó kiểm soát.

6.52

Nhiệt độ phòng (room ambient)

Nhiệt độ phòng là nhiệt độ trong khoảng 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F).

6.53

Vỡ (rupture)

Hư hại về cơ của vỏ ngoài của DUT do các nguyên nhân bên trong hoặc bên ngoài, dẫn đến sự đổ tràn và/hoặc làm lộ các thành phần bên trong của DUT, nhưng không văng ra các mảnh vỡ và giải phóng năng lượng mạnh như thường xảy ra trong một vụ nổ.

6.54

Mạch điện áp cực thấp an toàn (safety extra low voltage circuit)

SELV

Mạch có điện áp không vượt quá giá trị trong Bảng 6.1 và an toàn khi chạm vào cả trong điều kiện hoạt động bình thường và sau sự cố lỗi đơn. Điện áp cực thấp (ELV) chỉ tương đương với SELV trong điều kiện bình thường (không phải sự cố lỗi đơn).

Bảng 6.1 - Giới hạn điện áp SELV

6.55

Cell sodium-beta (nhiệt độ cao) (sodium-beta (high temperature) cells)

Cell sử dụng chất điện phân rắn natri kim loại và gốm  -Al và hoạt động ở nhiệt độ cao. Dưới đây là hai công nghệ đã được thương mại thuộc nhóm này:

a) Cell pin natri nikel clorua - Một cell pin sạc lại được có điện cực âm là natri, điện cực dương có thể bao gồm niken, niken clorua hoặc natri clorua và chất điện phân rắn β-Al bằng gốm. Hoạt động bình thường của cell pin nằm trong khoảng nhiệt độ từ 270 °C đến 350 °C (518 °F đến 662 °F) để các vật liệu chủ động được ở trạng thái nóng chảy và để đảm bảo độ dẫn ion.

b) Cell pin natri/sulfur - Một cell pin sạc lại được có điện cực âm là natri, điện cực dương bao gồm lưu huỳnh và chất điện phân gốm  -Al. Hoạt động bình thường của cell pin nằm trong khoảng nhiệt độ từ 310 °C đến 370 °C (590 °F đến 698 °F) để các vật liệu chủ động được ở trạng thái nóng chảy và để đảm bảo độ dẫn ion.

6.56

Cell natri ion (sodium ion cells)

Cell có cấu trúc tương tự như cell lithium ion ngoại trừ chúng sử dụng natri làm ion vận chuyển với điện cực dương là hợp chất natri và cực âm là cacbon hoặc loại tương tự, với chất điện phân chứa nước hoặc không chứa nước và với một muối hợp chất natri hòa tan trong chất điện phân.

CHÚ THÍCH: Ví dụ về cell lon natri là cell Prussian Blue hoặc cell oxit được xen kẽ các lớp kim loại.

6.57

Trạng thái sạc (state of charge)

SOC

Dung lượng khả dụng trong hệ thống pin, gói pin, môđun hoặc cell pin được biểu thị bằng phần trăm của dung lượng danh định.

6.58

Mất kiểm soát nhiệt (thermal runaway)

Sự cố khi một cell pin điện hóa tăng nhiệt độ của nó do tự làm nóng một cách không kiểm soát được. Quá trình mất kiểm soát nhiệt diễn ra khi tốc độ sinh nhiệt ở cell cao hơn khả năng tản nhiệt. Điều này có thể dẫn đến cháy, nổ và thoát khí.

6.59

Thoát hơi độc (toxic vapor release)

Thoát ra (các) hơi ở nồng độ vượt quá giới hạn phơi nhiễm cho phép của cơ quan có thẩm quyền được lấy trung bình theo trọng số thời gian 8 h (TWA), tương ứng với giới hạn phơi nhiễm cho phép 10 h mỗi ngày, 40 h mỗi tuần.

6.60

Thông hơi (venting)

Tình trạng khi chất điện phân của cell và/hoặc dung môi của pin/tụ điện được phát ra dưới dạng hơi, khói hoặc sol từ lỗ thông hơi được thiết kế hoặc qua mép được bịt kín.

MỤC II - KẾT CẤU

7 Quy định chung

7.1 Vật liệu phi kim loại

7.1.1 Vật liệu polyme được sử dụng làm vỏ bọc phải tuân thủ các yêu cầu nêu trong Bảng 4.1 - Yêu cầu về vỏ bọc, Phần III của UL 746C trừ khi được sửa đổi theo tiêu chuẩn này.

Ngoại lệ 1: Các vật liệu polyme được sử dụng làm vỏ tàu điện nhẹ (LER) dùng cho các ứng dụng chuyển động và VAP phải có khả năng cháy tối thiểu V-1 hoặc tốt hơn, theo UL 94 nếu được thiết kế để làm thành vỏ bọc hoặc các khoang bên trong tàu.

Ngoại lệ 2: Các phần của vỏ tàu điện nhẹ dùng cho các ứng dụng chuyển động và VAP có thể được đánh giá một cách khác là theo các thử nghiệm ngọn lửa sản phẩm cuối 20 mm theo UL 746C.

7.1.2 Các yếu tố được xem xét khi đánh giá một vỏ bọc như dưới đây. Đối với vỏ bọc phi kim loại, tất cả các yếu tố này phải được xem xét về lão hóa nhiệt. Độ ổn định kích thước của vỏ bọc polyme được đánh giá bằng việc tuân thủ thử nghiệm biến dạng giảm ứng suất khuôn.

a) Khả năng chịu va đập;

b) Khả năng chịu ép;

c) Hoạt động bất thường;

d) Điều kiện khắc nghiệt; và

e) Biến dạng giảm ứng suất khuôn.

7.1.3 Vật liệu polyme được sử dụng làm vỏ bọc và cách nhiệt phải phù hợp với nhiệt độ dự kiến gặp phải trong ứng dụng dự kiến. Vỏ của gói pin phải có chỉ số nhiệt tương đối (RTI) với va đập phù hợp đối với các nhiệt độ gặp phải trong ứng dụng nhưng không thấp hơn 80 °C (176 °F), như được xác định theo UL 746B.

7.1.4 Vật liệu vỏ của gói pin được thiết kế để tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong ứng dụng sử dụng cuối phải tuân thủ các thử nghiệm về Khả năng chống tia cực tím và thử nghiệm Tiếp xúc với nước và ngâm nước theo UL 746C.

7.1.5 Vật liệu polyme được sử dụng làm giá đỡ trực tiếp cho các bộ phận mang điện không phải của các mạch được xác định là không nguy hiểm (tức là các mạch điện có công suất giới hạn) phải tuân thủ các yêu cầu về cách điện của UL 746C.

Ngoại lệ: Vật liệu polyme được sử dụng làm giá đỡ trực tiếp cho các bộ phận mang điện đáp ứng các yêu cầu về “Biện pháp bảo vệ chống cháy trong điều kiện vận hành bình thường và điều kiện vận hành bất thường”, Điều 6.3 của UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1 hoặc các yêu cầu về “Biện pháp bảo vệ chống cháy trong điều kiện sự cố đơn” theo Điều 6.4 của UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1 được coi là chấp nhận được. Trong trường hợp được quy định rằng các bộ phận hợp thành này phải đáp ứng các tiêu chuẩn TCVN hoặc IEC liên quan thì các bộ phận hợp thành này phải tuân thủ các tiêu chuẩn UL và CSA nếu thuộc đối tượng áp dụng.

7.1.6 Vỏ chứa, đường ống và vỏ bằng polyme chỉ chứa chất điện phân và cảm biến trong các pin điện phân dòng chảy phải có thông số đặc trưng về khả năng cháy HB hoặc tốt hơn theo UL 94.

7.1.7 Tấm mạch in phải có thông số đặc trưng về khả năng cháy V-0 hoặc V-1 theo UL 94.

Ngoại lệ: Yêu cầu này không áp dụng cho tấm mạch in chỉ được kết nối trong mạch năng lượng giới hạn điện áp thấp (LVLE) trong đó sự suy giảm hoặc đứt liên kết giữa dây dẫn và vật liệu cơ bản không gây ra nguy cơ cháy hoặc điện giật.

7.1.8 Các miếng đệm và đầu bịt đảm bảo an toàn phải được xác định phù hợp với nhiệt độ mà chúng phải chịu và các điều kiện sử dụng khác. Sự phù hợp được xác định bằng các thử nghiệm thuộc đối tượng áp dụng của UL 157.

7.2 Khả năng chịu ăn mòn của bộ phận kim loại

7.2.1 Vỏ của gói pin bằng kim loại phải có khả năng chịu ăn mòn. Quá trình mạ hoặc phủ phù hợp có thể đạt được khả năng chịu ăn mòn. Hướng dẫn bổ sung về các phương pháp đạt được khả năng chịu ăn mòn có thể được tìm thấy trong UL 50E/C22.2 No. 94.2.

7.2.2 Các phần dẫn điện tiếp xúc ở các đầu nối và các mối nối không phải chịu ăn mòn do tác động điện hóa. Phải tránh sự kết hợp phía trên đường thẳng trong Bảng D.1 của Phụ lục D trừ khi có đánh giá chứng tỏ rằng khả năng ăn mòn là không đáng kể đối với các vật liệu và thiết kế kết nối cụ thể. Xem Phụ lục D.

7.3 Vỏ bọc

7.3.1 Vỏ bọc của hệ thống pin phải có độ bền và độ cứng cần thiết để chống lại các tác động vật lý có thể xảy ra trong quá trình sử dụng dự kiến, nhằm giảm nguy cơ cháy hoặc gây thương tích cho con người. Sự phù hợp được xác định bằng các thử nghiệm của tiêu chuẩn này.

7.3.2 Dụng cụ có ưu điểm về cơ học như kìm, tuốc nơ vít, cưa sắt hoặc dụng cụ tương tự phải có khả năng về cơ tối thiểu cần thiết để mở vỏ bọc.

7.3.3 Các lỗ hở trên vỏ bọc phải được thiết kế để ngăn chặn việc vô ý tiếp cận các bộ phận nguy hiểm. Sự phù hợp được xác định bằng các thử nghiệm bảo vệ chống tiếp cận các bộ phận nguy hiểm được biểu thị bằng chữ số đặc trưng thứ nhất, Điều 12 của TCVN 4255 (IEC 60529) hoặc CAN/CSA-C22.2 No. 60529, đối với IP tối thiểu là IP2X hoặc IPXXB, và C22.1, Bảng 65 về lựa chọn vỏ bọc cho các vị trí không nguy hiểm. (Đánh giá theo TCVN 4255 (IEC 60529) hoặc CAN/CSA-C22.2 No. 60529, Điều 12, bao gồm việc sử dụng đầu dò có khớp theo IEC với lực đặt vào là 10 N ±10 %).

Ngoại lệ: Đối với các hệ thống pin được thiết kế chỉ để đặt ở những vị trí hạn chế tiếp cận theo 6.51, các phần nguy hiểm có thể tiếp xúc với đầu dò có khớp nhưng phải được đặt hoặc được bảo vệ sao cho ngăn được sự tiếp xúc không chủ ý của người bảo trì hoặc người được huấn luyện khác. Thiết bị như vậy phải được cung cấp hướng dẫn lắp đặt phù hợp với 45.3 và được ghi nhãn phù hợp với 44.14.

7.3.4 Các lỗ hở trong vỏ bọc phải có kết cấu để ngăn ngừa sự tích tụ khí dễ cháy có thể dẫn đến điều kiện nguy hiểm khi sự tập trung khí hydro do điện phân các chất điện phân chứa nước đối với các công nghệ pin được áp dụng, ví dụ như pin chì axit và niken có lỗ thông hơi hoặc có van điều chỉnh và các công nghệ tụ điện hóa, lớn hơn 25 % LFL của hydro (tương đương với nồng độ 1 % trong một thể tích không khí). Các lỗ thông gió phải có diện tích mở tối thiểu là:

A = 0,005NC ₅ (cm ² )

trong đó:

A = Tổng tiết diện yêu cầu của các lỗ thông hơi (cm ² )

N = Số lượng cell trong pin

C ₅ = Dung lượng pin ở tốc độ 5 h (Ah)

Ngoại lệ: Tiết diện lỗ thông hơi có thể được giảm xuống nếu có thể chứng minh được rằng có đủ thông hơi bên trong pin để ngăn ngừa sự tích tụ khí hydro vượt quá 25 % LFL của hydro.

7.3.5 Các gói pin được thiết kế để lắp đặt ở những nơi chúng có thể tiếp xúc với ẩm do mưa, nước bắn tóe hoặc ngâm nước phải được đánh giá về khả năng chịu xâm nhập ẩm theo TCVN 4255 (IEC 60529) hoặc CAN/CSA-C22.2 No. 60529, hoặc như được nêu trong NFPA 70, Khoản 110 hoặc Điều 2 của C22.1 đối với tên gọi của loại vỏ bọc và UL 50E/C22.2 No. 94.2 hoặc NEMA 250. Xem thêm Điều 39.

7.4 Đi dây và các đầu nối

7.4.1 Quy định chung

7.4.1.1 Dây dẫn phải được cách điện và chấp nhận được cho mục đích sử dụng khi xem xét về nhiệt độ, điện áp và các điều kiện vận hành mà dây dẫn bên trong thiết bị có thể phải chịu.

7.4.1.2 Mối nối hoặc đấu nối dây phải chắc chắn về mặt cơ khí và phải cung cấp tiếp điểm điện mà không gây lực căng cho các mối nối và đầu nối. Hệ thống đi dây phải được cố định và định tuyến cách xa các cạnh sắc hoặc các phần vượt quá khả năng cách điện. Các lỗ hở trong các ngăn mà dây dẫn có cách điện đi qua phải nhẵn và được lượn tròn hoặc có ống lót hoặc vòng đệm cách điện bảo vệ để tránh mài mòn. Các đấu nối dây dẫn giữa các bộ phận khác nhau của môđun/gói pin và các phụ kiện phải được định tuyến và cố định để ngăn ngừa khả năng xảy ra tình trạng ngắn mạch.

7.4.1.3 Các phần mang điện không được cách điện, bao gồm cả đầu nối, phải được cố định chắc chắn vào bề mặt đỡ của nó bằng phương pháp khác với phương pháp ma sát giữa các bề mặt để ngăn không cho nó quay, dịch chuyển vị trí hoặc tạo ra ngắn mạch.

7.4.1.4 Đầu nối bên ngoài của pin phải được thiết kế để ngăn ngừa hiện tượng chập mạch ngoài ý muốn. Đầu nối bên ngoài phải được thiết kế để ngăn chặn việc vô tình đấu nối sai hoặc ngắt kết nối khi lắp đặt vào ứng dụng sử dụng cuối cùng của nó.

7.4.1.5 Dây nguồn và dây dẫn bên ngoài không thể tháo rời mà có thể tiếp cận được trong quá trình lắp đặt cho mục đích sử dụng cuối phải có cơ cấu giảm sức căng để ngăn ngừa sức căng lên các dây dẫn bên trong khi bị kéo và đẩy. Sự phù hợp được xác định bằng các thử nghiệm ở 26.4 và 26.5.

7.4.1.6 Phích cắm và ổ cắm phải có thông số danh định về điện áp, dòng điện, nhiệt độ dự kiến và khả năng ngắt kết nối trong điều kiện có tải, nếu thuộc đối tượng áp dụng.

7.4.1.7 Cáp của hệ thống pin phải có thông số danh định theo hoạt động dự kiến của chúng bao gồm điện áp, dòng điện, nhiệt độ và môi trường. Dây nguồn bên ngoài dùng cho các mạch điện có điện áp nguy hiểm phải được bọc để tránh mài mòn dây dẫn bên trong, có thông số danh định và cách điện thích hợp cho các ứng dụng dự kiến.

7.4.1.8 Trong phích cắm và ổ cắm nhiều lỗ, và bất cứ nơi nào có thể xảy ra chập mạch, phải trang bị phương tiện để ngăn sự tiếp xúc giữa các bộ phận trong mạch SELV hoặc các bộ phận có điện áp nguy hiểm do lỏng đầu nối hoặc đứt sợi dây ở một đầu cuối. Kiểm tra sự phù hợp bằng cách xem xét, bằng phép đo và, nếu cần, bằng thử nghiệm sau. Tác dụng một lực 10 N (2,25 lbf) lên dây dẫn gần điểm đấu nối của nó. Dây dẫn không được đứt rời hoặc xoay quanh đầu nối của nó đến mức khoảng cách bị giảm xuống thấp hơn các giá trị quy định ở 7.5.

7.4.1.9 Ngăn chứa dây dẫn và đầu nối dây được cung cấp để đấu nối hệ thống pin với các mạch điện bên ngoài phải có kết cấu như sau:

a) Ngắn kết nối dây tại hiện trường trong đó các đấu nối nguồn phải được bố trí sao cho có thể tiếp cận được các đấu nối để kiểm tra sau khi thiết bị được lắp đặt như dự kiến.

b) Các lỗ đột trong vỏ bọc bằng tấm kim loại phải được cố định chắc chắn và phải có thể tháo ra được mà vỏ bọc không bị biến dạng quá mức. Các lỗ đột phái được bao quanh bởi một bề mặt phẳng để chứa ống lót của ống dẫn hoặc đai ốc khóa có kích thước phù hợp.

c) Hộp ổ cắm, hộp đầu cực, ngăn đi dây, trong đó thực hiện các kết nối trường không được có bất kỳ cạnh sắc nào kể cả ren vít, gờ, bavia hoặc bộ phận chuyển động tương tự có thể làm mòn cách điện trên dây dẫn hoặc gây hư hỏng khác cho dây dẫn.

d) Đầu nối hoặc dây dẫn trường phải có thông số đặc trưng để nối dây dẫn hoặc các dây dẫn có dòng điện danh định tối thiểu bằng 125 % thông số đặc trưng của khối.

e) Khoảng cách giữa điểm cuối của điểm nối dây được lắp đặt tại hiện trường và thành của vỏ bọc mà dây dẫn hướng tới phải phù hợp với Bảng 312.6 (A) hoặc (B) của NFPA 70.

7.4.2 Hạt cách điện và cái cách điện gốm

7.4.2.1 Hạt cách điện và cái cách điện gốm tương tự trên các dây dẫn phải:

a) Được cố định hoặc đỡ sao cho chúng không thể thay đổi vị trí đến mức gây nguy hiểm; và

b) Không tựa vào các cạnh sắc hoặc góc nhọn.

7.4.2.2 Nếu các hạt cách điện nằm bên trong ống kim loại linh hoạt thì chúng phải được chứa bên trong lớp lót cách điện, trừ khi ống được lắp hoặc cố định sao cho chuyển động trong sử dụng bình thường sẽ không tạo ra nguy hiểm. Kiểm tra sự phù hợp bằng cách xem xét và, nếu cần, bằng thử nghiệm sau. Một lực 10 N (2,25 lbf) được tác dụng lên cái cách điện hoặc lên ống. Chuyển động tạo ra, nếu có, không được tạo ra nguy hiểm theo nghĩa của tiêu chuẩn này.

7.5 Khoảng cách và cách ly giữa các mạch

7.5.1 Quy định chung

7.5.1.1 Các mạch điện trong gói pin có cực tính ngược nhau phải được cung cấp các khoảng cách vật lý tin cậy để tránh hiện tượng ngắn mạch không chủ ý (tức là khoảng cách về điện trên tấm mạch in, khoảng cách vật lý cố định các dây dẫn và bộ phận không cách điện, v.v.). Cách điện phù hợp với nhiệt độ dự kiến và điện áp tối đa phải được sử dụng ở những nơi mà khoảng cách không thể được khống chế bằng việc cách ly vật lý tin cậy.

7.5.1.2 Khoảng cách về điện trong mạch điện phải dựa trên cấp cách điện yêu cầu như nêu trong 5.4 của UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1, và 5.4.2 và 5.4.3 của UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1. Về mức nhiễm bẩn thích hợp của môi trường dự kiến, xem 7.5.2 và 7.5.3.

Ngoại lệ 1: Để thay cho các yêu cầu về khoảng cách này, có thể sử dụng các yêu cầu về khoảng cách trong UL 840 để xác định khe hở không khí, nguồn một chiều như pin không có cấp quá điện áp như được nêu trong phần Thành phần của UL 840 trừ khi được sạc qua bộ chỉnh lưu được nối vào nguồn điện xoay chiều thì cấp quá điện áp phải giống như cấp yêu cầu đối với bộ chỉnh lưu trữ khi bộ chỉnh lưu sử dụng cách ly galvanic. Nếu sử dụng cách ly galvanic thì cấp quá điện áp có thể được giảm xuống cấp quá điện áp thấp hơn tiếp theo. Mức độ nhiễm bẩn dự kiến là được xác định bởi thiết kế và ứng dụng của hệ thống pin hoặc cụm lắp ráp cần đánh giá.

Ngoại lệ 2: Để thay thế cho các giá trị khe hở không khí được nêu trong UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1, có thể sử dụng phương pháp thay thế để xác định khe hở không khí tối thiểu trong Phụ lục về Phương pháp thay thế để xác định khe hở cách điện trong các mạch được kết nối với nguồn điện xoay chiều không vượt quá điện áp đỉnh 420 V (300 V hiệu dụng), Phụ lục X, của UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1.

Ngoại lệ 3: Để thay thế cho các yêu cầu về khoảng cách này, có thể áp dụng các yêu cầu về khoảng cách trong Bảng 7.1. Khi sử dụng bảng này có thể xác định được các điện áp làm việc lớn nhất của mạch thông qua thử nghiệm ở Điều 23. Xem chú thích trong Bảng 7.1 về việc điều chỉnh khoảng cách khi có yêu cầu về cách điện kép hoặc cách điện tăng cường.

Ngoại lệ 4: Có thể áp dụng khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để thay thế.

Bảng 7.1 - Khoảng cách về điện

7.5.1.3 Các dây dẫn của các mạch làm việc ở các điện thế khác nhau phải được cách ly với nhau một cách tin cậy trừ khi mỗi dây dẫn đều có cách điện chấp nhận được đối với điện thế cao nhất liên quan.

7.5.1.4 Dây dẫn có cách điện phải được giữ chắc chắn sao cho nó không thể tiếp xúc với bộ phận mang điện không cách điện của mạch điện hoạt động ở điện thế khác nhau. Một vài ví dụ như kẹp hoặc định tuyến dây dẫn, sử dụng các tấm ngăn cách bằng vật liệu cách điện hoặc các phương tiện khác để phân tách cố định các bộ phận.

7.5.1.5 Không có khoảng cách tối thiểu nào áp dụng cho các bộ phận trong đó hợp chất cách điện lấp đầy hoàn toàn vỏ của hợp chất hoặc cụm lắp ráp nếu khoảng cách xuyên qua lớp cách điện, ở các điện áp cao hơn mức SELV, có chiều dày tối thiểu là 0,4 mm (0,02 in) đối với cách điện phụ hoặc cách điện tăng cường và đạt thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi. Không có yêu cầu về độ dày cách điện tối thiểu đối với cách điện của mạch điện bằng hoặc thấp hơn mức SELV đối với cách điện chính hoặc cách điện chức năng. Một số ví dụ bao gồm bọc kín, đóng gói và đặt trong chân không.

7.5.1.6 Không sử dụng UL 840 đối với khe hở không khí giữa phần mang điện không cách điện và các thành của vỏ kim loại, bao gồm cả phụ kiện cho ống dẫn hoặc cáp có áo giáp. Không sử dụng UL 840 đối với khe hở không khí và chiều dài đường rò tại các đầu nối dây hiện trường.

7.5.1.7 Khi xác định khe hở không khí đối với cách điện kép hoặc cách điện tăng cường theo UL 840, khe hở không khí của cách điện tăng cường phải được xác định kích thước ứng với điện áp xung danh định nhưng chọn cao hơn một bậc trong dãy các giá trị ưu tiên trong bảng về khe hở tối thiểu cho thiết bị của UL 840 so với giá trị quy định cho cách điện chính. Nếu điện áp chịu xung yêu cầu đối với cách điện chính khác với giá trị lấy từ dãy ưu tiên thì cách điện tăng cường phải có kích thước để chịu được 160 % điện áp chịu xung yêu cầu đối với cách điện chính.

7.5.1.8 Khi xác định chiều dài đường rò đối với cách điện kép hoặc cách điện tăng cường theo UL 840, chiều dài đường rò đối với cách điện tăng cường phải gấp đôi chiều dài đường rò yêu cầu đối với cách điện chính như xác định trong UL 840.

7.5.1.9 Khi xác định khoảng cách điện theo 7.5.1.1, mạch pin khi không nối trực tiếp với mạch sơ cấp và lấy nguồn từ máy biến áp hoặc bộ chuyển đổi thì phải được coi là mạch thứ cấp. Điện áp hệ thống danh định pha-đất được sử dụng để xác định điện áp quá độ nguồn điện lưới trong UL 62368-1/CSA C22.2 số 62368-1 hoặc điện áp xung danh định trong UL 840 phải là điện áp cấp nguồn danh định của thiết bị sạc cho pin.

7.5.1.10 Đối với pin được thiết kế để lắp đặt ở độ cao so với mức nước biển là lớn (tức là 2 000 m trở lên), xem bảng Hệ số nhân đối với khe hở không khí và điện áp thử nghiệm của UL 62368-1/CSA C22.2 No. 62368-1 hoặc bảng Hệ số hiệu chỉnh độ cao so với mức nước biển để hiệu chỉnh khe hở không khí của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đối với các hệ số nhân được áp dụng cho các giá trị khe hở không khí.

7.5.2 Cấp quá điện áp để xác định chiều dài đường rò và khe hở không khí

7.5.2.1 Khi xác định các yêu cầu về chiều dài đường rò và khe hở không khí từ 7.5.1.2, cấp quá điện áp đối với hệ thống pin phải được xác định dựa trên cách nối pin với nguồn điện lưới. Đối với thiết bị hoặc mạch điện được cấp điện từ nguồn điện lưới, bốn cấp được đưa vào xem xét:

a) Cấp IV áp dụng cho thiết bị được nối cố định tại điểm bắt đầu của hệ thống lắp đặt điện (phía nguồn của tủ phân phối chính). Ví dụ như đồng hồ đo điện, thiết bị bảo vệ quá dòng sơ cấp và các thiết bị khác được nối trực tiếp với đường dây hở ngoài trời;

b) Cấp III áp dụng cho thiết bị được nối cố định trong hệ thống lắp đặt điện cố định (phía sau và bao gồm cả tủ phân phối chính). Ví dụ như thiết bị đóng cắt và các thiết bị khác trong hệ thống lắp đặt điện công nghiệp;

c) Cấp II áp dụng cho thiết bị không được nối cố định vào hệ thống lắp đặt điện cố định. Ví dụ như các thiết bị, dụng cụ cầm tay và các thiết bị được kết nối bằng phích cắm khác; và

d) Cấp I áp dụng cho thiết bị nối vào mạch điện trong đó đã thực hiện các biện pháp để giảm quá điện áp quá độ xuống mức thấp.

7.5.2.2 Đối với hệ thống pin tĩnh tại, áp dụng quá điện áp cấp III. Quá áp cấp II có thể được áp dụng cho hệ thống pin cố định được cách ly với nguồn cấp điện quá áp cấp III (ví dụ như từ PCS quá áp cấp III) thông qua một máy biến áp cách ly hoặc được bảo vệ theo cách ngăn ngừa điều kiện quá điện áp nhất thời. Đối với pin nguồn phụ của xe và pin LER trên xe, phải áp dụng quá điện áp cấp II.

7.5.3 Mức nhiễm bẩn để xác định chiều dài đường rò và khe hở không khí

7.5.3.1 Dựa vào 7.5.1.2, sau đây là các điều kiện để xác định mức nhiễm bẩn cần sử dụng khi xác định chiều dài đường rò và khe hở không khí. Xem thêm các ví dụ trong Bảng 7.2.

a) Nhiễm bẩn độ 1 - Không nhiễm bẩn hoặc chỉ nhiễm bẩn khô, không dẫn điện. Thông thường, điều này đạt được bằng cách các linh kiện và cụm lắp ráp được bao kín thích hợp bằng vỏ bọc hoặc niêm phong kín để loại trừ bụi và hơi ẩm.

b) Nhiễm bẩn độ 2 - Chỉ nhiễm bẩn không dẫn điện có thể tạm thời trở nên dẫn điện do đôi khi có ngưng tụ.

c) Nhiễm bẩn độ 3 - Nhiễm bẩn dẫn điện hoặc nhiễm bẩn khô không dẫn điện mà có thể trở nên dẫn điện do có ngưng tụ được dự kiến.

d) Nhiễm bẩn độ 4 - Nhiễm bẩn tạo ra độ dẫn điện lâu dài do bụi dẫn điện hoặc mưa và tuyết.

Bảng 7.2 - Ví dụ về các mức nhiễm bẩn của môi trường

7.6 Mức cách điện, nối đất bảo vệ và liên kết bảo vệ

7.6.1 Mạch điện áp nguy hiểm phải được cách điện với các bộ phận dẫn điện có thể tiếp cận và các mạch như nêu trong 7.6.2 thông qua:

a) Cách điện chính và có hệ thống nối đất bảo vệ để bảo vệ trong trường hợp cách điện chính có sự cố; hoặc

b) Hệ thống cách điện kép hoặc cách điện tăng cường; hoặc

c) Kết hợp cả (a) và (b).

7.6.2 Mạch điện áp cực thấp an toàn (SELV) như định nghĩa trong 6.54 được cách điện với các bộ phận dẫn điện tiếp cận được chỉ thông qua cách điện chức năng thì được coi là tiếp cận được.

7.6.3 Pin dựa vào nối đất bảo vệ phải phù hợp với 7.6.4 đến 7.6.9.

7.6.4 Các bộ phận kim loại không mang dòng điện và tiếp cận được của hệ thống pin có các mạch điện áp nguy hiểm mà có thể trở nên mang điện trong trường hợp cách điện bị hỏng, phải được liên kết với đầu nối đất của thiết bị.

7.6.5 Các bộ phận của hệ thống nối đất bảo vệ phải được cố định chắc chắn theo 7.4.1.2 và có sự tiếp xúc tốt giữa kim loại với kim loại. Tất cả các mối nối phải được giữ chắc chắn chống bị lỏng không chủ ý và phải đảm bảo mối nối hoàn toàn tốt. Điện trở giữa đầu nối dẫn bảo vệ ở 7.6.8 và các bộ phận dẫn điện tiếp cận được và không mang dòng nêu trong 7.6.2 không được vượt quá 0,1 Ω.

7.6.6 Theo 7.6.5, khi nối các bộ phận dẫn điện được nối liên kết, sơn hoặc lớp phủ ở các khu vực tiếp xúc phải được loại bỏ hoặc phải sử dụng vòng đệm khóa xuyên qua sơn cùng với bu lông hoặc vít cố định để tạo sự tiếp xúc tốt giữa kim loại với kim loại. Không được sử dụng chất bịt kín khóa ren, epoxy, keo dán hoặc các hợp chất tương tự khác và chỉ sử dụng mối hàn làm phương tiện cố định vì chúng không được coi là tin cậy. Ngoài ra, đinh tán, bản lề (trừ bản lề kiều piano giữa kim loại với kim loại) và các bộ phận có thể bị tháo ra khi bảo trì sẽ không được dựa vào các mối nối để đảm bảo tính liên tục của hệ thống nối đất bảo vệ và liên kết bảo vệ.

7.6.7 Theo 7.6.5, các phương pháp cố định được coi là tin cậy và đảm bảo tiếp xúc tốt giữa kim loại với kim loại có thể bao gồm các phương pháp sau:

a) Khối đầu nối;

b) Bộ nối kiểu áp lực, vấu nối đất và các bộ nối thiết bị nối đất và nối liên kết tương tự;

c) Quá trình hàn tỏa nhiệt;

d) Cơ cấu xiết kiểu vít máy mà gài khớp ít nhất hai ren hoặc được giữ chặt bằng đai ốc; và

e) Vít máy tạo ren liên kết mà gài khớp không ít hơn hai ren bên trong vỏ ngoài.

7.6.8 Đầu nối đất chính của hệ thống nối đất bảo vệ phải được nhận biết bằng một trong các cách sau:

a) Vít đầu lục giác, màu xanh lá cây, không dễ tháo rời;

b) Đai ốc đầu nối có hình lục giác, màu xanh lá cây, không dễ tháo rời;

c) Bộ nối dây kiểu ép màu xanh lá cây; hoặc

d) Ghi nhãn cụm từ "Nối đất" hoặc các chữ cái "G" hoặc "GR" hoặc ký hiệu nối đất (IEC 60417, số 5019) hoặc được được nhận biết bằng màu xanh lá cây dễ phân biệt.

7.6.9 Dây dẫn, dùng cho hệ thống nối đất và liên kết bảo vệ, phải có kích cỡ để xử lý dòng điện sự cố dự kiến và nếu được cách điện thì cách điện phải có màu xanh lá cây hoặc xanh lá cây và sọc vàng. Dây dẫn nối đất phải có kích thước phù hợp với Khoản 250.122 của NFPA 70 hoặc Quy tắc 10-810 của C22.1.

7.7 Máy biến áp

7.7.1 Máy biến áp phải được đánh giá theo UL 1562, UL 1310 hoặc tiêu chuẩn tương đương đối với điều kiện quá tải và phải có cách điện phù hợp với mạch điện mà chúng được nối vào.

7.7.2 Máy biến áp trong mạch hạ áp có thể được đánh giá theo 26.6.

7.7.3 Máy biến áp phải có bảo vệ quá dòng ở phía sơ cấp của máy biến áp và có kích cỡ phù hợp với Khoản 450 của NFPA 70 hoặc Điều 26 của C22.1.

7.8 Phân tích an toàn hệ thống

7.8.1 Phân tích an toàn bao gồm việc nhận biết mối nguy hiểm, phân tích rủi ro và đánh giá rủi ro phải được tiến hành trên thiết bị được thử nghiệm. Phân tích an toàn này phải xác định được phần nào của hệ thống có liên quan đến an toàn thông qua phương pháp luận hiện có nêu trong 7.8.2. Cách tiếp cận này cần xác định các kịch bản nguy hiểm và xác định các cơ chế giảm thiểu. Phân tích an toàn này phải nhận biết các mạch hoặc phần mềm an toàn giải quyết từng tình trạng nguy hiểm và xem xét tính năng của từng mạch hoặc phần mềm an toàn. Các điều kiện sau đây trong các điểm từ (a) đến (c) phải được xem xét trừ khi nhà chế tạo đưa ra bằng chứng đầy đủ (ví dụ phân tích an toàn bổ sung) rằng các điều kiện này không nguy hiểm. Các điều kiện sau đây trong các điểm từ (a) đến (c) phải được xem xét tối thiểu nhưng không giới hạn ở:

a) Quá điện áp và dưới điện áp của cell pin;

b) Quá nhiệt và dưới nhiệt độ của pin; và

c) Quá dòng của pin trong điều kiện sạc và xả.

7.8.2 Các tài liệu có thể được sử dụng làm hướng dẫn phân tích an toàn bao gồm:

a) IEC 60812;

b) IEC 61025;

c) MIL-STD-1629A; và

d) IEC 61508, tất cả các phần.

7.8.3 Việc phân tích trong 7.8.1 được sử dụng để nhận biết các lỗi dự kiến trong hệ thống có thể dẫn đến tình trạng nguy hiểm và được kiểm tra xác nhận bằng việc tuân thủ 7.9. Việc phân tích phải xem xét độ tin cậy của mọi thành phần và hệ thống theo dõi cũng như các hệ thống truyền thông cung cấp thông tin cho các cơ cấu điều khiển có thể ảnh hưởng đến an toàn. Việc phân tích phải xem xét các tình trạng lỗi đơn trong mạch bảo vệ bên cạnh các lỗi đơn ở nơi khác có thể dẫn đến tình trạng nguy hiểm.

7.9 Mạch bảo vệ và cơ cấu điều khiển

7.9.1 Không được dựa vào các thiết bị bảo vệ chủ động đối với các an toàn quan trọng và phải đáp ứng một trong các yêu cầu trong (a) đến (c) và phù hợp với 7.9.2 và 7.9.3 nếu thuộc đối tượng áp dụng. Xem 6.49 và 6.50 để biết định nghĩa về thiết bị bảo vệ chủ động và thụ động.

a) Được trang bị thiết bị bảo vệ thụ động dự phòng;

b) Được trang bị bảo vệ chủ động dự phòng mà vẫn duy trì chức năng và mang điện khi mất điện hoặc hỏng cấp bảo vệ chủ động đầu tiên; hoặc

c) Vẫn hoạt động đầy đủ hoặc hỏng một cách an toàn khi mất điện hoặc trong tình trạng lỗi đơn của mạch hoạt động.

Ngoại lệ: Các thiết bị bảo vệ chủ động phù hợp với IEC 61508 (tất cả các phần), đáp ứng mức toàn vẹn an toàn tối thiểu (SIL) “2”, TCVN 7384 (ISO 13849) (tất cả các phần), đáp ứng mức tính năng tối thiểu (PL) “c” hoặc ISO 26262 (tất cả các phần) thì được phép dựa vào Mức độ toàn vẹn an toàn ô tô (ASIL) tối thiểu “C” để đảm bảo an toàn quan trọng. SIL, PL hoặc ASIL đối với chức năng an toàn có thể được giảm xuống nếu nhà chế tạo cung cấp phân tích an toàn bổ sung, ví dụ phân tích lớp bảo vệ (LOPA), cho thấy mức giảm rủi ro cần thiết đã giảm nhờ các biện pháp khác được sử dụng trong hệ thống pin.

7.9.2 Các thiết bị bảo vệ chủ động để đảm bảo an toàn như nêu trong 7.9.1 phải được đánh giá theo:

a) Các yêu cầu về phân tích ảnh hưởng và chế độ sai lỗi (FMEA) trong UL 991 (Điều 7);

b) Bảo vệ chống các lỗi bên trong để đảm bảo các yêu cầu về an toàn chức năng trong UL 60730-1 hoặc CAN/CSA E60730-1 (Điều H.27.1.2);

c) Bảo vệ chống các lỗi để đảm bảo các yêu cầu về an toàn chức năng (yêu cầu Loại B) trong CSA C22.2 No. 0.8 (Mục 5.5) để xác định sự phù hợp và nhận biết các thử nghiệm cần thiết để kiểm tra xác nhận khả năng chịu lỗi đơn.

7.9.3 Theo 7.9.1, phần mềm đảm bảo an toàn phải phù hợp với:

a) Yêu cầu phần mềm loại 1 của UL 1998;

b) Yêu cầu phần mềm loại B của CSA C22.2 No. 0.8; hoặc

c) Yêu cầu về điều khiển bằng phần mềm (yêu cầu Phần mềm Loại B) trong UL 60730-1 (Điều H.11.12) hoặc CAN/CSA E60730-1.

7.9.4 Phần mềm và phần cứng liên quan được xác định là quan trọng đối với an toàn và có thể cập nhật từ xa phải đáp ứng các yêu cầu trong UL 5500.

7.9.5 Hệ thống pin phải được bảo vệ khỏi mọi mối nguy hiểm được xác định trong phân tích an toàn hệ thống của 7.8.

7.9.6 Theo 7.9.5, nếu được dựa vào để duy trì các cell trong các giới hạn vận hành an toàn của chúng thì hệ thống quản lý pin (BMS) phải duy trì pin trong các giới hạn điện áp và dòng điện quy định của cell để bảo vệ chống sạc quá mức và xả quá mức. BMS cũng phải duy trì các cell trong các giới hạn nhiệt độ quy định để bảo vệ khỏi quá nhiệt và hoạt động dưới nhiệt độ. Khi xem xét các mạch an toàn để xác định rằng các giới hạn vùng làm việc của cell được duy trì, dung sai của mạch/bộ phận bảo vệ phải được xem xét khi đánh giá. Các thành phần như cầu chảy, áp tô mát hoặc các thiết bị và bộ phận khác được xác định là cần thiết cho hoạt động an toàn của hệ thống pin và cần được cung cấp khi lắp đặt cho mục đích sử dụng cuối thì phải được nhận biết trong hướng dẫn lắp đặt.

7.9.7 Theo 7.9.5 và 7.9.6, nếu vượt quá giới hạn hoạt động an toàn thì mạch bảo vệ phải hạn chế hoặc ngắt quá trình sạc hoặc xả để ngăn chặn các sai lệch vượt quá các giới hạn này. Khi xảy ra tình huống nguy hiểm, như được xác định trong 7.8.1, hệ thống phải tiếp tục cung cấp chức năng an toàn hoặc chuyển sang trạng thái an toàn (SS) hoặc trạng thái xác định được rủi ro (RA). Nếu chức năng an toàn bị hỏng thì hệ thống phải duy trì ở trạng thái an toàn hoặc trạng thái xác định được rủi ro cho đến khi chức năng an toàn được phục hồi và hệ thống được coi là an toàn để vận hành.

7.9.8 Mạch bán dẫn và cơ cấu điều khiển bằng phần mềm, được coi là biện pháp bảo vệ an toàn chính, phải được đánh giá và thử nghiệm để kiểm tra xác nhận khả năng miễn nhiễm điện từ theo Điều 27.

Ngoại lệ: Mạch bán dẫn và phần mềm không nhất thiết phải phù hợp yêu cầu này nếu có thể chứng minh rằng mạch bán dẫn và phần mềm không được dựa vào để cung cấp bảo vệ an toàn chính.

7.9.9 Hệ thống pin có mạch điện áp nguy hiểm, bao gồm cả đầu ra từ 60 V trở lên, phải có thiết bị ngắt kết nối bằng tay hoặc có hướng dẫn lắp đặt cho thiết bị ngắt kết nối được cung cấp trong quá trình lắp đặt hệ thống. Thiết bị ngắt kết nối phải được đặt càng gần các cực của hệ thống pin càng tốt và phải có thông số đặc trưng cho ứng dụng bao gồm cả việc ngắt kết nối khi có tải nếu có. Thiết bị ngắt kết nối phải ngắt cả hai cực của mạch điện. Việc ngắt kết nối bằng tay không yêu cầu sử dụng dụng cụ hoặc thiết bị đặc biệt để vận hành. Thiết bị ngắt kết nối phải bao gồm một công tắc hoặc áp tô mát vận hành bằng tay.

Ngoại lệ 1: Hệ thống pin có phích cắm, ổ cắm hoặc bộ nối để nối với mạch đầu ra có thể không có phương tiện ngắt kết nối bổ sung. Phích cắm, ổ cắm và bộ nối được sử dụng cho mục đích này phải được nghiên cứu phù hợp với UL 1682 và có thông số đặc trưng về khả năng ngắt dòng điện phù hợp với mạch điện. Khoảng cách yêu cầu tới các mạch điện áp nguy hiểm phải được duy trì khi phích cắm, ổ cắm hoặc bộ nối bị ngắt kết nối.

Ngoại lệ 2: Pin điện phân dòng chảy mà có thể được tắt sao cho không có mạch điện nào ở mức điện áp nguy hiểm thì không cần phải có thiết bị ngắt kết nối bằng tay.

7.9.10 Cầu chảy được cung cấp để bảo vệ quá dòng cho pin bao gồm cả bảo vệ ngắn mạch phải được đánh giá trong cả điều kiện ngắn mạch và quá tải. Cầu chảy chỉ được đánh giá trong điều kiện ngắn mạch (cầu chảy loại aR) phải được cung cấp cùng với bảo vệ bổ sung (ví dụ BMS) để đảm bảo bảo vệ trong điều kiện quá dòng trong phạm vi thấp hơn phạm vi bao phủ bởi các loại cầu chảy này.

7.9.11 Các thành phần bảo vệ của môđun pin được thiết kế để nối nối tiếp trong các hệ thống pin phải có thông số danh định ứng với điện áp lớn nhất của hệ thống pin dự kiến.

7.10 Hệ thống quản lý nhiệt/làm mát

7.10.1 Hệ thống pin dựa vào hệ thống quản lý nhiệt tích hợp để ngăn ngừa quá nhiệt phải được thiết kế để tắt khi hệ thống quản lý nhiệt bị hỏng trừ khi có thể chứng minh được rằng lỗi của hệ thống quản lý nhiệt không dẫn đến tình huống nguy hiểm. Sự phù hợp được xác định bằng việc không đạt thử nghiệm hệ thống làm mát/ổn định nhiệt ở Điều 24.

7.10.2 Đường ống, ống mềm và ống dẫn dùng để chứa chất lỏng phải có khả năng chịu ăn mòn hóa học từ chất lỏng chứa trong đó, cũng như các chất lỏng khác có nhiều khả năng tiếp xúc với các bộ phận đó trong suốt tuổi thọ dự kiến của thiết bị. Các ống này phải có độ bền và các đặc tính vật liệu cần thiết để chịu được các ứng suất cơ và môi trường dự kiến. Kiểm tra sự phù hợp như nêu trong 7.11.1.

7.10.3 Theo 7.10.2, đường ống chứa chất lỏng phù hợp với phạm vi của ASME B31.3 phải phù hợp với các yêu cầu hiện hành của tài liệu đó. ASME B31.3 áp dụng cho đường ống chứa chất lỏng độc hại, chất lỏng dễ cháy, chất lỏng gây tổn hại cho mô người và chất lỏng không nguy hiểm ở áp suất lớn hơn 15 psi (105 kPa) hoặc nhiệt độ thấp hơn -29 °C (-20 °F) hoặc cao hơn hơn 186 °C (366 °F).

7.10.4 Đường ống, ống mềm và ống dẫn chứa chất lỏng phải được định tuyến và cố định để tránh rò rỉ có thể dẫn đến nguy cơ cháy, nổ hoặc điện giật.

7.10.5 Quạt hoặc quạt thổi sử dụng cho hệ thống làm mát không khí phải đáp ứng các yêu cầu trong UL 507.

Ngoại lệ: Quạt được lắp đặt trong các mạch điện một chiều SELV hoặc ELV không cần được đánh giá nếu cho thấy đã phù hợp với thử nghiệm trong 26.1.

7.10.6 Hệ thống pin dựa vào bộ sưởi tích hợp để duy trì nhiệt độ hoạt động của hệ thống pin phải được thiết kế để tắt khi bộ sưởi bị hỏng trừ khi có thể chứng minh được thông qua phân tích lỗi và nếu cần, thử nghiệm hoạt động bất thường rằng việc hỏng bộ sưởi sẽ không gây ra tình huống nguy hiểm.

7.10.7 Cơ cấu điều khiển nhiệt độ của bộ sưởi dùng để duy trì dải nhiệt độ hoạt động của hệ thống pin trong điều kiện môi trường xung quanh lạnh phải được bố trí sao cho chúng theo dõi nhiệt độ hệ thống và ít bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài. Ví dụ, các cơ cấu điều khiển hoặc cơ cấu điều chỉnh nhiệt độ thường được đặt cách xa lỗ thông hơi bên ngoài.

7.11 Bộ phận chứa chất điện phân và bộ phận chịu áp suất

7.11.1 Các bộ phận chứa chất điện phân, ví dụ như đường ống, ống mềm và ống dẫn phải có khả năng chống phân hủy hóa học từ chất điện phân. Các bộ phận chứa chất điện phân phải có độ bền và đặc tính vật liệu cần thiết để chịu được các ứng suất cơ và môi trường dự kiến. Sự phù hợp được xác định thông qua việc xem xét các bảng dữ liệu vật liệu và khi được xác định là cần thiết, thử nghiệm ngâm (sử dụng chất điện phân làm chất lỏng thử nghiệm) theo thử nghiệm thay đổi thể tích sau khi ngâm của UL 157 đối với vật liệu đàn hồi hoặc thử nghiệm khả năng kháng hóa chất của vật liệu polyme thuốc thử trong UL 746A đối với các vật liệu không đàn hồi, (giống như ASMT D543, Phương pháp thử nghiệm I), áp dụng cho vật liệu và bộ phận đang được thử nghiệm. Các bộ phận đàn hồi tiếp xúc với chất điện phân phải chịu thử nghiệm chiết và thay đổi thể tích sau 70 h ngâm trong chất điện phân theo UL 157. Sự thay đổi thể tích phải từ -1 % đến + 25 % và lượng chiết (thay đổi khối lượng) không lớn hơn 10 %. Các chất dẻo không phải là bộ phận đàn hồi tiếp xúc với chất điện phân phải được ngâm trong 168 h ở nhiệt độ phồng, sau đó kiểm tra sự thay đổi thể tích và khối lượng theo phương pháp ASTM D543, Quy trình I. Phần trăm thay đổi về thể tích không được lớn hơn 2 % so với ban đầu và sự thay đổi về khối lượng không được tăng quá 25 % hoặc giảm quá 10 % giá trị ban đầu.

Ngoại lệ 1: Xem Phụ lục C để biết các yêu cầu về vật liệu đối với hệ thống điện phân dòng chảy.

Ngoại lệ 2: Không áp dụng cho vỏ và vật liệu của các cell hoặc tụ điện riêng rẽ và các vật liệu đã được đánh giá theo yêu cầu linh kiện thích hợp theo 7.12.

7.11.2 Đường ống, ống mềm và ống dẫn chứa chất điện phân phải được định tuyến và cố định để tránh rò rỉ có thể dẫn đến nguy cơ cháy, nổ hoặc điện giật.

7.11.3 Các bộ phận chịu áp lực phải chịu được áp suất dự đoán lớn nhất được xác định bằng các thử nghiệm ở Điều 36.

Ngoại lệ: Xem Phụ lục C để biết các yêu cầu về vật liệu đối với hệ thống điện phân dòng chảy.

7.11.4 Van giảm áp hoặc màng ngăn được sử dụng để giảm tình trạng quá áp trong hệ thống pin phải hoạt động theo thông số kỹ thuật của chúng để bắt đầu xả áp (tức là áp suất tại đó van giảm áp hoặc màng ngăn bắt đầu giảm áp suất). Sự phù hợp được xác định bằng các thử nghiệm ở Điều 37. Yêu cầu này không áp dụng cho các van giảm áp hoặc các màng ngăn tích hợp với cell hoặc pin một khối như pin loại VRLA.

Ngoại lệ: Các van giảm áp và các màng ngăn có dấu phê duyệt ASME cho thiết bị cụ thể theo quy định cho nồi hơi và bình áp suất ASME không phải chịu các thử nghiệm ở Điều 37.

7.11.5 Cơ cấu giảm áp phải có lỗ xả được bố trí và có hướng sao cho khi vận hành thiết bị sẽ không làm đọng hơi ẩm trên các bộ phận mang điện để trần hoặc trên lớp cách điện hoặc các bộ phận có thể bị ảnh hưởng bất lợi do xả. Cơ cấu này phải có mức bắt đầu xả (tức là áp suất tại đó van giảm áp hoặc màng ngăn bắt đầu giảm áp) thích hợp để giảm áp.

7.11.6 Cổng sạc của bình chứa chất điện phân của hệ thống đơn khối phải được thiết kế để ngăn ngừa tình trạng đổ quá đầy và tràn trong quá trình sạc chất điện phân.

7.11.7 Pin điện phân dòng chảy phải có phương tiện kiểm soát việc đổ tràn như hệ thống ngăn chứa tràn để tránh tràn chất điện phân. Ngăn chứa tràn phải đủ để xử lý sự cố tràn chất điện phân đối với quy mô của hệ thống. Xem Hệ thống ngăn chứa tràn, Điều C6, để biết các biện pháp xác định sự phù hợp.

7.11.8 Pin điện phân dòng chảy phải được có phương tiện phát hiện rò rỉ để xác định khi nào xảy ra rò rỉ trong hệ thống và khởi động các cơ cấu điều khiển để giảm thiểu tình trạng rò rỉ.

7.12 Cell (pin và tụ điện hóa)

7.12.1 Các cell niken hydrua kim loại được gắn kín phải phù hợp với các thử nghiệm cell trong bảng Yêu cầu thử nghiệm đối với các cell của UL 2054 bên cạnh các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Cell phải có các thông số kỹ thuật để sử dụng (sạc và xả), lắp đặt, bảo quản và thải bỏ.

Ngoại lệ 1: Kích thước tổng thể của màn hình thử nghiệm bằng nhôm trong thử nghiệm phóng có thể tăng lên so với kích thước được nêu trong UL 2054 để chứa các cell lớn dùng cho các ứng dụng cố định và LER, nhưng các tấm phẳng của màn hình thử nghiệm không được vượt quá khoảng cách 305 mm (12 in) từ pin theo bất kỳ hướng nào.

Ngoại lệ 2: Điện trở tổng bên ngoài dùng cho thử nghiệm ngắn mạch phải nhỏ hơn hoặc bằng 20 mΩ.

Ngoại lệ 3: Thử nghiệm ép phải là thử nghiệm ép thanh thay vì ép tấm phẳng, sử dụng thanh có đường kính 15 cm (5,9 in) nếu thử nghiệm ép tấm phẳng theo UL 2054 không thích hợp để tạo ra điều kiện ép trong cell được xác định bởi các điểm (a) đến (c) dưới đây. Lực phải được đặt cho đến khi xảy ra một trong các trường hợp sau:

a) Xảy ra hiện tượng sụt điện áp (OCV) bằng 1/3 điện áp cell ban đầu;

b) Xảy ra biến dạng từ 15 % trở lên so với kích thước ban đầu của cell; hoặc

c) Đạt được lực bằng 1 000 lần khối lượng của pin.

Ngoại lệ 4: Cell niken hidrua kim loại hoặc niken cadmi được bịt kín và được tạo thành như một phần của pin đơn khối, chỉ cần phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này như một phần của cell đã lắp ráp. Nếu có lỗ thông hơi để giảm áp hoặc bộ chặn ngọn lửa thì pin niken phải phù hợp với các yêu cầu nêu trong 7.12.8.

Ngoại lệ 5: số lượng mẫu được thử nghiệm cho mỗi thử nghiệm dựa trên chương trình thử nghiệm của UL 2054 có thể giảm từ 5 mẫu xuống còn 2 mẫu.

Ngoại lệ 6: Trong thử nghiệm gia nhiệt, các mẫu được giữ trong 30 min ở nhiệt độ tối đa thay vì 10 min.

7.12.2 Cell lithium thứ cấp phải phù hợp với các yêu cầu trong Phụ lục E và được ghi nhãn theo yêu cầu trong 44.15 và 44.16. Các cell phải có các thông số kỹ thuật như nêu trong 45.7.

7.12.3 Thiết kế cell lithium thứ cấp phải đảm bảo có đủ biện pháp an toàn để giảm thiểu ngắn mạch bên trong và các điều kiện nguy hiểm khác trong suốt tuổi thọ của cell. Các biện pháp an toàn để duy trì sự an toàn của cell bao gồm nhưng không giới hạn ở những điểm sau:

a) Lựa chọn và bố trí cách điện thích hợp. IEEE 1625 và IEEE 1725 cung cấp hướng dẫn về việc đặt vật liệu cách điện trong các cell cũng như các cân nhắc chung về an toàn khi thiết kế cell;

b) Kích thước vật liệu hoạt tính của điện cực âm đủ để bao phủ vật liệu hoạt tính của điện cực dương;

c) Đặt thích hợp cách điện và khoảng cách của các bộ phận có cực tính ngược nhau bao gồm cách điện và đặt các đầu cực để ngăn ngừa hiện tượng ngắn mạch không chủ ý trong suốt tuổi thọ của cell;

d) Sử dụng các cơ chế bảo vệ thích hợp ví dụ như tắt bằng thiết bị phân tách, lớp phủ bảo vệ và chất phụ gia điện phân, v.v.; và

e) Sử dụng các thiết bị phân tách có đủ độ bền, tính chất nhiệt và có kích thước phù hợp để ngăn ngừa ngắn mạch giữa các điện cực dương và âm trong quá trình sạc và xả trong suốt tuổi thọ của cell.

7.12.4 Theo 7.12.3, việc tuân thủ (a) đến (e) được xác định thông qua việc xem xét cấu trúc của cell như một phần của phân tích phá hủy, xem xét tài liệu về cấu trúc và các thành phần của cell cũng như các thử nghiệm cell của Phụ lục E.

7.12.5 Cell và pin β-Na phải phù hợp với các thử nghiệm cell nêu trong Phụ lục B. Cell phải có các thông số kỹ thuật để sử dụng (sạc và xả), lắp đặt, bảo quản và thải bỏ.

7.12.6 Hệ thống pin và ngăn chứa chất điện phân dòng chảy phải phù hợp với các yêu cầu nêu trong Phụ lục C.

7.12.7 Theo 7.12.6, hệ thống pin điện phân dòng chảy phải được thiết kế để giảm thiểu dòng điện phân nhánh. Các điều kiện mất cân bằng và khả năng ăn mòn các bộ phận chứa chất điện phân có thể xảy ra do dòng điện phân nhánh quá mức trong hệ thống pin điện phân dòng chảy. Nhà chế tạo pin điện phân dòng chảy phải chứng minh thông qua phân tích và dữ liệu rằng dòng điện phân nhánh đã được giảm nhẹ bằng thiết kế hệ thống.

7.12.8 Pin sử dụng van xả áp hoặc bộ chặn ngọn lửa phải đáp ứng thử nghiệm xả áp hoặc thử nghiệm bộ chặn ngọn lửa trong UL 1989 bên cạnh các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Xem Phụ lục H để biết các tiêu chí thay thế đối với pin chì axit hoặc niken cadmi có lỗ thông hơi hoặc có van điều chỉnh. Cell và pin nhiều cell/đơn khối phải có các thông số kỹ thuật để sử dụng (sạc và xả), lắp đặt, bảo quản và thải bỏ như nêu trong Phụ lục H.

7.12.9 Ngoài các yêu cầu của tiêu chuẩn này, cell và môđun tụ điện hóa phải phù hợp với các yêu cầu nêu trong UL 810A.

7.12.10 Cell ion natri (ví dụ cell Prussian Blue hoặc cell oxit có lớp kim loại chuyển tiếp) phải đáp ứng Phụ lục E và được ghi nhãn theo yêu cầu trong 44.15 và 44.16. Các cell phải có các thông số kỹ thuật như được nêu trong 45.7.

7.13 Cell và pin được chuyển đổi mục đích sử dụng

7.13.1 Pin và hệ thống pin sử dụng các cell và pin được chuyển đổi mục đích sử dụng phải đảm bảo rằng các bộ phận được chuyển đổi mục đích sử dụng đã trải qua quá trình chuyển đổi mục đích sử dụng chấp nhận được theo TCVN 14474 (UL 1974). Xem thêm 44.3.

MỤC III -TÍNH NĂNG

8 Quy định chung

8.1 Nếu không có quy định khác, thiết bị cần thử nghiệm (DUT) phải ở trạng thái sạc hoạt động tối đa (MOSOC), phù hợp với thông số kỹ thuật của nhà chế tạo, để tiến hành các thử nghiệm trong tiêu chuẩn này. Sau khi sạc và trước khi thử nghiệm, mẫu phải được để nghỉ trong thời gian tối đa là 8 h ở nhiệt độ phòng.

Ngoại lệ: Đối với cell hoặc pin lithium ion thứ cấp trong đó nhiệt độ không phụ thuộc vào thử nghiệm thì thời gian nghĩ có thể kéo dài đến 36 h nhưng không được nhỏ hơn 90 % MOSOC.

8.2 Nếu không có quy định khác, phải sử dụng các mẫu mới (tức là không quá 6 tháng tuổi) đại diện cho sản xuất cho các thử nghiệm cấp độ hệ thống được mô tả trong Điều 15 đến Điều 42. Chương trình thử nghiệm và số lượng mẫu được sử dụng trong mỗi thử nghiệm được trình bày trong Bảng 8.1.

Ngoại lệ 1: Khi có thỏa thuận với nhà chế tạo, các mẫu DUT có thể được sử dụng lại cho nhiều hơn một thử nghiệm nếu không bị hư hỏng đến mức ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Có thể thực hiện sửa chữa nhỏ đối với các mẫu như thay cầu chảy, v.v. để sử dụng lại mẫu cho nhiều thử nghiệm.

Ngoại lệ 2: Đối với pin và hệ thống pin được chuyển đổi mục đích sử dụng, “ngày chế tạo của chuyển đổi mục đích sử dụng” là ngày chế tạo được sử dụng để xác định ngưỡng 6 tháng.

Bảng 8.1 - Các thử nghiệm và yêu cầu về mẫu đối với hệ thống và gói pin

8.3 Nếu không có ghi chú khác, tất cả các thử nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng là 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Các thử nghiệm phải được tiến hành với DUT được làm nóng đến nhiệt độ hoạt động bình thường trừ khi có quy định khác trong thử nghiệm. Đối với những thử nghiệm yêu cầu DUT đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt, trạng thái cân bằng nhiệt được coi là đạt được nếu sau ba lần đo nhiệt độ liên tiếp được thực hiện ở các thời điểm cách nhau 10 % khoảng thời gian thử nghiệm đã trôi qua trước đó nhưng không ít hơn 15 min, đều cho thấy không có sự thay đổi nhiệt độ nào lớn hơn ± 2°C (3,6 °F)

8.4 Nhiệt ngẫu phải được gắn vào cell hoặc môđun trung tâm trong suốt các thử nghiệm ở cấp độ hệ thống trong Điều 15 đến Điều 42. Nhiệt độ cũng phải được đo trên bất kỳ bộ phận nào bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ trong mạch điều khiển trong các thử nghiệm ở 9.1 và 9.2. Nhiệt độ phải được đo bằng cách sử dụng nhiệt ngẫu gồm các dây không lớn hơn 24 AWG (0,21 mm ² ) và không nhỏ hơn 30 AWG (0,05 mm ² ) được nối với một thiết bị đo kiểu chiết áp. Các phép đo nhiệt độ phải được thực hiện bằng mối nối đo của nhiệt ngẫu được giữ chặt vào bộ phận/vị trí được đo.

8.5 Nếu không có ghi chú khác trong các phương pháp thử nghiệm riêng lẻ, các thử nghiệm phải được theo sau bởi thời gian quan sát 1 h trước khi kết luận về thử nghiệm và nhiệt độ phải được theo dõi theo 10.2.

9 Xác định khả năng tiềm ẩn nguy cơ cháy

9.1 Ngoài các dấu hiệu cháy có thể nhìn thấy được, kết quả thử nghiệm cháy không phù hợp cũng phải bao gồm đánh giá về nồng độ hơi dễ cháy trong quá trình thử nghiệm nếu có khả năng tập trung hơi dễ cháy dựa trên công nghệ và thiết kế của hệ thống pin. Để phát hiện khả năng tập trung hơi dễ cháy có thể phát ra trong quá trình thử nghiệm, thiết bị theo dõi khí thích hợp để phát hiện 25 % giới hạn dễ cháy dưới (LFL) của khí thoát ra được đo. Tối thiểu phải sử dụng hai vị trí lấy mẫu nơi có thể tập trung hơi dễ cháy ví dụ tại các lỗ thông hơi hoặc ống thông hơi để tiến hành phép đo.

Ngoại lệ: Thay cho việc sử dụng phép đo phát hiện khí để xác định xem có sự tập trung hơi dễ cháy hay không, kết quả thử nghiệm cháy không phù hợp có thể bao gồm đánh giá về khả năng tập trung hơi dễ cháy khi sử dụng tối thiểu hai nguồn tia lửa liên tục. Các nguồn tia lửa điện liên tục phải cung cấp ít nhất hai tia lửa điện mỗi giây có đủ năng lượng để mồi cháy khí tự nhiên và phải được đặt gần các nguồn hơi dự kiến như lỗ thông hơi hoặc tại ống thông hơi.

9.2 Phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa bổ sung trong các thử nghiệm đòi hỏi các phân tích này do khả năng tập trung hơi dễ cháy có thể xảy ra trong phòng thử nghiệm hoặc buồng thử nghiệm.

10 Các lưu ý quan trọng cho thử nghiệm

10.1 Các thử nghiệm trong tiêu chuẩn này có thể dẫn đến nổ, cháy và phát ra hơi dễ cháy và/hoặc hơi độc, rò rỉ hóa chất nguy hiểm cũng như điện giật. Điều quan trọng là nhân viên phải hết sức thận trọng khi thực hiện bất kỳ thử nghiệm nào trong số các thử nghiệm này và họ phải được bảo vệ khỏi các mảnh vỡ văng ra, chất điện phân bị rò rỉ, lực nổ, hơi và hóa chất độc hại cũng như sự tỏa nhiệt và tiếng ồn đột ngột có thể xảy ra do thử nghiệm. Để ngăn ngừa thương tích, cần sử dụng thiết bị và quần áo bảo hộ khi thao tác pin và khi tiến hành thử nghiệm. Ngắn mạch có thể dẫn đến dòng điện rất nguy hiểm và pin khổ lớn vẫn có thể gây nguy hiểm ngay cả khi ở trạng thái không sạc. Khu vực thử nghiệm phải được thông gió tốt để bảo vệ nhân viên khỏi hơi hoặc khí độc hại có thể có và cần thận trọng để tránh tiếp xúc với chất điện phân bị rò rỉ. Các cơ sở thử nghiệm phải có trang bị để chứa, giảm thiểu và thoát hơi độc hại và chất dạng hạt, chất điện phân bị rò rỉ và các chất độc hại khác có thể được tạo ra trong quá trình thử nghiệm của tiêu chuẩn này bao gồm cả thử nghiệm tiếp xúc với cháy bên ngoài trong Điều 41. Xem thêm 9.2.

10.2 Để phòng ngừa bổ sung, nhiệt độ trên bề mặt của DUT phải được theo dõi trong quá trình thử nghiệm theo 8.5. Tất cả nhân viên tham gia thử nghiệm hệ thống pin phải được hướng dẫn để không tiếp cận DUT cho đến khi nhiệt độ giảm xuống và ở mức an toàn.

11 Tình trạng lỗi đơn

Trong trường hợp có tham chiếu cụ thể đến tình trạng lỗi đơn trong các phương pháp thử nghiệm riêng lẻ thì lỗi đơn phải bao gồm một lỗi duy nhất (tức là hở, chập điện hoặc các hỏng hóc khác) của bất kỳ bộ phận nào trong hệ thống lưu trữ điện năng có thể xảy ra như được xác định trong phân tích an toàn hệ thống ở 7.8 và điều đó có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

12 Kết quả thử nghiệm

12.1 Các thử nghiệm dẫn đến một hoặc nhiều điều kiện dưới đây như trong Bảng 12.1 và như được định nghĩa trong Điều 6, sẽ được coi là không đạt thử nghiệm. Chi tiết bổ sung về tiêu chí đạt được cho trong các phương pháp thử nghiệm riêng lẻ.

Bảng 12.1 - Kết quả thử nghiệm không đạt

12.2 Đối với các thử nghiệm dưới đây, nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm (có thể thay cầu chảy mà người sử dụng có thể thay thế hoặc đặt lại các áp tô mát mà người sử dụng có thể tiếp cận) thì DUT phải chịu tối thiểu một chu kỳ sạc/xả theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Không được xảy ra kết quả không phù hợp như được nêu trong Bảng 12.1 trong chu kỳ sạc/xả của DUT vẫn hoạt động.

a) Sạc điện quá mức;

b) Ngắn mạch;

c) Bảo vệ xả quá mức;

d) Sạc không cân bằng;

e) Lỗi hệ thống làm mát/ổn định nhiệt;

f) Xả tĩnh điện;

g) Trường điện từ tần số radio;

h) Miễn nhiễm bướu xung/quá độ điện nhanh;

i) Miễn nhiễm đột biến;

j) Phương thức chung tần số radio;

k) Trường từ tần số nguồn;

l) Kiểm tra xác nhận hoạt động;

m) Rung;

n) Xóc;

o) Va đập hoặc va đập do rơi;

p) Lực tĩnh điện;

q) Chu kỳ nhiệt;

r) Sương muối; và

s) Khả năng chống ẩm.

CHÚ THÍCH: Các thử nghiệm từ (f) đến (l) chỉ có thể được thực hiện trên hệ thống quản lý pin chứ không phải toàn bộ hệ thống pin.

13 Xác định phát thải độc hại

13.1 Đối với những hệ thống mà việc thông hơi từ cell hoặc tụ điện có thể dẫn đến phát thải các khí độc hại như được xác định bằng phân tích các chất thoát ra ngoài, nồng độ khí độc trong quá trình thử nghiệm phá hủy nêu trong Bảng 12.1 phải được theo dõi bằng cách sử dụng một trong các phương pháp lấy mẫu dưới đây và như nêu trong 13.2. Việc phân tích các chất thoát ra có thể thu được thông qua việc xem xét các bảng chỉ dẫn an toàn của vật liệu (MSDS) và/hoặc phân tích các chất thoát ra. Nếu có thể xác định được thông qua việc kiểm tra các cell sau thử nghiệm rằng chúng không thoát hơi do thử nghiệm thì hệ thống phù hợp với các tiêu chí này.

a) ASTM D4490;

b) ASTM D4599;

c) Hướng dẫn đánh giá OSHA đối với các phương pháp lấy mẫu không khí bằng cách sử dụng phân tích quang phổ; hoặc

d) Sổ tay phương pháp phân tích NIOSH.

13.2 Để xác định nồng độ phát thải độc hại, việc thử nghiệm phải được tiến hành trong buồng thử kín có thể tích đã biết đủ lớn để chứa DUT. Các kết quả thu được từ việc lấy mẫu liên tục các phát thải trong quá trình thử nghiệm phải được điều chỉnh theo tỷ lệ để ước tính mức phơi nhiễm và nồng độ dự kiến của các vật liệu độc hại trong khoang hành khách của tàu điện nhẹ (LER) hoặc căn phòng nhỏ nhất dự kiến mà hệ thống có thể được lắp đặt. Đối với các thiết bị đi vào bên trong được, việc theo dõi liên tục cũng phải được tiến hành ở bên trong vỏ hệ thống. Các kết quả đối với các ứng dụng tĩnh tại phải được điều chỉnh thêm để tính đến tốc độ thông gió 0,5 lần thay đổi không khí mỗi giờ (ACH). Giá trị 0,5 ACH đại diện cho mức độ thông gió thấp cho phép trong xây dựng.

Ngoại lệ: Các hệ thống tĩnh tại được thiết kế chỉ để lắp đặt ngoài trời và không phải là thiết bị đi vào bên trong được thì không phải chịu việc theo dõi này. Các hệ thống tĩnh tại và hệ thống dành cho các ứng dụng LER cũng không phải chịu các yêu cầu này nếu có hệ thống thông gió hoặc được thiết kế theo cách khác để tránh tiếp xúc với hơi độc hại thoát ra và việc thoát hơi đến vị trí an toàn.

14 Độ chính xác của thiết bị đo

14.1 Trừ khi có quy định khác trong các phương pháp thử, độ chính xác tổng thể của các giá trị đo được của thông số kỹ thuật thử nghiệm hoặc kết quả thử nghiệm khi tiến hành thử nghiệm theo tiêu chuẩn này phải nằm trong các giá trị dưới đây của dải đo:

a) ± 1 % đối với điện áp;

b) ±3 % đối với dòng điện;

c) ±4 % đối với công suất;

d) ±2 °C (± 3,6 °F) đối với nhiệt độ bằng hoặc dưới 200 °C (392 °F) và ±3 % đối với nhiệt độ trên 200 °C (392 °F);

e) ± 0,1 % về thời gian;

f) ±1 % cho kích thước;

g) ±3 % đối với Ah;

h) ±4 % đối với Wh.

MỤC IV - CÁC THỬ NGHIỆM ĐIỆN

15 Thử nghiệm sạc quá mức

15.1 Mục đích của thử nghiệm này là để đánh giá khả năng chịu tình trạng sạc quá mức của hệ thống pin.

15.2 DUT được xả hoàn toàn (tức là được xả tới EODV do nhà chế tạo quy định) phải chịu sạc quá mức do tình trạng lỗi đơn trong mạch điều khiển/bảo vệ sạc của hệ thống mà có thể dẫn đến tình trạng sạc quá mức. Xem Điều 11 để biết mô tả về tình trạng lỗi đơn. Các tình trạng lỗi đơn có thể được áp dụng cho cả thiết bị bảo vệ thụ động và chủ động. Trong quá trình thử nghiệm, phải đo điện áp của pin. Thiết bị cấp nguồn cho thử nghiệm được sử dụng để sạc OUT phải đủ để tạo ra mức sạc quá mức của DUT ít nhất là 110 % điện áp sạc lớn nhất quy định. Tốc độ sạc được sử dụng phải là tốc độ sạc tối đa do nhà chế tạo quy định.

Ngoại lệ 1: Việc thử nghiệm sạc quá mức trên một cụm lắp ráp có thể được tiến hành thay vì hệ thống pin hoàn chỉnh nếu được xác định là đại diện cho hệ thống pin.

Ngoại lệ 2: Các linh kiện trong mạch điện đã được đánh giá về độ tin cậy (tức là được đánh giá về an toàn chức năng theo 7.9) thì không phải chịu các điều kiện lỗi đơn.

15.3 Thử nghiệm phải được tiếp tục cho đến khi đạt được kết quả cuối cùng, sau đó là khoảng thời gian quan sát theo 8.5. Kết quả cuối cùng được coi là đã xảy ra khi xảy ra một trong những điều sau đây:

a) Quá trình sạc mẫu được kết thúc bằng mạch bảo vệ do điều khiển điện áp hoặc nhiệt độ hoặc nếu DUT đạt tới 110 % giới hạn điện áp sạc lớn nhất quy định. Việc vượt quá giới hạn sạc do nhà chế tạo quy định được coi là kết quả không phù hợp. DUT được theo dõi theo 8.5 và 10.2;

b) Lỗi hệ thống pin xảy ra với bằng chứng là nổ, cháy hoặc các kết quả không phù hợp khác có thể nhận biết được theo Bảng 12.1.

15.4 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng các phương pháp phát hiện như nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy nếu được xác định là cần thiết. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

15.5 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm sạc quá thì nó phải trải qua chu trình phóng và sạc phù hợp với thông số kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, thực hiện khoảng thời gian theo dõi theo 8.5.

15.6 Khi kết thúc khoảng thời gian theo dõi, các mẫu phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt và bằng chứng rò rỉ.

15.7 Khi kết thúc thử nghiệm sạc quá mức, điện áp sạc tối đa đo được trên cell hoặc môđun không được vượt quá vùng hoạt động bình thường của chúng. Ngoài ra, những kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) dưới đây được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ

b) F - Cháy

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy

d) V - Thoát hơi độc hại

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi)

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT)

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3)

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ

16 Sạc tốc độ cao

16.1 Mục đích của thử nghiệm này là để đánh giá khả năng của hệ thống pin trong việc bảo vệ trước tình trạng sạc tốc độ cao ở dòng điện vượt quá thông số kỹ thuật về dòng sạc tối đa của pin.

16.2 Một DUT được xả hoàn toàn (tức là được xả tới mức EODV do nhà chế tạo quy định) phải chịu sạc tốc độ cao. Phải có một tình trạng lỗi đơn trên các thiết bị hoặc bộ điều khiển bảo vệ sạc quá dòng trừ khi chúng đã được đánh giá về độ tin cậy (tức là được đánh giá về an toàn chức năng theo 7.9). Trong quá trình thử nghiệm, phải đo dòng điện và điện áp của pin. Thiết bị cấp nguồn cho thử nghiệm được sử dụng để sạc DUT phải đủ để cung cấp dòng điện lớn hơn 20 % tốc độ sạc quy định tối đa cho pin.

Ngoại lệ: Có thể thực hiện thử nghiệm sạc tốc độ cao trên cụm lắp ráp thay vì trên hệ thống pin hoàn chỉnh nếu cụm lắp ráp được xác định là đại diện cho hệ thống pin.

16.3 Việc sạc tốc độ cao cho DUT phải tiếp tục cho đến khi đạt được kết quả cuối cùng, sau đó là khoảng thời gian theo dõi theo 8.5. Kết quả cuối cùng được coi là đã đạt đến khi xảy ra một trong những điều sau đây:

a) Quá trình sạc mẫu được kết thúc bằng mạch bảo vệ cho dù đó là do điều khiển dòng điện, điện áp hoặc nhiệt độ. DUT được theo dõi theo 8.5 và 10.2;

b) Lỗi hệ thống pin xảy ra với bằng chứng là nổ, cháy hoặc các kết quả không phù hợp khác có thể nhận biết được theo Bảng 12.1.

16.4 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng các phương pháp phát hiện như nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy nếu được xác định là cần thiết. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

16.5 Nếu DUT hoạt động sau thử nghiệm sạc tốc độ cao thì DUT phải trải qua chu trình xả và sạc theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, thực hiện khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

16.6 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, các mẫu phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt và bằng chứng rò rỉ.

16.7 Khi kết thúc thử nghiệm sạc tốc độ cao, mạch bảo vệ pin (ví dụ BMS) phải phát hiện dòng sạc quá mức và phải ngăn không cho pin được sạc lớn hơn dòng sạc pin tối đa. Các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) dưới đây được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

17 Thử nghiệm ngắn mạch

17.1 Thử nghiệm này phải được tiến hành trên DUT được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) với các cell hoặc môđun được nối song song để xác định khả năng chịu ngắn mạch bên ngoài của nó. DUT chỉ có các kết nối nối tiếp (tức là không có kết nối song song của các cell hoặc môđun) được thử nghiệm ở cấp độ cell hoặc môđun nếu được xác định là tương đương với thử nghiệm ở cấp độ hệ thống.

Ngoại lệ: Thử nghiệm ngắn mạch trên cụm lắp ráp có thể được thực hiện thay vì trên hệ thống pin hoàn chỉnh nếu được xác định là đại diện cho hệ thống pin.

17.2 Mẫu phải được ngắn mạch bằng cách nối cực dương và cực âm của mẫu với một thiết bị tạo ngắn mạch có điện trở càng thấp càng tốt. Trong mọi trường hợp, tải mạch điện trở phải có điện trở tổng tối đa là 20 mΩ, được đo từ các cực của DUT. Đối với hệ thống pin, đặc tính xả ngắn mạch ở các đầu nối về dòng điện và thời gian phải được ghi lại và so sánh với giá trị quy định của nhà chế tạo trong 44.4.

17.3 Thử nghiệm ngắn mạch trực tiếp cũng phải được tiến hành trên môđun pin nếu nó được thiết kế để lắp đặt hoặc thay thế tại hiện trường. Đầu ra của mẫu môđun pin phải được nối tắt bằng thiết bị tạo ngắn mạch có điện trở càng thấp càng tốt với điện trở tổng tối đa là 20 mΩ.

17.4 Các thử nghiệm phải được tiến hành ở nhiệt độ phòng. Các mẫu phải đạt đến nhiệt độ cân bằng nhiệt như nêu trong 8.3 trước khi nối các đầu nối.

17.5 Mẫu phải được xả hoàn toàn (tức là xả cho đến khi trạng thái điện tích gần bằng 0/năng lượng của nó cạn kiệt), hoặc bảo vệ trong mạch tác động và nhiệt độ trên môđun trung tâm đã đạt đỉnh hoặc đạt đến trạng thái ổn định và đã trôi qua 7 h hoặc xảy ra cháy hoặc nổ.

17.6 Trong quá trình thử nghiệm, các mẫu được cấp nguồn cùng với thiết bị bảo vệ phải chịu một lỗi đơn linh kiện bằng cách sử dụng trạng thái lỗi đơn bất kỳ có thể được xác định là xảy ra trong các điều kiện xả. Xem Điều 11 để biết chi tiết về tình trạng lỗi đơn. Các tình trạng lỗi đơn có thể được áp dụng cho cả thiết bị bảo vệ thụ động và chủ động.

Ngoại lệ: Các linh kiện trong mạch được đánh giá về độ tin cậy (tức là được đánh giá theo tiêu chí an toàn chức năng có xét đến các tình trạng lỗi đơn theo 7.9) không nhất thiết phải chịu tình trạng lỗi đơn.

17.7 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng phương pháp phát hiện như nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy nếu được xác định là cần thiết. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

17.8 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm ngắn mạch thì nó phải chịu chu kỳ sạc và xả phù hợp với thông số kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

17.9 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, các mẫu phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt và bằng chứng rò rỉ.

17.10 Khi kết thúc thử nghiệm ngắn mạch, kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) dưới đây được coi là các kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

Ngoại lệ: Đối với các môđun không có bộ điều khiển bảo vệ ngắn mạch tích hợp, chỉ áp dụng tiêu chí phù hợp (a) và (b) ở trên.

17.11 Đối với hệ thống pin, dòng điện ngắn mạch lớn nhất đo được và thời gian ở giá trị lớn nhất đó không được lớn hơn giá trị quy định trong 44.4.

18 Quá tải khi đang xả

18.1 Thử nghiệm này phải được tiến hành trên DUT được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) với các pin hoặc môđun được nối song song để xác định khả năng chịu được điều kiện xả quá tải của nó. DUT chỉ có các kết nối nối tiếp (nghĩa là không có kết nối song song của các cell hoặc môđun) có thể được thử nghiệm ở cấp độ cell hoặc môđun nếu được xác định là tương đương với thử nghiệm ở cấp độ hệ thống.

Ngoại lệ: Thử nghiệm quá tải khi đang xả trên cụm lắp ráp có thể được tiến hành thay vì hệ thống pin hoàn chỉnh nếu được xác định là đại diện cho hệ thống pin.

18.2 Tình trạng 1 là quá tải cao hơn dòng xả tối đa quy định của pin nhưng thấp hơn mức bảo vệ quá dòng của BMS (bảo vệ thứ cấp) theo 18.3 đến 18.5.

18.3 Theo 18.2, cực dương và cực âm của DUT phải được nối với thiết bị xả bên ngoài. Sau đó, DUT đã được sạc đầy phải được xả ở dòng điện bằng 90 % giá trị bảo vệ quá dòng danh định của BMS (bảo vệ thứ cấp).

18.4 Theo 18.2, thử nghiệm phải được tiếp tục cho đến khi:

a) DUT đã được xả hoàn toàn (tức là đã xả đến trạng thái điện tích gần bằng 0/năng lượng của nó đã cạn kiệt);

b) Bảo vệ trong mạch đã tác động và nhiệt độ trên cell/môđun trung tâm đã đạt đỉnh hoặc đạt trạng thái ổn định và 7 h đã trôi qua;

c) Xảy ra cháy hoặc nổ.

Ngoại lệ: Có thể bỏ qua tình trạng quá tải 1 nếu dòng xả tối đa của pin bằng hoặc lớn hơn 90 % giá trị bảo vệ quá dòng của BMS (bảo vệ thứ cấp).

18.5 Theo 18.2, trong quá trình thử nghiệm, các mẫu được cung cấp thiết bị bảo vệ trong mạch xả phải chịu một lỗi đơn trên linh kiện bằng cách sử dụng trạng thái lỗi đơn bất kỳ có thể được xác định là xảy ra trong các điều kiện xả. Xem Điều 11 để biết chi tiết về tình trạng lỗi đơn. Các tình trạng lỗi đơn có thể được áp dụng cho cả thiết bị bảo vệ thụ động và chủ động.

Ngoại lệ: Các linh kiện bảo vệ quá dòng trong mạch đã được đánh giá về độ tin cậy (tức là được đánh giá theo tiêu chí an toàn chức năng có xét đến các tình trạng lỗi đơn theo 7.9) không nhất thiết phải chịu các tình trạng lỗi đơn

18.6 Tình trạng 2 là quá tải cao hơn mức bảo vệ quá dòng BMS nhưng thấp hơn mức bảo vệ quá dòng sơ cấp theo 18.7 đến 18.9.

18.7 Theo 18.6, cực dương và cực âm của DUT phải được nối với thiết bị xả bên ngoài. Sau đó, DUT phải được xả ở dòng điện bằng 135 % dòng điện danh định của cầu chảy chính.

Ngoại lệ 1: Nếu bảo vệ quá dòng thứ cấp là công tắc tơ, công tắc hoặc thiết bị ngắt tương tự đã được nghiên cứu đối với dòng điện quá tải cao hơn 135 % dòng điện danh định của bảo vệ quá dòng sơ cấp thì thử nghiệm phải được tiến hành ở dòng điện xả bằng 150 % dòng điện danh định của bộ bảo vệ quá dòng sơ cấp.

Ngoại lệ 2: Nếu bảo vệ quá dòng thứ cấp đã được nghiên cứu đối với dòng điện quá tải cao hơn 150 % giá trị danh định của bộ bảo vệ quá dòng sơ cấp thì có thể bỏ qua thử nghiệm tình trạng 2.

18.8 Theo 18.6, thử nghiệm phải được tiếp tục cho đến khi:

a) DUT đã được xả hoàn toàn (tức là đã xả đến trạng thái điện tích gần bằng 0/năng lượng của nó đã cạn kiệt);

b) Bảo vệ trong mạch đã tác động và nhiệt độ trên cell/môđun trung tâm đã đạt đỉnh hoặc đạt trạng thái ổn định và 7 h đã trôi qua;

c) Xảy ra cháy hoặc nổ.

18.9 Theo 18.6, trong quá trình thử nghiệm, các mẫu được cung cấp thiết bị bảo vệ trong mạch xả phải chịu một lỗi đơn bất kỳ trên linh kiện bằng cách sử dụng tình trạng lỗi đơn bất kỳ mà có thể được xác định là xảy ra trong các điều kiện xả. Xem Điều 11 để biết chi tiết về tình trạng lỗi đơn. Các tình trạng lỗi đơn có thể được áp dụng cho cả thiết bị bảo vệ thụ động và chủ động.

Ngoại lệ: Các linh kiện bảo vệ quá dòng trong mạch đã được đánh giá về độ tin cậy (tức là được đánh giá theo tiêu chí an toàn chức có xét đến các tình trạng lỗi đơn theo 7.9) không nhất thiết phải chịu các tính trạng lỗi đơn.

18.10 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng phương pháp phát hiện như nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy nếu được xác định là cần thiết. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

18.11 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm ngắn mạch thì nó phải chịu chu kỳ sạc và xả phù hợp với thông số kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

18.12 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, các mẫu phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt và bằng chứng rò rỉ.

18.13 Khi kết thúc thử nghiệm quá tải, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

19 Thử nghiệm bảo vệ xả quá mức

19.1 Thử nghiệm này phải được tiến hành trên một mẫu đã được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) để xác định khả năng chịu được điều kiện xả quá mức của DUT và được tiến hành với tất cả các mạch bảo vệ xả đối với cả nhiệt độ và điện áp tối thiểu được kết nối để ngăn ngừa hư hỏng cell không thể khắc phục được. Trong quá trình thử nghiệm, thiết bị bảo vệ chủ động phải chịu các tình trạng lỗi đơn, trừ khi mạch bảo vệ đã được thử nghiệm chức năng theo 7.9. Trong quá trình thử nghiệm, phải đo điện áp của các cell.

Ngoại lệ: Thử nghiệm bảo vệ quá mức trên một cụm lắp ráp có thể được tiến hành thay vì hệ thống pin hoàn chỉnh nếu được xác định là đại diện cho hệ thống pin.

19.2 DUT phải chịu dòng điện/công suất phóng không đổi mà sẽ xả pin ở tốc độ xả tối đa do nhà chế tạo quy định. Thử nghiệm sẽ tiếp tục cho đến khi (các) thiết bị bảo vệ thụ động được kích hoạt hoặc kích hoạt bảo vệ điện áp cell tối thiểu/nhiệt độ tối đa hoặc DUT được xả thêm 30 min sau khi đạt đến giới hạn xả bình thường quy định, tùy theo điều kiện nào xảy ra trước.

19.3 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng phương pháp phát hiện như nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy khi được xác định là cần thiết. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

19.4 Nếu DUT hoạt động sau thử nghiệm bảo vệ quá mức thì nó phải trải qua chu trình sạc và xả phù hợp với thông số kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

19.5 Khi kết thúc thời gian quan sát, các mẫu phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt và bằng chứng rò rỉ.

19.6 Theo kết quả của thử nghiệm bảo vệ quá mức, điện áp xả tối thiểu đo được trên pin không được vượt quá phạm vi hoạt động bình thường của chúng. Ngoài ra, kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) dưới đây được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

20 Kiểm tra kiểm tra giới hạn nhiệt độ và hoạt động

20.1 Thử nghiệm này được tiến hành để xác định xem các pin/môđun của DUT có được duy trì trong giới hạn vận hành quy định của chúng hay không (bao gồm điện áp và dòng điện ở nhiệt độ quy định) trong điều kiện sạc và xả tối đa. Trong quá trình thử nghiệm này, cũng phải xác định xem các bộ phận quan trọng về an toàn nhạy với nhiệt độ có được duy trì trong phạm vi danh định nhiệt độ của chúng hay không dựa trên các thông số kỹ thuật về nhiệt độ hoạt động tối đa của DUT cũng như xác định rằng nhiệt độ trên các bề mặt có thể tiếp cận được không vượt quá mức an toàn.

Ngoại lệ: Thử nghiệm kiểm tra nhiệt độ và giới hạn vận hành trên cụm lắp ráp có thể được tiến hành thay vì hệ thống pin hoàn chỉnh nếu được xác định là đại diện cho hệ thống pin.

20.2 Một DUT được xả hoàn toàn (tức là được xả tới EODV) phải được ổn định trong buồng được đặt theo thông số kỹ thuật về nhiệt độ sạc giới hạn trên của DUT. Sau khi được ổn định ở nhiệt độ đó (tham khảo 8.3), DUT phải được nối với đầu vào mạch sạc đại diện cho các thông số sạc tối đa dự kiến. Sau đó, DUT phải chịu mức sạc bình thường tối đa trong khi theo dõi điện áp và dòng điện trên các môđun cho đến khi đạt đến điều kiện sạc đầy do nhà chế tạo quy định.

Nhiệt độ phải được theo dõi trên các bộ phận nhạy với nhiệt độ bao gồm cả pin.

Ngoại lệ 1: Nếu không thể thử nghiệm DUT trong tủ thử thì nó có thể được thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường xung quanh 25°C ± 5°C (77°F ± 9°F). Nếu được thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong quá trình thử nghiệm thì nhiệt độ T đo được không được vượt quá:

T ≤ T _max (T _ma - T _amb )

trong đó:

T là nhiệt độ của bộ phận cho trước được đo trong thử nghiệm quy định.

T _max là nhiệt độ tối đa được quy định để xác định sự phù hợp với thử nghiệm.

T _amb là nhiệt độ môi trường trong quá trình thử nghiệm.

T _ma là nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa cho phép theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo hoặc 25 °C (77 °F), tùy theo giá trị nào lớn hơn.

Ngoại lệ 2: Nếu thiết kế của DUT và các bộ điều khiển của nó dẫn đến tình trạng sạc bình thường trong trường hợp xấu hơn khi thử nghiệm ở môi trường xung quanh (nghĩa là do bộ điều nhiệt hoặc các cơ cấu điều khiển khác làm giảm mức sạc ở môi trường xung quanh cao), thử nghiệm phải được tiến hành ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Nhiệt độ trên các bộ phận nhạy với nhiệt độ không được vượt quá T _max .

20.3 Khi vẫn ở trong tủ thử điều hòa, nhiệt độ của tủ phải được đặt ở thông số nhiệt độ xả giới hạn trên của DUT nếu khác với nhiệt độ sạc. Sau đó, DUT được sạc đầy (MOSOC trên 6.1) sẽ được xả theo tốc độ xả tối đa của nhà chế tạo xuống điều kiện cuối cùng do nhà chế tạo quy định trong khi theo dõi điện áp và dòng điện trên môđun. Nhiệt độ phải được theo dõi trên các bộ phận quan trọng về an toàn nhạy với nhiệt độ bao gồm cả pin. Nhiệt độ trên các bề mặt có thể tiếp cận cũng được theo dõi.

Ngoại lệ 1: Nếu không thể thử nghiệm DUT trong buồng thì nó có thể được thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường xung quanh 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Nếu được thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong quá trình thử nghiệm thì nhiệt độ T đo được không được vượt quá:

T ≤ T _max - (T _ma - T _amb )

trong đó:

T là nhiệt độ của bộ phận cho trước được đo trong thử nghiệm quy định.

T _max là nhiệt độ tối đa được quy định để xác định sự phù hợp với thử nghiệm.

T _amb là nhiệt độ môi trường trong quá trình thử nghiệm.

T _ma là nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa cho phép theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo hoặc 25 °C (77 °F), tùy theo giá trị nào lớn hơn.

Ngoại lệ 2: Nếu thiết kế của DUT và các bộ điều khiển của nó dẫn đến tình trạng xả bình thường trong trường hợp xấu hơn khi thử nghiệm ở môi trường xung quanh (nghĩa là do bộ điều nhiệt hoặc các cơ cấu điều khiển khác làm giảm tốc độ xả ở môi trường xung quanh cao), thử nghiệm phải được tiến hành ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Nhiệt độ trên các bộ phận nhạy với nhiệt độ không được vượt quá T _max .

20.4 Sau đó, các chu kỳ sạc và xả được lặp lại trong tối thiểu hai chu kỳ sạc và xả hoàn chỉnh. DUT sau đó phải chịu một khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

20.5 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, các mẫu phải chịu thử nghiệm chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22 nếu dự đoán rằng cách điện đã bị suy giảm trong quá trình thử nghiệm nhiệt độ. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

20.6 Không được vượt quá giới hạn vận hành do nhà chế tạo quy định đối với cell/môđun (điện áp, dòng điện ở nhiệt độ quy định) trong các chu kỳ sạc và xả. Nhiệt độ đo được trên các bộ phận không được vượt quá thông số kỹ thuật của chúng. Nhiệt độ đo được trên các bề mặt tiếp cận được không được vượt quá giới hạn cho phép. Xem Bảng 20.1 và Bảng 20.2 để biết bảng giới hạn nhiệt độ. Các kết quả không phù hợp bổ sung trong quá trình kiểm tra nhiệt độ được nêu trong các điểm (a) đến (h) dưới đây. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3); và

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

Bảng 20.1 - Giới hạn nhiệt độ - Linh kiện

Bảng 20.2 - Giới hạn nhiệt độ - Bề mặt

21 Thử nghiệm sạc không cân bằng

21.1 Thử nghiệm này nhằm xác định xem hệ thống pin có các cell/môđun nối nối tiếp có thể giữ các cell/môđun trong phạm vi các thông số làm việc quy định của chúng nếu nó bị mất cân bằng.

Ngoại lệ 1: Thử nghiệm có thể được tiến hành ở cấp độ cụm lắp ráp nếu nó là đại diện cho hệ thống pin.

Ngoại lệ 2: Thử nghiệm có thể được tiến hành trên một cấu hình thay thế nếu nó được chứng minh là đại diện cho hệ thống pin.

21.2 Một DUT được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải có tất cả các cell/môđun của nó ngoại trừ một cell/môđun được xả đến trạng thái xả hoàn toàn quy định. Môđun/cell chưa xả phải được xả xấp xỉ khoảng 50 % trạng thái sạc quy định (SOC) để tạo ra tình trạng mất cân bằng trước khi sạc.

21.3 Sau đó, mẫu phải được sạc theo mức các quy định kỹ thuật về sạc điện thông thường tối đa của nhà chế tạo. Việc sạc phải tiếp tục cho đến khi kết thúc điều kiện sạc và DUT đạt cân bằng nhiệt. Điện áp của môđun/cell được sạc một phần phải được theo dõi trong quá trình sạc để xác định xem giới hạn điện áp của nó có bị vượt quá hay không. Trong quá trình thử nghiệm, các thiết bị bảo vệ chủ động phải chịu các tình trạng lỗi đơn, trừ khi mạch bảo vệ đã được thử nghiệm chức năng trong phù hợp với 7.9.

21.4 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng phương pháp phát hiện như nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy được xác định là cần thiết. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hệ thống hoặc lắp đặt, việc thông hơi các chất thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

21.5 Nếu DUT hoạt động sau thử nghiệm thì phải chịu chu trình xả và sạc điện theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

21.6 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, DUT phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

21.7 Không được vượt quá giới hạn điện áp tối đa của môđun/cell khi sạc DUT mất cân bằng. Ngoài ra, kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) dưới đây được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

22 Thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi

22.1 Thử nghiệm này nhằm đánh giá khoảng cách về điện và cách điện ở các mạch điện áp nguy hiểm bên trong hệ thống pin.

22.2 Các mạch vượt quá điện áp đỉnh 42,4 V hoặc 60 Vdc phải cho chịu thử nghiệm độ bền điện theo UL 62368-1/CSA C22.2 số 62368-1, Điều 5.4.9.

Ngoại lệ: Chất bán dẫn hoặc linh kiện điện tử tương tự có khả năng bị hỏng do sử dụng điện áp thử nghiệm có thể được nối tắt hoặc ngắt kết nối.

22.3 Điện áp thử nghiệm phải được đặt giữa các mạch điện áp nguy hiểm của DUT và các bộ phận dẫn điện không mang dòng điện có thể tiếp cận được và các mạch điện áp thấp được cách ly với mạch điện áp nguy hiểm bằng cách điện tăng cường hoặc cách điện kép.

22.4 Điện áp thử nghiệm cũng phải được đặt giữa mạch sạc điện áp nguy hiểm và vỏ bọc/các phần dẫn điện không mang dòng tiếp cận được của DUT.

22.5 Nếu các bộ phận chạm tới được của DUT được bọc bằng vật liệu cách điện có thể mang điện trong trường hợp cách điện bị hỏng thì đặt điện áp thử nghiệm vào giữa từng bộ phận mang điện và lá kim loại tiếp xúc với các bộ phận tiếp cận được.

22.6 Điện áp thử nghiệm phải được đặt trong thời gian tối thiểu là 1 min giữa tất cả các mạch điện nguy hiểm của pin và các bộ phận hoặc mạch điện tiếp cận được. Các công nghệ cần có nhiệt độ hoạt động tăng cao để có thể hoạt động, ví dụ như các chất hóa học β-Na, phải ở trạng thái nóng trước khi ngắt kết nối và đặt điện thế thử nghiệm.

22.7 Không được có bằng chứng về đánh thủng điện môi (đánh thủng cách điện dẫn đến ngắn mạch xuyên qua cách điện/hồ quang trên các khoảng cách điện) được chứng minh bằng tín hiệu thích hợp từ thiết bị thử nghiệm khả năng chịu điện môi do điện áp thử nghiệm đặt vào. Phóng điện quầng sáng hoặc phóng điện thoáng qua một lần không được coi là đánh thủng điện môi (tức là đánh thủng cách điện).

22.8 Nếu hệ thống pin chứa vật liệu hút ẩm có thể ảnh hưởng đến khoảng cách, thử nghiệm này được lặp lại với DUT hoặc với cụm lắp ráp của DUT có chứa vật liệu hút ẩm được điều hòa độ ẩm theo tiêu chuẩn UL 62368-1/CSA C22.2 số 62368-1, Điều 5.4.8. Khi kết thúc thử nghiệm này, không được xảy ra đánh thủng điện môi như nêu ở 22.7.

23 Thử nghiệm tính liên tục

23.1 Thử nghiệm này đánh giá tính liên tục của hệ thống nối đất và liên kết bảo vệ của hệ thống pin được thiết kế để cung cấp đường dẫn điện từ điểm xảy ra sự cố nối đất trên hệ thống pin hoặc các linh kiện hoặc bộ phận đại diện của nó thông qua các dây dẫn, thiết bị thường không mang dòng điện hoặc đất đến nguồn cấp điện.

23.2 Có thể sử dụng phương pháp thử nghiệm thay thế nêu trong 23.7 nếu việc xây dựng hệ thống nối đất và liên kết bảo vệ tuân thủ các phương pháp xây dựng nêu trong 7.6.5 đến 7.6.7. Nếu phương tiện kết nối khác với phương tiện được nêu trong 7.6.6 và 7.6.7 thì phương pháp dòng điện sự cố được nêu trong 23.3 đến 23.6 là phương pháp mặc định để đánh giá sự phù hợp của hệ thống nối đất bảo vệ.

23.3 Hệ thống nối đất của hệ thống pin không được có điện trở lớn hơn 0,1 Ω giữa hai bộ phận bất kỳ của hệ thống được đo theo thử nghiệm tính liên tục ở 23.4 và 23.5.

23.4 Độ sụt áp trong hệ thống nối đất bảo vệ được đo sau khi đặt dòng điện thử nghiệm bằng 200 % danh định của thiết bị bảo vệ quá dòng, trong khoảng thời gian tương ứng với 200 % đặc tính thời gian dòng điện của thiết bị bảo vệ quá dòng. Nếu không đưa ra khoảng thời gian 200 % thì phải sử dụng điểm gần nhất về đặc tính thời gian-dòng điện. Thiết bị bảo vệ quá dòng giới hạn dòng điện sự cố trong hệ thống nối đất bảo vệ và được cung cấp trong hệ thống pin hoặc bên ngoài hệ thống pin và quy định trong hướng dẫn lắp đặt. Nguồn dùng để cung cấp dòng điện thử nghiệm phải có điện áp không tải không vượt quá 60 Vdc.

23.5 Phép đo sụt áp được thực hiện giữa hai bộ phận dẫn điện bất kỳ của hệ thống nối đất.

23.6 Điện trở phải được tính từ điện áp rơi và dòng điện đo được. Điện trở được xác định phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 Ω.

23.7 Để kiểm tra tính liên tục của các mối nối liên kết, có thể đo điện trở giữa hai điểm trên các mối nối liên kết bằng miliôm mét. Điện trở đo được giữa hai kết nối liên kết bất kỳ phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 Ω.

24 Sự cố của hệ thống làm mát/ổn định nhiệt

24.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem hệ thống pin có thể chịu đựng được sự cố trong hệ thống ổn định nhiệt/làm mát một cách an toàn hay không.

Ngoại lệ: Thử nghiệm có thể được tiến hành ở mức cụm lắp ráp nếu nó đại diện cho hệ thống pin.

24.2 DUT phải được xả hoàn toàn đến khi kết thúc điều kiện xả EODV của nhà chế tạo và sau đó được ổn định ở môi trường làm việc quy định tối đa trong khoảng thời gian 7 h hoặc cho đến khi ổn định nhiệt theo 8.3, chọn thời gian nào ngắn hơn. Khi vẫn ở trong tủ điều hòa, DUT, với hệ thống làm mát/ổn định nhiệt được làm mất hiệu lực, phải được sạc ở tốc độ sạc tối đa quy định cho đến khi được sạc đầy hoàn toàn hoặc cho đến khi thiết bị bảo vệ tác động.

24.3 DUT phải được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) và sau đó được ổn định ở môi trường hoạt động quy định tối đa trong khoảng thời gian 7 h hoặc cho đến khi ổn định nhiệt theo 8.3, chọn thời gian nào ngắn hơn. Khi vẫn ở trong tủ điều hòa, DUT, với hệ thống làm mát/ổn định nhiệt được làm mất hiệu lực, phải được xả ở tốc độ xả tối đa cho đến khi đạt đến trạng thái cuối xả quy định hoặc cho đến khi thiết bị bảo vệ tác động.

24.4 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện được nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

24.5 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm thì nó phải chịu chu trình phóng và sạc theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

24.6 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, DUT phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

24.7 Phải lặp lại phương pháp thử nghiệm trong 24.2 đến 24.6 với DUT được ổn định ở nhiệt độ môi trường làm việc tối thiểu quy định.

24.8 Sau khi kết thúc thử nghiệm sự cố hệ thống ổn định nhiệt/làm mát, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) dưới đây được coi là các kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

25 Đo điện áp làm việc

25.1 Thử nghiệm này nhằm đo điện áp làm việc của hệ thống pin.

25.2 Điện áp làm việc được đo giữa các bộ phận mang điện có cực tính ngược nhau, bộ phận kim loại sống và chết, bộ phận mang điện và vỏ kim loại, các mối nối mang điện và nối đất trong cả điều kiện sạc và xả bình thường như quy định của nhà chế tạo.

25.3 Các bộ phận kim loại chết và vỏ kim loại được giả thiết là được nối với cực âm của hệ thống cho mục đích thử nghiệm.

25.4 Các giá trị thu được trong các phép đo nêu ở 25.2 phải được sử dụng để kiểm tra tiêu chí khoảng cách về điện trong 7.5.

26 Thử nghiệm trên các linh kiện điện

26.1 Thử nghiệm khóa rôto đối với quạt/động cơ một chiều điện áp thấp trong mạch thứ cấp

26.1.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem quạt hoặc động cơ một chiều điện áp thấp có gây nguy hiểm trong điều kiện rôto bị khóa hay không. Quạt phù hợp với UL 507 được coi là phù hợp với yêu cầu này mà không cần thử nghiệm.

26.1.2 Mẫu quạt hoặc động cơ được đặt trên một tấm gỗ có phủ một lớp giấy lụa còn mẫu này được phủ một lớp vải cotton thưa đã tẩy trắng có định lượng khoảng 40 g/m ² .

26.1.3 Sau đó, mẫu được cho làm việc ở điện áp được sử dụng trong ứng dụng của nó và với rôto được khóa trong 7 h hoặc cho đến khi thiết lập các điều kiện ổn định theo 8.3, chọn thời gian dài hơn.

26.1.4 Giấy lụa hoặc vải thưa không được bắt cháy.

26.2 Đầu vào

26.2.1 Dòng điện đầu vào của bộ điều khiển hoặc phụ kiện tách biệt khỏi hộp, ví dụ như bộ điều khiển được cấp điện từ nguồn lưới hoặc bộ điều khiển phụ kiện được đánh giá độc lập với hệ thống, phải chịu thử nghiệm đầu vào ở 26.2.2.

26.2.2 Dòng điện hoặc công suất đầu vào của thiết bị được cấp điện từ nguồn lưới xoay chiều, khi nối với nguồn điện xoay chiều được điều chỉnh theo điện áp thử nghiệm quy định trong Bảng 26.1, không được lớn hơn 110 % giá trị danh định/quy định. Dòng điện hoặc công suất đầu vào của thiết bị được cấp nguồn một chiều, khi được nối với nguồn một chiều, không được vượt quá giá trị danh định/quy định của thiết bị.

Bảng 26.1 - Điện áp thử nghiệm xoay chiều

26.3 Dòng rò

26.3.1 Đối với các bộ điều khiển riêng biệt hoặc các phụ kiện khác của hệ thống được nối dây và cấp điện bằng mạch điện lưới xoay chiều, bộ điều khiển phải tuân thủ thử nghiệm điện áp chạm bảo vệ, dòng điện chạm bảo vệ và dòng điện dây dẫn bảo vệ của UL 62368-1/CSA C22.2 số 62368-1, Điều 5.7.

26.4 Thử nghiệm giảm sức căng

26.4.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem phương tiện giảm sức căng dùng cho dây nguồn không tháo rời được và tiếp cận được có ngăn ngừa hư hại hoặc xê dịch khi bị kéo hay không.

26.4.2 Hệ thống pin hoặc phụ kiện có cơ cấu giảm sức căng phải chịu được mà không làm hỏng dây nguồn hoặc dây dẫn và không dịch chuyển khi chịu lực kéo thẳng 156 N (35 lbf) tác dụng lên dây nguồn trong 1 min. Các mối nối nguồn bên trong thiết bị phải được ngắt khỏi các đầu nối trong quá trình thử nghiệm nếu áp dụng được. Nếu cơ cấu giảm sức căng được lắp trong vỏ bọc hoặc bộ phận bằng polyme thì các thử nghiệm được tiến hành sau thử nghiệm ứng suất khuôn sau khi bộ phận đó đã nguội về nhiệt độ phòng.

26.4.3 Sau khi đặt lực kéo, các đầu nối bên trong không bị hư hỏng hoặc dịch chuyển. Dây dẫn bên trong không được kéo dãn quá 2 mm (0,08 in) so với vị trí trước thử nghiệm.

26.5 Thử nghiệm giảm lực đẩy lùi

26.5.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem cơ cấu giảm lực đẩy lùi của dây nguồn không tháo rời được và tiếp cận được có đủ bảo vệ cho các mối nối và ngăn ngừa việc dịch chuyển nguy hiểm của hệ thống đi dây và các mối nối bên trong do bị đẩy lùi hay không.

26.5.2 Sản phẩm phải được thử nghiệm theo 26.5.3 và 26.5.4 mà không xảy ra bất kỳ điều kiện nào sau đây:

a) Dây nguồn bị hỏng cơ khí;

b) Dây nguồn ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ danh định;

c) Giảm khoảng cách (ví dụ như đối với kẹp giảm sức căng bằng kim loại) xuống thấp hơn giá trị yêu cầu tối thiểu; hoặc

d) Hỏng các mối nối hoặc linh kiện bên trong.

26.5.3 Dây nguồn phải được giữ cách điểm mà dây nguồn hoặc dây dẫn nhô ra khỏi sản phẩm 25.4 mm (1 in) và sau đó được đẩy trở lại vào sản phẩm. Khi có ống lót có thể tháo rời được, kéo dài hơn 25,4 mm (1 in), thì ống lót phải được tháo ra trước khi thử nghiệm.

26.5.4 Khi ống lót là một phần không thể thiếu của dây nguồn thì thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách giữ ống lót. Dây nguồn phải được đẩy trở lại vào sản phẩm theo từng khoảng 25,4 mm (1 in) cho đến khi dây nguồn bị oằn hoặc lực đẩy dây nguồn vào sản phẩm vượt quá 26,7 N (6 lbf).

26.5.5 Dây nguồn phải được thao tác để xác định sự phù hợp với 26.5.1.

26.5.6 Nếu cơ cấu giảm sức căng được lắp trong vỏ hoặc bộ phận bằng polyme thì thử nghiệm được tiến hành sau thử nghiệm ứng suất khuôn sau khi bộ phận đó đã để nguội về nhiệt độ phòng.

26.6 Đánh giá máy biến áp hạ áp

26.6.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định rằng máy biến áp đặt trong mạch điện áp thấp (tức là ≤ 60 Vdc) không gây nguy hiểm cháy trong điều kiện quá tải. Máy biến áp phù hợp với tiêu chuẩn UL 1310 hoặc tiêu chuẩn tương đương và được đánh giá trong điều kiện quá tải được coi là phù hợp với các yêu cầu này mà không cần thử nghiệm thêm.

26.6.2 Nếu các thử nghiệm trong điều này được tiến hành trong các điều kiện mô phỏng trên bàn thử nghiệm thì các điều kiện này phải bao gồm mọi thiết bị bảo vệ có thể bảo vệ máy biến áp trong thiết bị hoàn chỉnh. Các thử nghiệm phải được tiến hành trong điều kiện môi trường phòng thí nghiệm. Mẫu máy biến áp được đặt trên một tấm gỗ được phủ một lớp giấy lụa còn mẫu được phủ một lớp vải cotton thưa đã tẩy trắng có định lượng khoảng 40 g/m ² (1,18 oz/yd ² ).

26.6.3 Nếu máy biến áp có nhiều hơn một cuộn dây thứ cấp hoặc một cuộn dây thứ cấp có nấc điều chỉnh thì phải tiến hành các thử nghiệm riêng biệt cho từng cuộn dây hoặc từng đoạn của cuộn dây có nấc điều chỉnh, với các cuộn dây còn lại được mang tải hoặc không tải như có thể xảy ra trong vận hành trừ khi có thể xác định rằng một điều kiện sẽ tạo ra các kết quả bất lợi nhất.

26.6.4 Tải điện trở sẽ tiêu thụ gấp ba lần dòng điện đầu vào bình thường hoặc dòng điện đầu ra lớn nhất có thể đạt được, tùy theo giá trị nào nhỏ hơn, thì phải được nối trực tiếp với cuộn thứ cấp của máy biến áp khi máy biến áp được nối với điện áp của mạch mà máy biến áp sẽ được lắp đặt trong Máy biến áp phải làm việc liên tục:

a) Cho đến khi đáp ứng các điều kiện cuối cùng, bao gồm cả việc cắt thiết bị cắt theo nguyên lý nhiệt hoặc thiết bị tương tự;

b) Trong 7 h nếu nhiệt độ ổn định hoặc xảy ra chu kỳ hoạt động của bộ bảo vệ tự động đặt lại;

c) Trong 50 chu kỳ đặt lại bộ bảo vệ được đặt lại bằng tay.

26.6.5 Khi kết thúc thử nghiệm quá tải, không được phát ra kim loại nóng chảy hoặc lửa được thể hiện bằng việc đốt hoặc cháy thành than vật chỉ thị là vải thưa hoặc giấy lụa.

27 Thử nghiệm miễn nhiễm điện từ

27.1 Quy định chung

27.1.1 Các thiết bị bảo vệ chủ động (ví dụ hệ thống quản lý pin, mạch trạng thái rắn, bộ điều khiển phần mềm, v.v.) mà được coi là biện pháp bảo vệ an toàn chính trong 7.8 và 7.9 phải chứng tỏ có đủ khả năng miễn nhiễm với nhiễu điện từ bằng cách tuân thủ các thử nghiệm quy định trong 27.2 đến 27.7. Có thể sử dụng các quy trình và mức thử nghiệm thay thế được quy định trong các tiêu chuẩn khác, nhưng chỉ khi chúng tương đương hoặc nghiêm ngặt hơn các quy trình và mức thử nghiệm được quy định dưới đây.

27.1.2 Mỗi thử nghiệm phải bắt đầu bằng một DUT hoạt động. DUT có thể chỉ bao gồm hệ thống quản lý pin nếu đó là phần duy nhất của hệ thống pin bị ảnh hưởng.

27.1.3 Trong các thử nghiệm cụ thể như được chỉ ra trong 27.2 đến 27.7, DUT phải chịu chu kỳ sạc/xả theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Không được xảy ra các kết quả không phù hợp như cho trong Bảng 12.1 trong chu kỳ sạc/xả.

Ngoại lệ: Khi kết thúc thử nghiệm, chu kỳ sạc/xả chưa hoàn thành cũng được chấp nhận.

27.1.4 Sau mỗi thử nghiệm trong 27.2 đến 27.7, DUT phải được kiểm tra để xác minh rằng nó vẫn hoạt động và phù hợp với Bảng 12.1. Điều này có thể yêu cầu xác minh hoạt động (27.8) của DUT nếu không thể xác định rằng nó hoạt động hoàn toàn bằng cách kiểm tra. Nếu DUT không còn hoạt động nữa thì phải tiến hành phân tích hư hỏng để xác định nguyên nhân hư hỏng và để xác minh rằng DUT đã hỏng một cách an toàn theo Bảng 12.1. DUT không còn hoạt động không được sử dụng cho bất kỳ thử nghiệm nào còn lại.

27.1.5 Ngoài ra, sau khi hoàn thành tất cả các thử nghiệm trong điều này, tất cả các mẫu được sử dụng trong các thử nghiệm quy định trong 27.2 đến 27.7 phải tuân thủ xác minh vận hành trong 27.8.

27.2 Phóng điện tĩnh điện

27.2.1 DUT phải chứng tỏ khả năng miễn nhiễm với xả tĩnh điện theo quy trình thử nghiệm quy định trong TCVN 7909-4-2 (IEC 61000-4-2).

27.2.2 Phải sử dụng các mức thử nghiệm sau:

a) Phóng điện tiếp xúc ± 6 kV; và

b) Phóng điện qua không khí ± 8 kV.

27.2.3 Sau thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.4.

27.3 Trường điện từ tần số radio

27.3.1 DUT phải chứng minh khả năng miễn nhiễm với trường điện từ tần số radio theo quy trình thử nghiệm được quy định trong TCVN 7909-4-3 (IEC 61000-4-3).

27.3.2 Phải sử dụng các mức thử nghiệm sau:

a) 10 V/m từ 80 MHz đến 1 GHz, 1 kHz (80 % AM);

b) 3 V/m từ 1,4 GHz đến 6,0 GHz, 1 kHz (80 % AM).

27.3.3 Trong quá trình thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.3.

27.3.4 Sau thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.4.

27.4 Miễn nhiễm quá độ nhanh/bướu xung

27.4.1 DUT phải chứng tỏ khả năng miễn nhiễm đối với các quá độ nhanh/bướu xung về điện theo quy trình thử nghiệm được quy định trong IEC 61000-4-4.

27.4.2 Phải sử dụng các mức thử nghiệm sau trong các điểm từ (a) đến (c). Nếu DUT có cổng nguồn cấp điện đầu vào DC được kết nối với bộ chuyển đổi AC/DC như nguồn điện hoặc bộ sạc là một phần tích hợp của gói pin thì thử nghiệm phải được tiến hành trên đầu vào AC của bộ chuyển đổi AC/DC bằng cách sử dụng mức thử nghiệm quy định trong (c). Mặt khác, thử nghiệm phải được tiến hành trên cổng nguồn cấp điện đầu vào DC của DUT bằng cách sử dụng mức thử nghiệm quy định trong (b).

a) Trên các cổng tín hiệu/điều khiển được thiết kế để nối với các cáp dài hơn 3 m (118 in), ±1 kV (5/50 ns, 5 kHz); phải sử dụng kẹp điện dung;

b) Trên các cổng một chiều đầu vào và đầu ra ±1 kV (5/50 ns, 5 kHz); và

c) Trên các cổng xoay chiều đầu vào và đầu ra ±2 kV (5/50 ns, 5 kHz).

27.4.3 Sau thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.4.

27.5 Khả năng miễn nhiễm với đột biến

27.5.1 DUT phải chứng tỏ khả năng miễn nhiễm với các đột biến theo quy trình thử nghiệm quy định trong IEC 61000-4-5.

27.5.2 Phải sử dụng các mức thử nghiệm dưới đây trong các điểm từ (a) đến (c). Nếu DUT có cổng đầu vào nguồn DC được kết nối với bộ chuyển đổi AC/DC như nguồn điện hoặc bộ sạc là một phần không thể thiếu của gói pin thì thử nghiệm phải được tiến hành trên đầu vào AC của bộ chuyển đổi AC/DC bằng cách sử dụng các mức thử nghiệm quy định tại điểm (c). Một cách khác, thử nghiệm phải được tiến hành trên cổng đầu vào nguồn DC của DUT sử dụng mức thử nghiệm quy định trong (b).

a) Đối với các cổng tín hiệu/điều khiển I/O được thiết kế để kết nối với cáp đường dài dài hơn 30 m (98,4 ft), đi ra khỏi tòa nhà và/hoặc để sử dụng ngoài trời, ± 1 kV pha-đất; và

b) Đối với các cổng DC đầu vào và đầu ra, ± 0,5 kV pha-pha và ±1 kV pha-đất;

c) Đối với các cổng AC đầu vào và đầu ra, ±1 kV pha-pha và ± 2 kV pha-đất.

27.5.3 Sau thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.4.

27.6 Chế độ chung tần số radio

27.6.1 DUT phải chứng tỏ khả năng miễn nhiễm với nhiễu dẫn tần số radio theo quy trình thử nghiệm quy định trong TCVN 7909-4-6 (IEC 61000-4-6).

27.6.2 Phải sử dụng các mức thử nghiệm sau trong các điểm (a) đến (c). Nếu DUT có cổng đầu vào nguồn DC được kết nối với bộ chuyển đổi AC/DC như nguồn điện hoặc bộ sạc là một phần tích hợp của gói pin thì thử nghiệm phải được tiến hành trên đầu vào AC của bộ chuyển đổi AC/DC bằng cách sử dụng mức thử nghiệm quy định trong (c). Một cách khác, thử nghiệm phải được tiến hành trên cổng đầu vào nguồn DC của DUT sử dụng mức thử nghiệm được quy định trong (b).

a) Đối với các cổng tín hiệu/điều khiển I/O được thiết kế để nối với các cáp dài hơn 3 m (118 in), 10 V (150 kHz đến 80 MHz, 1 kHz, 80 % AM);

b) Đối với các cổng một chiều đầu vào và đầu ra, 10 V (150 kHz đến 80 MHz, 1 kHz, 80 % AM); và

c) Đối với các cổng xoay chiều đầu vào và đầu ra, 10 V (150 kHz đến 80 MHz, 1 kHz, 80 % AM).

27.6.3 Trong quá trình thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.3.

27.6.4 Sau thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.4.

27.7 Từ trường tần số nguồn

27.7.1 DUT phải chứng tỏ khả năng miễn nhiễm với từ trường tần số nguồn theo quy trình thử nghiệm được quy định trong TCVN 7909-4-8 (IEC 61000-4-8).

27.7.2 Phải sử dụng mức thử nghiệm là 10 A/m.

27.7.3 Trong quá trình thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.3.

27.7.4 Sau thử nghiệm, DUT phải phù hợp với 27.1.4.

27.8 Xác minh hoạt động

27.8.1 Sau khi hoàn thành các thử nghiệm ở 27.2 đến 27.7, tất cả các mẫu được sử dụng trong các thử nghiệm này phải phù hợp với các yêu cầu sau.

27.8.2 Nhà chế tạo phải công bố tính năng dự kiến của tất cả các chức năng an toàn được thực hiện bởi các thiết bị bảo vệ chủ động.

27.8.3 Nhà chế tạo phải cung cấp quy trình thử nghiệm để xác minh rằng mỗi chức năng an toàn được thực hiện bởi các thiết bị bảo vệ chủ động đang hoạt động đúng. Điều này có thể bao gồm, ví dụ, thực hiện chu trình sạc/xả đầy đủ hoặc xác minh thực hiện đúng các chức năng an toàn bằng mô phỏng.

27.8.4 Quy trình thử nghiệm quy định tại 27.8.3 phải được thực hiện với từng DUT trong các điều kiện sau:

a) được sạc đầy đủ; và

b) được xả hết.

27.8.5 Trong quá trình thử nghiệm quy định tại 27.8.3 và 27.8.4, mỗi DUT phải thể hiện một trong các hành vi sau:

a) Không mất các chức năng an toàn; hoặc

b) Chuyển sang trạng thái thích hợp để đảm bảo hoạt động an toàn của DUT. Điều này có thể bao gồm cả DUT đã bị mất khả năng sạc hoặc xả ngay khi an toàn được duy trì.

27.8.6 Nếu cung cấp các phương pháp bảo vệ dự phòng để đảm bảo chức năng an toàn phù hợp với 7.9.1 thì mỗi phương pháp bảo vệ phải được đánh giá để xác định xem nó có hoạt động như dự kiến hay không.

MỤC V - CÁC THỬ NGHIỆM VỀ CƠ

28 Thử nghiệm rung (ứng dụng động cơ LER và VAP)

28.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định khả năng chịu rung dự kiến của hệ thống pin trong hệ thống lắp đặt động cơ LER và VAP và chỉ áp dụng cho các hệ thống được thiết kế để lắp đặt trong các ứng dụng này.

28.2 Mẫu phải được cố định vào máy thử nghiệm bằng một giá đỡ cứng vững để đỡ tất cả các bề mặt lắp đặt của mẫu.

Ngoại lệ: Mẫu phải được lắp đặt trong cơ cấu lắp đặt đại diện cho ứng dụng sử dụng cuối cùng dự kiến.

28.3 Mẫu được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải được thử nghiệm rung theo thử nghiệm tuổi thọ mô phỏng ở các thử nghiệm mức độ rung ngẫu nhiên tăng dần của IEC 61373, đối với phân loại và cấp thiết bị thích hợp được xác định bằng cách lắp đặt đường ray dự định. (Phân loại và cấp thiết bị được xác định trong IEC 61373).

Ngoại lệ: Pin được thiết kế cho ứng dụng VAP phải chịu thử nghiệm độ bền rung trong UL/ULC 2271 hoặc UL/ULC 2580.

28.4 DUT phải chịu rung theo 3 hướng vuông góc với nhau. Trong quá trình thử nghiệm, OCV của DUT và nhiệt độ trên cell/môđun trung tâm phải được theo thu thập thông tin.

28.5 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

28.6 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm thì nó phải chịu chu trình xả và sạc theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Xem 12.2 để biết chi tiết về các thiết bị mà người sử dụng có thể đặt lại. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

28.7 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, DUT phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

28.8 Theo kết quả của thử nghiệm rung, các kết quả trong các điểm (a) đến (h) được coi là các kết quả không phù hợp. Để có các thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

29 Thử nghiệm xóc (Ứng dụng động cơ LER và VAP)

29.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định khả năng chịu xóc dự kiến của hệ thống pin trong lắp đặt động cơ LER và VAP và chỉ áp dụng cho các hệ thống được thiết kế để lắp đặt trong các ứng dụng này.

29.2 Mẫu phải được cố định vào máy thử nghiệm bằng một giá đỡ cứng vững để đỡ tất cả các bề mặt lắp đặt của mẫu. Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ trên môđun trung tâm được theo dõi nhằm thu thập thông tin.

Ngoại lệ 1: Mẫu phải được lắp đặt trong cơ cấu lắp đặt đại diện cho ứng dụng sử dụng cuối cùng dự kiến.

Ngoại lệ 2: Pin được thiết kế cho các ứng dụng VAP phải chịu thử nghiệm xóc theo UL/ULC 2271 hoặc UL/ULC 2580.

29.3 Một mẫu được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải được thử nghiệm xóc theo IEC 61373 đối với phân loại và cấp thiết bị thích hợp như được xác định bởi hệ thống lắp đặt đường ray dự kiến. (Phân loại và cấp thiết bị được xác định trong IEC 61373).

Ngoại lệ: Thử nghiệm này có thể được thực hiện ở mức môđun nếu có thể cho thấy rằng thử nghiệm phải là đại diện của hệ thống pin.

29.4 Cả hai xóc theo hướng dương và hướng âm phải được đặt vào theo ba hướng vuông góc với nhau với tổng cộng 18 xóc.

29.5 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện cho trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc hệ thống lắp đặt, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

29.6 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm thì nó phải chịu chu kỳ xả và sạc theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

29.7 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, DUT phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

29.8 Khi kết thúc thử nghiệm xóc, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là các kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

30 Thử nghiệm ép (ứng dụng động cơ LER và VAP)

30.1 Thử nghiệm này được tiến hành trên hệ thống pin được sạc đầy dành cho các ứng dụng động cơ LER và VAP để xác định khả năng chịu ép có thể xảy ra trong một vụ tai nạn và chỉ áp dụng cho các hệ thống được thiết kế để lắp đặt trong các ứng dụng này.

30.2 Mẫu phải được ép giữa một bề mặt cố định và một tấm ép thử nghiệm có gân phù hợp với cơ cấu lắp đặt thử nghiệm được mô tả trong SAE J2464, với các ngoại lệ như dưới đây. Các gói pin có 3 trục đối xứng, chịu 3 hướng ép vuông góc lẫn nhau. Một mẫu DUT khác có thể được sử dụng cho mỗi lần ép.

Ngoại lệ 1: Lực tối đa tác dụng lên DUT phải là 100 kN ± 6 kN.

Ngoại lệ 2: Hệ thống pin chỉ có 2 trục đối xứng, ví dụ như các thiết kế hình trụ, chịu 2 hướng ép vuông góc lẫn nhau.

Ngoại lệ 3: DUT có thể được lắp đặt trong khung bảo vệ đại diện cho khung được cung cấp trong ứng dụng sử dụng cuối.

Ngoại lệ 4: Cụm lắp ráp có thể được thử nghiệm thay vì hệ thống pin hoàn chỉnh nếu nó có thể được chứng minh là tương đương với việc thử nghiệm một hệ thống pin hoàn chỉnh.

30.3 Phải sử dụng phương pháp phát hiện như trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy trong mẫu. Có thể xảy ra hiện tượng thoát khí nhưng không được vượt quá mức ERPG-2 sử dụng các phương pháp đo được nêu trong Điều 13. Mẫu phải được quan sát và kiểm tra trong một khoảng thời gian.

30.4 Theo kết quả của thử nghiệm ép, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (d) dưới đây được coi là các kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại.

31 Thử nghiệm lực tĩnh

31.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem vỏ bọc có đủ độ bền để chịu được lực tĩnh có thể tác dụng lên nó một cách an toàn hay không.

31.2 Vỏ bọc của DUT được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải chịu được lực ổn định 250 N ± 10 N trong khoảng thời gian 5 s, lần lượt được đặt lên mặt trên, mặt dưới và các cạnh bên của vỏ bọc lắp với DUT, bằng các dụng cụ thử nghiệm thích hợp có khả năng tạo ra tiếp xúc trên bề mặt phẳng hình tròn có đường kính 30 mm (1,2 in). Tuy nhiên, thử nghiệm này không áp dụng cho mặt dưới của vỏ bọc có khối lượng lớn hơn 18 kg (39,7 Ibs). Nếu DUT vẫn hoạt động sau khi hoàn thành việc đặt lực tĩnh thì nó phải chịu một chu kỳ sạc xả theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

31.3 Nếu thấy cần thiết (tức là do thiết kế của hệ thống và dự đoán khả năng thoát hơi của cell), phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện được nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc hệ thống lắp đặt, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

31.4 Sau khoảng thời gian quan sát, DUT phải chịu thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

31.5 Khi kết thúc thử nghiệm lực tĩnh, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

32 Thử nghiệm va đập

32.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm đánh giá tính toàn vẹn về cơ học của vỏ và khả năng cung cấp bảo vệ về cơ cho các bộ phận bên trong hệ thống pin.

32.2 Mẫu được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải chịu ít nhất ba va đập 6,8J (5ft-lb) lên bề mặt bất kỳ mà có thể chịu va đập trong quá trình sử dụng dự kiến. Va đập phải được tạo ra bằng cách thả rơi một quả cầu thép có đường kính 50,8 mm (2 in) và nặng 535 g (1,18 Ib) từ độ cao H là 1,29m (50,8 in). Đối với các bề mặt không phải là mặt trên cùng của vỏ bọc, quả cầu thép phải được treo bằng dây và đung đưa như một con lắc, rơi từ độ cao thẳng đứng 1,29 m (50,8 in), với sản phẩm được đặt va đập vào một bức tường chắn thẳng đứng. Xem Hình 32.1. Có thể sử dụng một mẫu khác cho mỗi lần va đập.

H trong hình biểu thị khoảng cách thẳng đứng mà quả cầu phải di chuyển để tạo ra va đập mong muốn, 1,29 m (50,8 in).

Đối với thử nghiệm va đập với con lắc dạng viên bi, quả cầu phải tiếp xúc với mẫu thử khi dây ở vị trí thẳng đứng như hình vẽ.

DUT phải nằm trên sàn bê tông. Có thể sử dụng bề mặt đỡ không đàn hồi tương đương.

Bề mặt nền phải là tấm ván ép 19 mm (3/4 in) trên bề mặt bê tông cứng.

Hình 32.1 - Thử nghiệm va đập

32.3 Nếu DUT vẫn hoạt động sau khi chịu va đập thì nó chịu chu trình xả và sạc điện theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

32.4 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện được nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

32.5 Sau khoảng thời gian quan sát, DUT phải chịu thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

32.6 Khi kết thúc thử nghiệm va đập, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

33 Thử nghiệm va đập khi rơi

33.1 Các môđun được thiết kế để lắp đặt tại hiện trường vào giá đỡ hoặc thiết bị tương tự phải chịu thử nghiệm va đập khi rơi để xác định rằng không có nguy hiểm nào khi vô tình làm rơi trong quá trình lắp đặt hoặc tháo dỡ.

33.2 Sau khi được cân bằng ở nhiệt độ phòng theo 8.3, môđun/gói linh kiện đã được sạc đầy phải được thả rơi từ độ cao tối thiểu 100 cm (39,4 in) đối với các sản phẩm có khối lượng 7 kg (15,4 Ibs) trở xuống, 10 cm (3,9 in) đối với các sản phẩm có khối lượng > 7 kg (15,4 Ibs) nhưng dưới 100 kg (220,5 Ibs) và 2,5 cm (0,98 in) đối với các sản phẩm có khối lượng > 100 kg (220,5 Ibs), để đập vào bề mặt bê tông hoặc kim loại ở tư thế có nhiều khả năng xảy ra nhất để tạo ra các kết quả bất lợi và theo cách đại diện nhất cho những gì sẽ xảy ra trong quá trình bảo trì và xử lý/tháo dỡ hệ thống pin khi lắp đặt và bảo trì. Hướng rơi phải được người thử nghiệm xác định từ việc phân tích hướng dẫn lắp đặt và bảo trì. Nếu sử dụng bề mặt thử nghiệm bằng kim loại thì cần có một số cách để cách điện như màng cách điện để ngăn ngừa việc nối tắt không chủ ý với bề mặt nhưng sẽ không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

33.3 Mẫu phải được thả rơi ít nhất một lần. Tuy nhiên, nếu chỉ thực hiện một thử nghiệm thả rơi thì đó sẽ không được thả rơi lên mặt phẳng. Nếu một thử nghiệm thả rơi là thả rơi lên mặt phẳng thì phải thực hiện ít nhất một thử nghiệm khác không phải là rơi lên mặt phẳng phẳng.

33.4 Bề mặt bê tông phải dày ít nhất 76 mm (3 in) và bề mặt bê tông hoặc kim loại phải có diện tích đủ lớn để đỡ DUT.

33.5 Sau khi thả rơi, nếu DUT vẫn hoạt động thì nó phải chịu một chu kỳ xả và sạc điện theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

33.6 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, tiến hành thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

33.7 Phải sử dụng nguồn đánh tia lửa điện hoặc theo dõi khí như trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy trong mẫu ngay sau khi thả rơi và lặp lại trong trường hợp nhiệt độ tăng.

33.8 Sau khi kết thúc thử nghiệm va đập khi rơi, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (g) được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

e) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

f) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

g) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

34 Thử nghiệm cơ cấu gắn tường/kết cấu đỡ/tay cầm

34.1 Thiết bị lắp trên tường của hệ thống pin gắn tường, kết cấu đỡ pin ví dụ như giá đỡ hệ thống pin cố định, kết cấu đỡ cho (các) ngăn xếp pin điện phân dòng chảy hoặc (các) tay cầm được cung cấp để xử lý giá đỡ môđun/gói pin được lắp đặt phải có đủ độ bền để đỡ hệ thống pin hoặc cho phép mang môđun/gói pin. Sự phù hợp được xác định bằng thử nghiệm dưới đây.

Ngoại lệ: Thử nghiệm này có thể được miễn đối với giá pin đã tuân thủ UL 2416 và có thông số đặc trưng phù hợp với khối lượng dự tính mà pin được đỡ.

34.2 Thiết bị lắp trên tường hoặc kết cấu đỡ khác và hệ thống pin phải được lắp đặt theo các quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Một lực bằng ba lần khối lượng của hệ thống pin được tác dụng thêm vào tâm của thiết bị lắp đặt hoặc kết cấu đỡ theo hướng đi xuống. Lực phải được giữ trong 1 min. Đối với các môđun/gói pin có (các) tay cầm, DUT phải được đỡ bằng cách cầm tay cầm và tác dụng thêm một lực bằng ba lần khối lượng của DUT theo hướng đi xuống. Nếu có nhiều hơn một tay cầm thì khối lượng tăng thêm phải được phân bổ giữa các tay cầm.

34.3 Sau khi đặt lực, không được có hư hại cho thiết bị lắp đặt hoặc kết cấu đỡ và phương tiện cố định khi thử giá treo tường hoặc kết cấu đỡ. Sau khi đặt lực, không được có hư hại cho tay cầm hoặc phương tiện lắp/giữ tay cầm của DUT.

35 Thử nghiệm ứng suất khuôn

35.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem vỏ bọc được làm từ vật liệu polyme đúc có thể chịu được thử nghiệm lão hóa tăng tốc mà không ảnh hưởng đến độ an toàn của vỏ bọc hay không.

35.2 Một mẫu được xả hoàn toàn (được xả với EODV do nhà chế tạo quy định) phải được đặt trong lò tuần hoàn không khí hoàn toàn và được duy trì ở nhiệt độ đồng đều cao hơn ít nhất là 10°C (18 °F) so với nhiệt độ tối đa của vỏ bọc được đo trong quá trình thử nghiệm kiểm tra giới hạn nhiệt độ và vận hành ở Điều 20, nhưng không nhỏ hơn 70 °C (158 °F). Mẫu sau đó được giữ trong lò trong 7 h.

35.3 Sau khi lấy ra khỏi lò, DUT phải chịu khoảng thời gian quan sát theo 8.5. Sau khoảng thời gian quan sát, mẫu phải chịu thử nghiệm chịu điện áp điện môi “như khi nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra dấu hiệu đứt gẫy và bằng chứng rò rỉ.

35.4 Khi kết thúc ổn định ứng suất khuôn, mẫu không được có bằng chứng hư hỏng về cơ ví dụ như nứt vỏ bọc để lộ các phần nguy hiểm hoặc giảm các khoảng cách về điện hoặc rò rỉ chất điện phân ra khỏi vỏ bọc.

36 Thử nghiệm xả áp suất

36.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm đảm bảo rằng van giảm áp có thể đặt lại tác động để ngăn ngừa hư hỏng hệ thống pin và ngăn chứa chất điện phân của nó. Thử nghiệm này có thể áp dụng cho các công nghệ điều chỉnh bằng như pin chì axit có van điều chỉnh và cho các hệ thống niken có van xả áp có thể đặt lại.

36.2 Mẫu pin/cell phải được ngâm trong thùng chứa dầu khoáng. Đối với pin lớn chỉ cần nhấn chìm van giảm áp.

36.3 Dòng điện sạc phải được cho chạy qua với tốc độ tăng lên (do nhà chế tạo quy định) cho đến khi quan sát thấy bọt nổi lên từ van giảm áp.

36.4 Kết quả có thể chấp nhận được nếu khí thoát ra bình thường và hệ thống chứa chất điện phân không bị vỡ hoặc rò rỉ và vỏ của DUT không bị vỡ.

37 Thử nghiệm bắt đầu xả

37.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định áp suất bắt đầu xả trung bình của van giảm áp có thể đặt lại chưa có tem và đánh giá của ASME.

37.2 Phải lắp một đồng hồ đo áp suất đã hiệu chuẩn có dải đo ít nhất bằng 150 % áp suất làm việc tối đa dự kiếm của van giảm áp để chỉ thị áp suất hình thành trong hệ thống pin trong quá trình thử nghiệm.

37.3 Để xác định giá trị đặt của áp suất bắt đầu xả của van giảm áp, mỗi mẫu trong số ba mẫu van phải chịu ba lần áp suất không khí tăng dần. Áp suất tại thời điểm van bắt đầu mở phải được ghi lại. Giá trị đặt áp suất bắt đầu xả của từng mẫu được coi là giá trị trung bình của ba thử nghiệm.

37.4 Giá trị bắt đầu xả đề cập ở 37.3 là giá trị trung bình cao nhất đối với ba mẫu được thử nghiệm.

37.5 Áp suất bắt đầu xả phải nằm trong khoảng từ 90 % đến 100 % giá trị đặt áp suất bắt đầu xả được ấn định.

MỤC VI - THỬ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG

38 Thử nghiệm chu kỳ nhiệt (ứng dụng LER và VAP)

38.1 Thử nghiệm này xác định khả năng chịu thăng giáng nhiệt độ có thể dự kiến của hệ thống lưu trữ điện năng trong quá trình sử dụng cuối cùng. Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho các ứng dụng LER và VAP.

38.2 Hệ thống pin được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải được đặt trong tủ thử nghiệm và chịu các chu kỳ trong (a) đến (e). Khi kết thúc chu trình, các mẫu phải được duy trì ở nhiệt độ phòng, 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F) trong 24 h.

a) Tăng nhiệt độ tủ thử lên 75 °C ± 2 °C (167 °F ± 3,6 °F) trong 30 min và duy trì nhiệt độ này trong 6 h.

b) Giảm nhiệt độ tủ thử xuống còn 20 °C ± 2 °C (68 °F ± 3,6 °F) trong 30 min và duy trì nhiệt độ này trong 2 h.

c) Giảm nhiệt độ tủ thử xuống còn âm 40 °C ± 2 °C (âm 40 °F ± 3,6 °F) trong 30 min và duy trì nhiệt độ này trong 6 h.

d) Tăng nhiệt độ tủ thử lên 20 °C ± 2 °C (68 °F ± 3,6 °F) trong 30 min.

e) Lặp lại trình tự này thêm 9 chu kỳ nữa.

Ngoại lệ 1: Nhiệt độ có thể cần được duy trì trong thời gian dài hơn đối với những hệ thống lớn hơn, nơi quá trình ổn định nhiệt độ có thể mất nhiều thời gian hơn. Thời gian cần thiết trong trường hợp này phải dựa trên thời gian cần thiết để nhiệt độ trên các cell bên trong DUT đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt trong 8.3 cộng thêm 1 h. Thời gian này không bao giờ được ít hơn thời gian được ghi trong (a) đến (d) ở trên.

Ngoại lệ 2: Việc thử nghiệm có thể được tiến hành ở cấp độ cụm lắp ráp nếu nó là đại diện cho hệ thống lưu trữ năng lượng.

38.3 Nếu DUT vẫn hoạt động sau thử nghiệm thì nó phải chịu chu trình phóng sạc theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

38.4 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện được nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc hệ thống lắp đặt, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

38.5 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, mẫu được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

38.6 Sau khi kết thúc thử nghiệm chu kỳ nhiệt, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

39 Thử nghiệm khả năng chống ẩm

39.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định rằng hệ thống pin có thể chịu được một cách an toàn khi tiếp xúc với độ ẩm dự kiến trong sử dụng cuối.

39.2 Với DUT ở hướng vận hành bình thường, nó phải chịu thử nghiệm khả năng chống ẩm dựa trên mã IP của nó phù hợp với TCVN 4255 (IEC 60529) hoặc CAN/CSA-C22.2 số 60529. Hệ thống pin phải được lắp đặt và kết nối như thiết kế đối với thử nghiệm này cho ứng dụng sử dụng cuối. Đối với pin được đặt ở nơi chúng có thể phải chịu điều kiện ngập nước, mã IP sẽ cần phải bao gồm mức ngâm tối thiểu. Nếu DUT vẫn hoạt động sau khi ổn định thì nó phải chịu một chu trình phóng và sạc theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

Ngoại lệ 1: Những vỏ bọc có phân loại vỏ bọc như được xác định trong NFPA 70, Điều 110 hoặc Điều 2 của C22.1, phải chịu thử nghiệm môi trường trong UL 50E/C22.2 số 94.2, thay vì theo mã IP.

Ngoại lệ 2: Việc thử nghiệm có thể được tiến hành ở cấp độ cụm lắp ráp nếu nó đại diện cho hệ thống lưu trữ năng lượng.

39.3 Trong quá trình thử nghiệm, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện được nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy nếu dự đoán được sự thông hơi của pin. Nếu được yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc lắp đặt hệ thống, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm theo Điều 13.

39.4 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, DUT phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và rò rỉ.

39.5 Sau khi kết thúc thử nghiệm khả năng chống ẩm, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là các kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

40 Thử nghiệm sương muối

40.1 Thử nghiệm này nhằm xác định khả năng của hệ thống lưu trữ điện năng trong việc chịu đựng một cách an toàn việc tiếp xúc với điều kiện sương muối khi được sử dụng gần môi trường biển và sẽ áp dụng cho các hệ thống cố định được lắp đặt gần môi trường biển mà các bộ phận bên trong của chúng có thể bị suy giảm do sương muối thông qua các lỗ hở trong vỏ bọc. Thử nghiệm này sẽ không áp dụng cho những hệ thống không được thiết kế để lắp đặt gần môi trường biển như được nêu trong hướng dẫn lắp đặt hoặc có vỏ bọc được thiết kế để ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm với khả năng bảo vệ chịu ăn mòn (ví dụ: UL/NEMA4X).

40.2 Hệ thống lưu trữ điện năng được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải được thử nghiệm theo phương pháp trong TCVN 7699-2-52 (IEC 60068-2-52), với mức khắc nghiệt là 1 hoặc 2 tùy thuộc vào ứng dụng và vị trí lắp đặt.

Ngoại lệ: Có thể sử dụng mẫu ở cấp độ cụm lắp ráp đại diện cho hệ thống pin cho thử nghiệm này.

40.3 Nếu DUT vẫn hoạt động sau khi ổn định thì nó phải chịu một chu kỳ xả và sạc theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo.

40.4 Trong chu kỳ, phải sử dụng một trong các phương pháp phát hiện được nêu trong Điều 9 để phát hiện sự có mặt của nồng độ hơi dễ cháy nếu dự kiến có thông hơi của các cell. Nếu có yêu cầu dựa trên thiết kế hoặc hệ thống lắp đặt, việc thoát khí thải độc hại phải được theo dõi liên tục trong chu kỳ theo Điều 13. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

40.5 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, DUT phải chịu thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi "như đã nhận" theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt gãy và bằng chứng rò rỉ.

40.6 Khi kết thúc thử nghiệm sương muối, các kết quả trong các điểm từ (a) đến (h) được coi là kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

41 Thử nghiệm nguy hiểm vật thể văng ra do tiếp xúc lửa bên ngoài

41.1 Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định rằng hệ thống pin sẽ không nổ với bằng chứng là vật thể văng ra bên ngoài chu vi thử nghiệm do tiếp xúc với cháy bể hydrocarbon cháy mô phỏng khả năng tiếp xúc với lửa bên ngoài có thể xảy ra.

Ngoại lệ 1: Hệ thống pin có thể phải chịu thử nghiệm tiếp xúc với lửa bên ngoài theo UL/ULC 2580 thay vì phương pháp được nêu trong 41.3.

Ngoại lệ 2: Việc thử nghiệm có thể được tiến hành trên cụm lắp ráp đại diện thay vì hệ thống pin hoàn chỉnh nếu được xác định là có thể thu được kết quả tương đương với việc thử nghiệm hệ thống pin.

Ngoại lệ 3: Nếu các pin lithium thứ cấp được sử dụng trong hệ thống tuân thủ thử nghiệm vật thể bay của Điều E9 thì hệ thống được miễn thử nghiệm này. Thử nghiệm này không áp dụng cho các hệ thống sử dụng pin chì axit hoặc pin điện phân nước đơn khối tương tự.

Ngoại lệ 4: Thử nghiệm này không áp dụng cho các hệ thống chỉ dành cho sử dụng ngoài trời được lắp trên bề mặt không cháy, ví dụ như tấm bê tông kéo dài tối thiểu 91,4 cm (3 ft) bên ngoài chu vi của hệ thống pin.

41.2 Thử nghiệm này phải được tiến hành trong môi trường được kiểm soát, không chịu ảnh hưởng của gió hoặc các yếu tố môi trường khác có thể ảnh hưởng đến thử nghiệm. Nhiệt độ môi trường xung quanh trong quá trình thử nghiệm phải nằm trong khoảng từ 0 °C đến 46 °C (32 °F đến 114,8 °F).

41.3 DUT được sạc đầy ở nhiệt độ làm việc bình thường phải chịu lửa ở bể hydrocarbon trong 20 min. Nhiên liệu được sử dụng phải là nhiên liệu heptan hoặc hydrocacbon tương tự.

41.4 Chảo dùng để chứa lửa phải được làm bằng thép có độ dày đủ để tránh bị cong vênh trong quá trình thử nghiệm 20 min. Chảo phải có kích thước phù hợp với DUT và chứa được mức nhiên liệu và nước. Thành của chảo không được cao hơn mức nhiên liệu quá 8 cm (3,1 in) khi bắt đầu thử nghiệm. Kích thước của chảo phải phù hợp để đảm bảo rằng các cạnh của thiết bị được thử nghiệm tiếp xúc với ngọn lửa. Chảo phải vượt quá hình chiếu ngang của DUT từ 20 cm đến 50 cm (7,9 đến 19,7 in).

41.5 Phải có khoảng 15,24 cm (6 in) nước trong chảo trước khi thêm nhiên liệu hydrocarbon để bảo vệ chảo nhiên liệu và tạo ra ngọn lửa ổn định trong quá trình thử nghiệm. Nhiên liệu phải được bổ sung khi cần thiết trong quá trình thử nghiệm để cung cấp đủ nhiên liệu cho thời gian thử nghiệm. Ngọn lửa phải bao phủ toàn bộ diện tích của chảo trong suốt quá trình tiếp xúc với lửa.

41.6 Phải trang bị phương tiện thích hợp để dập tắt đám cháy trong chảo chứa nhiên liệu trong vòng 15 s hoặc để tháo pin từ phía trên đám cháy. Điều này có thể được thực hiện bằng cách đậy nắp lên chảo hoặc bằng cách lấy DUT ra từ phía trên chảo hoặc lấy chảo ra vì việc dập lửa có thể khó khăn và không nên đánh giá thấp.

41.7 DUT phải được đỡ hoàn toàn và đặt chính giữa phía trên chảo chứa đám cháy phía trên bề mặt của heptan. Kết cấu đỡ DUT phải đủ chắc chắn để chịu được khối lượng của DUT trong thời gian thử nghiệm mà không để DUT nghiêng hoặc đổ. Chảo phải có kích thước đủ lớn để bao phủ kích thước của DUT và phải có chiều cao đủ để bề mặt đáy của DUT cách bề mặt trên cùng của nhiên liệu trong chảo xấp xỉ 50 cm (19,7 in). Xem Hình 41.1 để biết chi tiết về bố trí thử nghiệm.

 

Hình 41.1 - Bố trí thử nghiệm nguy hiểm nổ do tiếp xúc với nhiệt

41.8 Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ của các cell hoặc môđun trong DUT có thể được theo dõi để thu thập thông tin.

41.9 Sau 20 min tiếp xúc với lửa, đám cháy phải được dập tắt và DUT phải được dẫn vòi xuống theo

41.10 để thể hiện phản ứng chữa cháy mà hệ thống có thể gặp phải trong khi xảy ra hỏa hoạn. Khi kết thúc việc dẫn vòi xuống, phải có khoảng thời gian quan sát là một giờ theo 8.5.

41.10 Pin phải chịu tác động của dòng ống mềm được cung cấp qua vòi phun sương mù 38 mm (1- 1/2 in) đặt ở góc xả 30° với áp suất vòi phun là 517 kPa (75 psi) và mức xả tối thiểu là 4,7 L/s (75 gpm). Đầu của vòi phải cách tâm bề mặt lộ ra của DUT tối đa là 1,5m (5 ft). Thời gian tối thiểu của thử nghiệm dòng ống có tác động thấp phải là 6,5 s/m2 (0,60 s/ft2). Bề mặt bên ngoài của DUT phải được xác định là khu vực lộ ra ngoài vì dòng vòi phải đi qua khu vực này trong quá trình ứng dụng. Để ngăn chặn khả năng tiếp xúc với vật bay, kỹ thuật viên tiến hành phần thử nghiệm kéo ống mềm xuống phía sau hàng rào bảo vệ.

41.11 Để xác định rằng nguy cơ nổ đã xảy ra, DUT với thử nghiệm cháy chảo phải được đặt ở giữa chu vi bên trong hình tròn được đánh dấu trên sàn bằng sơn hoặc vật liệu đánh dấu tương tự. Dấu hiệu không được rộng hơn 12 mm (0,47 in) và kích thước của dấu hiệu khu vực chu vi bên trong hình tròn không được lớn hơn 1,0 m (3,3 ft) tính từ mép ngoài của cạnh dài nhất của DUT.

41.12 Để bảo vệ khỏi vật bay trong quá trình thử nghiệm, DUT, bố trí thử nghiệm và đánh dấu chu vi bên trong phải được đặt trong buồng thử bảo vệ có thể chứa vật thể văng ra hoặc trong chu vi bên ngoài bao gồm tường chắn bảo vệ bằng vật liệu không cháy như khối xây hoặc bê tông và độ dày của tường phù hợp để chứa vật phỏng trong quá trình thử. Các bức tường của buồng thử nghiệm hoặc chu vi bên ngoài phải cách vạch đánh dấu chu vi bên trong tối thiểu 1,5m (4,95 ft) để ngăn chặn khả năng vật bay bật ra khỏi tường và quay trở lại chu vi bên trong.

41.13 Sau thử nghiệm này không được có nổ DUT dẫn đến vật thể văng ra ngoài chu vi hình tròn bên trong được mô tả ở 41.11. Xem Bảng 12.1 để biết thêm chi tiết.

MỤC VII - THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU LỖI CELL BÊN TRONG

42 Dung sai thiết kế lỗi cell đơn

42.1 Quy định chung

42.1.1 Đã có những sự cố tại hiện trường với nhiều công nghệ pin khác nhau được cho là do lỗi cell, dẫn đến những tình huống nguy hiểm. Các lỗi cell trong các sự cố này là kết quả của lỗi sản xuất hoặc thiết kế cell hoặc pin không đủ hoặc kết hợp cả hai. Vì có khả năng một cell có thể bị hỏng trong hệ thống pin nên hệ thống pin phải được thiết kế để ngăn chặn lỗi của một cell lan truyền đến mức có cháy bên ngoài DUT hoặc nổ.

42.1.2 Cơ chế hỏng cell được sử dụng cho thử nghiệm này phải phản ánh thực tế đã biết hoặc dự kiến sẽ xảy ra tại hiện trường đối với một công nghệ nhất định. Nếu cơ chế hỏng cell không thể được sao chép một cách chính xác thì phải sử dụng mô phỏng sát nhất về những gì đã biết sẽ xảy ra tại hiện trường thông qua việc sử dụng ứng suất bên ngoài như gia nhiệt hoặc lực cơ học cho thử nghiệm. Ví dụ về các phương pháp mô phỏng lỗi cell đơn được nêu trong Phụ lục F. Có thể cần tiến hành nhiều thử nghiệm và các phương pháp lỗi có thể có như một phần của quá trình phân tích trước khi xác định phương pháp thử nghiệm cuối cùng.

42.2 Dung sai thiết kế lỗi cell đơn (ion lithium)

42.2.1 Hệ thống pin lithium ion phải được thiết kế để giảm thiểu việc hỏng một cell dẫn đến sự thoát nhiệt của cell đó. Với pin lithium ion, thông thường các ảnh hưởng lan truyền đến các cell xung quanh do hiệu ứng nhiệt của việc hỏng cell ban đầu thường dẫn đến các tình huống nguy hiểm. DUT (ví dụ gói pin hoặc môđun) phải được thiết kế để ngăn chặn sự cố thoát nhiệt của một cell từ việc tạo ra mối nguy đáng kể được chứng minh bằng việc cháy lan bên ngoài DUT và/hoặc nổ.

42.2.2 Có thể sử dụng bất kỳ phương pháp nào để tạo ra lỗi thoát nhiệt của cell đơn. Ví dụ, sự thoát nhiệt trong cell có thể đạt được thông qua việc sử dụng bộ gia nhiệt, xuyên thủng bằng đinh, sạc quá mức, v.v. Tổ chức thử nghiệm chịu trách nhiệm lựa chọn và chứng minh phương pháp thích hợp để tạo ra sự thoát nhiệt. Trước tiên, nên đánh giá một phương pháp bằng cách sử dụng một cụm nhỏ các cell để đánh giá sự hỏng hóc của cell và ảnh hưởng đến các cell xung quanh. Khi cố gắng thiết lập một phương pháp gây hỏng hóc phù hợp, cần đo nhiệt độ trên vỏ cell và đo điện áp nhằm mục đích cung cấp thông tin. Xem Phụ lục F để biết hướng dẫn về một số phương pháp gây hỏng cell. Phương pháp được chọn phải được thỏa thuận với tổ chức thử nghiệm.

42.2.3 Chi tiết về phương pháp được sử dụng khi phân tích phản ứng của cell có thể ảnh hưởng đến kết quả thì phải được ghi lại. Ví dụ nếu làm nóng pin để đạt được hỏng hóc: ví dụ loại bộ gia nhiệt và kích thước của nó, vị trí trên cell nơi đặt bộ gia nhiệt và cách đặt nó, nhiệt độ tối đa đạt được bao gồm cả tốc độ tăng nhiệt độ, khoảng thời gian cho đến khi phản ứng, nhiệt độ trên cell và điện áp, trạng thái sạc của cell tại thời điểm bắt đầu giai đoạn gia nhiệt, v.v. Vật phẩm thử nghiệm phải đại diện cho cấu hình thực tế của pin và sửa đổi bất kỳ không được ảnh hưởng đáng kể đến kết quả thử nghiệm. Ví dụ nếu tiến hành sạc quá mức thì đường dẫn nhiệt giữa các đầu cực không được bị cản trở vì điều đó có thể làm giảm mức độ khắc nghiệt của thử nghiệm.

42.2.4 Sau khi đã xác định phương pháp thích hợp gây hỏng cell, DUT được sạc đầy (MOSOC theo 8.1) phải chịu thử nghiệm khả năng chịu lỗi cell đơn, mà bao gồm cả sự cố trong một cell bên trong DUT, cho đến khi xảy ra việc hỏng cell dẫn đến thoát nhiệt như định nghĩa ở 6.58, và xác định xem lỗi đó có tạo ra mối nguy đáng kể bên ngoài hay không hoặc lỗi đó có gây ra hỏng các cell lân cận hay không. Nếu xảy ra lan truyền thì việc lan truyền sẽ không được truyền ra ngoài DUT. Trước khi chọn cell cụ thể bị hỏng, phải tiến hành phân tích thiết kế DUT để xác định vị trí cell được coi là có khả năng lớn nhất dẫn đến mối nguy bên ngoài đáng kể, có tính đến việc cell ở gần với các cell khác và vật liệu có thể dẫn tới khả năng lan truyền. Nếu nó có thể ảnh hưởng đến kết quả thì mẫu phải ở nhiệt độ quy định tối đa trong quá trình sạc và vận hành với một vài dung sai cần thiết cho việc di chuyển mẫu ra bên ngoài tủ thử trong quá trình thử nghiệm, nhưng trong phạm vi ±10 °C (±18 °F) đối với cell ngay trước khi tạo ra cơ chế để tạo ra sự thoát nhiệt. Khi quá trình thoát nhiệt được bắt đầu, cơ chế được sử dụng để tạo ra thoát nhiệt sẽ bị tắt hoặc dừng lại và DUT phải chịu thời gian quan sát 24 h.

Ngoại lệ 1: Thử nghiệm có thể được lặp lại trên một mẫu khác với cell ở vị trí khác bên trong DUT nếu không rõ vị trí nào đại diện cho trường hợp xấu nhất. Vị trí của cell bị lỗi phải được ghi lại cho mỗi lần thử nghiệm.

Ngoại lệ 2: Thử nghiệm có thể được tiến hành trên cụm lắp ráp đại diện bao gồm một hoặc nhiều môđun và môi trường xung quanh đại diện, nếu có thể chứng tỏ rằng không có lan truyền ra bên ngoài cụm lắp ráp. Khi thử nghiệm ở cấp độ môđun hoặc cụm lắp ráp, cần xem xét tính dễ cháy của các thành phần xung quanh môđun trong cụm lắp ráp cuối cùng. Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của DUT và bề mặt của các bộ phận tiếp xúc với hoặc gần DUT trong cụm lắp ráp cuối cùng phải được theo dõi để xác định xem nhiệt độ quá cao trên các bộ phận liền kề này có thể dẫn đến khả năng lan truyền trong toàn bộ hệ thống pin hay không. Nếu có quá nhiều nhiệt độ trên các bề mặt có thể dẫn đến khả năng lan truyền, thử nghiệm phải được lặp lại với tất cả các bộ phận liền kề thay cho hệ thống pin hoàn chỉnh.

42.2.5 Nhiệt độ trên cell bị hỏng và các cell xung quanh, bề mặt vỏ bên ngoài của DUT và bề mặt đỡ phải được theo dõi và báo cáo nhằm mục đích cung cấp thông tin.

42.2.6 Khi kết thúc thử nghiệm của 42.2, không được xảy ra cháy lan từ DUT hoặc nổ DUT.

42.3 Khả năng chịu lỗi cell đơn (công nghệ khác)

42.3.1 Các công nghệ khác như kim loại lithium, natri lưu huỳnh và natri niken clorua trong đó có thể không có đủ dữ liệu hiện trường về khả năng chịu của chúng đối với các trường hợp hỏng một cell, phải tuân theo phương pháp thử nghiệm lỗi cell đơn tương tự như 42.2, ngoại trừ nội dung được sửa đổi dưới đây. Cơ chế hỏng hóc của các công nghệ này có thể khác với cơ chế hỏng hóc của ion lithium và sự thoát nhiệt có thể do cell bị hỏng hoặc có thể không. Tương tự như ion lithium, khi chọn một kỹ thuật gây lỗi cell, nó phải đại diện cho những gì có thể xảy ra tại hiện trường đối với công nghệ cụ thể. Cơ chế gây lỗi được chọn phải xét đến các hư hỏng do các khuyết tật tiềm ẩn trong chế tạo cell đối với công nghệ đó và/hoặc các thiếu sót trong thiết kế cell và pin có thể dẫn đến các hư hỏng tiềm ẩn của cell và điều đó sẽ không thể hiện rõ trong thử nghiệm an toàn của cell riêng lẻ.

42.3.2 Đối với các công nghệ khác, tương tự như với lithium ion, nên đánh giá phương pháp đề xuất trước tiên bằng cách sử dụng một cụm cell nhỏ để đánh giá hỏng hóc của cell và ảnh hưởng đến các cell xung quanh. Trong nỗ lực thiết lập một phương pháp khắc phục sự cố phù hợp, cần đo nhiệt độ trên vỏ cell và đo điện áp nhằm mục đích cung cấp thông tin. Xem Phụ lục F để có hướng dẫn về một số phương pháp gây hỏng cell. Phương pháp lựa chọn phải được chấp thuận bởi tổ chức thử nghiệm.

42.3.3 Khi đã xác định được phương pháp đại diện cho trường hợp xấu hơn phù hợp cho lỗi cell, DUT phải chịu lỗi cell bên trong xảy ra ở vị trí bên trong DUT mà được coi là dễ bị tổn thương nhất trước khả năng lan truyền. DUT phải ở trong tình trạng phản ánh được các thông số làm việc của nó tại thời điểm xấu nhất có thể xảy ra sự cố như vậy. Ví dụ, DUT phải ở nhiệt độ làm việc danh nghĩa của nó. Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ phải được theo dõi ở các vị trí quan trọng như các cell liền kề trong quá trình thử nghiệm để ghi lại sự tăng nhiệt độ do hư hỏng bên trong. Nhiệt độ trên bề mặt vỏ ngoài của DUT và bề mặt đỡ cũng phải được ghi lại nhằm mục đích cung cấp thông tin. Nếu không xảy ra hiện tượng thoát nhiệt do hỏng cell đơn thì thử nghiệm sẽ dừng khi nhiệt độ DUT đã ổn định hoặc đạt đến nhiệt độ phòng và DUT phải chịu khoảng thời gian quan sát 24 h. Nếu sự thoát nhiệt được bắt đầu, cơ chế được sử dụng để tạo ra sự thoát nhiệt phải được tắt hoặc dừng lại và phải quan sát DUT trong khoảng thời gian 24 h.

Ngoại lệ 1: Thử nghiệm có thể được lặp lại trên một mẫu khác với một cell ở vị trí khác trong DUT nếu không rõ vị trí nào được thử nghiệm đại diện cho trường hợp xấu nhất. Vị trí của cell bị lỗi phải được ghi lại cho mỗi lần thử nghiệm.

Ngoại lệ 2: Thử nghiệm có thể được tiến hành trên cụm lắp ráp đại diện bao gồm một hoặc nhiều môđun và môi trường đại diện xung quanh, nếu có thể chứng minh được rằng không có sự lan truyền ra ngoài cụm lắp ráp đó. Khi thử nghiệm ở cấp độ môđun hoặc cụm lắp ráp, cần phải xét đến tính dễ bị tổn thương do cháy của các bộ phận xung quanh môđun trong cụm lắp ráp cuối cùng.

42.3.4 Sau khi kết thúc thử nghiệm trong 42.3.3, không được xảy ra cháy lan từ DUT hoặc nổ DUT.

42.3.5 Nhiệt độ trên cell bị hỏng và các cell xung quanh, bề mặt vỏ bên ngoài của DUT và bề mặt đỡ phải được theo dõi và báo cáo nhằm mục đích cung cấp thông tin. Số lượng cell bị lỗi do cháy lan từ cell kích hoạt phải được ghi lại.

MỤC VIII - SẢN XUẤT VÀ THỬ NGHIỆM DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

43 Quy định chung

43.1 Các nhà chế tạo hệ thống pin phải có sẵn các biện pháp kiểm soát quá trình sản xuất được ghi thành văn bản để theo dõi liên tục các yếu tố chính sau đây của quá trình sản xuất mà có thể ảnh hưởng đến an toàn và phải bao gồm hành động khắc phục/phòng ngừa để giải quyết các khuyết tật được tìm thấy ảnh hưởng đến các yếu tố chính này:

a) Kiểm soát chuỗi cung ứng; và

b) Quá trình lắp ráp

43.2 Hệ thống pin phải được sàng lọc 100 % trong quá trình sản xuất để xác định rằng mọi bộ điều khiển chủ động được sử dụng để đảm bảo an toàn đều đang hoạt động.

Ngoại lệ: Việc kiểm tra các biện pháp kiểm soát an toàn này có thể được tiến hành trên các cụm lắp ráp hoặc các bộ phận của hệ thống trước khi lắp ráp lần cuối.

43.3 Thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” như nêu trong Điều 22 về Thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi phải được tiến hành trên 100 % sản xuất của các cụm lắp ráp/gói có mạch điện vượt quá 42,4 V đỉnh hoặc 60 Vdc như được nêu trong Điều 22.

Ngoại lệ: Thời gian thử nghiệm có thể giảm xuống 1 s nếu giá trị điện áp thử nghiệm được tăng 2,4 lần giá trị trong Điều 22 hoặc như được nêu trong tiêu chí thử nghiệm thường xuyên của thử nghiệm độ bền điện trong UL 62368-1/CSA C22. 2 No. 62368-1, Điều 5.4.9.

43.4 Việc kiểm tra tính liên tục của hệ thống nối đất bằng cách sử dụng miliôm mét hoặc phương pháp khác phải được tiến hành trên 100 % sản xuất sử dụng nối đất bảo vệ. Việc kiểm tra tính liên tục phải xác định rằng các phép đo được thực hiện trên hai điểm bất kỳ của hệ thống nối đất không vượt quá 0,1 Ω.

43.5 Mỗi van giảm áp có thể cài đặt lại mà không có mã ASME phải được nhà chế tạo thử nghiệm áp suất bắt đầu xả bằng cách cho van giảm áp chịu áp suất không khí tăng dần cho đến khi van bắt đầu mở. Áp suất bắt đầu xả phải nằm trong khoảng 90 % đến 100 % áp suất bắt đầu xả danh định của nó.

CHƯƠNG IX - GHI NHÃN

44 Quy định chung

44.1 Các ghi nhãn bắt buộc phải bền lâu. Ví dụ về ghi nhãn bền lâu là dập mực, khắc và nhãn dính, tuân thủ UL 969 hoặc CSA C22.2 số 0.15 đối với bề mặt được bám dính và điều kiện sử dụng. Các ghi nhãn theo yêu cầu của tiêu chuẩn này bao gồm các ghi nhãn trên tấm nhãn theo 44.2 và các ghi nhãn lưu ý bất kỳ đều phải rõ ràng, có màu chữ tương phản với màu nền và có thể nhìn thấy được khi lắp đặt hệ thống pin.

44.2 Pin phải được ghi nhãn với tên của nhà chế tạo, tên thương mại, nhãn hiệu hoặc ghi nhãn mô tả khác có thể xác định tổ chức chịu trách nhiệm về sản phẩm, số bộ phận hoặc số model và các thông số đặc trưng về điện tính bằng vôn một chiều và công suất tính bằng ampe-giờ (Ah) hoặc oát-giờ (Wh) và chất hóa học. Các cực của hệ thống pin phải được đánh dấu để nhận biết cực dương (+) hay cực âm (-). Pin cũng phải được ghi nhãn mã IP.

44.3 Pin và hệ thống pin sử dụng pin được được chuyển đổi mục đích sử dụng theo 7.13 phải được ghi nhãn là “chuyển đổi mục đích sử dụng” hoặc “vòng đời thứ hai” và “ TCVN 14474 (UL 1974)”.

44.4 Hệ thống pin phải được ghi nhãn dòng điện ngắn mạch tối đa và khoảng thời gian (ở dòng điện ngắn mạch tối đa) tại các đầu ra của hệ thống.

44.5 Hệ thống pin cũng phải được ghi ngày chế tạo, có thể ở dạng mã không lặp lại trong 20 năm.

44.6 Hệ thống pin được thiết kế để sử dụng với các bộ sạc cụ thể phải được ghi nhãn nội dung sau hoặc tương đương: "Chỉ sử dụng bộ sạc ()"

44.7 Hệ thống pin được đánh giá về khả năng bảo vệ chống sự xâm nhập của hơi ẩm theo 7.3.5 phải có mã IP thích hợp.

44.8 Hệ thống phải được ghi nhãn các nhãn lưu ý để đọc tất cả hướng dẫn trước khi lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống. Việc ghi nhãn này có thể ở dạng (các) ký hiệu, ví dụ ISO 7000, "lưu ý" Ký hiệu số 434 (dấu chấm than bên trong hình tam giác) theo sau là ký hiệu "đọc hướng dẫn sử dụng" Ký hiệu số 790 (sách mở). Nếu sử dụng các ký hiệu thì ý nghĩa của chúng phải được giải thích trong sổ tay hướng dẫn.

44.9 Các hệ thống phải được vận hành theo một hướng nhất định để vận hành an toàn phải được có các ghi nhãn chỉ ra hướng đúng của hệ thống.

44.10 Hệ thống phải được ghi nhãn cảnh báo cho biết nguy cơ bị điện giật gần các cực của pin có điện áp nguy hiểm.

44.11 Hệ thống có cầu chảy thay thế được phải được ghi nhãn thông số đặc trưng và loại cầu chảy để thay thế. Ghi nhãn phải được đặt gần giá đỡ cầu chảy.

44.12 Các phụ kiện và bộ điều khiển có thể tách rời được thiết kế để nối với nguồn điện lưới phải có ghi nhãn bao gồm tên nhà chế tạo, số bộ phận của phụ kiện và các thông số đặc trưng về điện như điện áp, tần số, pha nếu có và dòng điện hoặc công suất.

44.13 Đầu nối đất phải được ghi nhãn như nêu trong 7.6.8.

44.14 Các ghi nhãn cảnh báo bổ sung dùng cho hệ thống pin đặt ở những vị trí hạn chế tiếp cận, ví dụ như cảnh báo về các bộ phận chuyển động hoặc điện nguy hiểm, bề mặt nóng, v.v., để cảnh báo nhân viên bảo trì hoặc nhân viên được huấn luyện khác và ngăn ngừa các mối nguy hiểm, phải được cung cấp trên hệ thống pin ở những vị trí mà những người có quyền truy cập vào vị trí sẽ nhìn thấy được.

44.15 Theo 7.12.2, pin lithium thứ cấp phải được ghi nhãn rõ ràng và cố định với các nội dung:

a) Tên nhà chế tạo, tên thương mại hoặc nhãn hiệu hoặc ghi nhãn mô tả khác để nhận biết tổ chức chịu trách nhiệm về sản phẩm;

b) Catalo, số model hoặc số nhận biết hoặc tương đương; và

c) Ngày hoặc khoảng thời gian chế tạo khác nhưng không quá ba tháng liên tục.

Ngoại lệ 1: Việc nhận biết nhà chế tạo có thể ở dạng mã có thể truy nguyên nếu sản phẩm được nhận dạng bởi nhãn hiệu hoặc nhãn thương mại thuộc quyền sở hữu của nhà ghi nhãn tư nhân.

Ngoại lệ 2: Ngày chế tạo có thể viết tắt; hoặc có thể ở dạng mã thông thường được chấp nhận trên toàn quốc hoặc ở dạng mã được nhà chế tạo xác nhận, với điều kiện là mã đó:

a) Không lặp lại trong thời gian dưới 10 năm; Và

b) Không yêu cầu tham khảo hồ sơ sản xuất của nhà chế tạo để xác định thời điểm chế tạo sản phẩm.

44.16 Tham chiếu đến 44.15, nếu nhà chế tạo sản xuất một cell tại nhiều nhà máy thì mỗi cell phải có dấu hiệu riêng biệt để nhận biết đó là sản phẩm của một nhà máy cụ thể.

44.17 Việc ghi nhãn bắt buộc đối với cell đơn và pin chì axit có lỗ thông hơi hoặc có van điều chỉnh, nhiều cell/khối đơn và pin niken cadmi phải được ghi nhãn rõ ràng và cố định theo 44.1, bao gồm các nội dung sau:

a) Tên nhà chế tạo, tên thương mại hoặc nhãn hiệu, ký hiệu model, tháng, năm chế tạo;

Ngoại lệ: Ngày chế tạo có thể ở dạng mã nhưng không lặp lại trong 10 năm.

b) Nội dung "Cảnh báo: Có nguy cơ cháy, nổ hoặc bỏng. Không tháo rời, nhiệt độ trên XX °C (hoặc °F) hoặc thiêu hủy." (Trong đó XX là thông số nhiệt độ tối đa của cell hoặc pin.)

Ngoại lệ: Nội dung này có thể được đưa vào hướng dẫn đi kèm với cell hoặc pin, thay vì được ghi nhãn trên pin.

c) Loại pin (ví dụ pin chì axit có van điều chỉnh) và điện áp và dung lượng danh nghĩa danh định;

d) Dây hoặc cực dương và âm được biểu thị bằng (+) và (-) tương ứng.

CHƯƠNG X - HƯỚNG DẪN

45 Quy định chung

45.1 Các thành phần của hệ thống pin phải được cung cấp bộ hướng dẫn đầy đủ để lắp đặt và sử dụng đúng trong hệ thống pin. Những hướng dẫn này phải bao gồm các thông số kỹ thuật vận hành bình thường.

45.2 Hệ thống phải được cung cấp hướng dẫn đầy đủ để lắp đặt trong ứng dụng sử dụng cuối. Hướng dẫn lắp đặt phải bao gồm nội dung dưới đây cùng với mọi hướng dẫn cần thiết khác để lắp đặt an toàn và chính xác hệ thống và các phụ kiện của nó trong sử dụng cuối cùng dự kiến:

a) Dụng cụ cách điện, găng tay cách điện, thiết bị bảo hộ cá nhân, quần áo và các biện pháp cần thiết khác để lắp đặt an toàn hệ thống pin;

b) Yêu cầu cần thiết về vỏ bọc để bảo vệ khỏi sự xâm nhập của hơi ẩm và mảnh vụn hoặc sự tiếp cận của con người;

c) Yêu cầu về thông gió để ngăn ngừa sự tích tụ hydro lớn hơn 25 % hydro LFL;

d) Các bộ phận và thiết bị bảo vệ cần thiết trong hệ thống lắp đặt sử dụng cuối như cầu chảy, cầu dao, hệ thống dây điện và các thiết bị khác như thiết bị ngắt kết nối theo NFPA 70 hoặc C22.1. Xem 7.9.9;

e) Sơ đồ mạch điện và hướng dẫn cách đấu nối đúng cách hệ thống và các thiết bị phụ trợ như bộ điều khiển riêng, thiết bị theo dõi, v.v.;

f) Cảnh báo, hướng dẫn sử dụng chất điện phân của pin;

g) Hướng dẫn về thử nghiệm vận hành và kiểm tra cần thiết trước khi đưa hệ thống vào sử dụng;

h) Bảng hoặc danh sách, v.v. các ký hiệu được sử dụng và ý nghĩa của chúng;

i) Thông tin cần thiết để hoàn thành phân tích nổ/flash hồ quang, bao gồm cả dòng điện sự cố chạm đất (IBF), 1/2 dòng điện sự cố chạm đất (1/2 IBF), thời gian giải trừ sự cố của thiết bị bảo vệ, khả năng ngắt dòng của thiết bị bảo vệ ở mức tối thiểu, nếu áp dụng được cho hệ thống; và

j) Nếu có thể, nhà chế tạo phải cung cấp thông tin về các cân nhắc thiết kế cho cấu hình hệ thống tối đa và tối thiểu, ví dụ như số lượng môđun được nối nối tiếp, điện trở tối đa và độ tự cảm tối đa để ngăn chặn năng lượng sự cố hồ quang điện vượt quá các yêu cầu của thiết bị bảo vệ cá nhân cấp 4 theo NFPA 70E hoặc CSA Z462-15.

45.3 Hệ thống pin được thiết kế để lắp đặt ở vị trí hạn chế tiếp cận theo 6.51 phải có hướng dẫn lắp đặt chỉ rõ điều này cùng với hướng dẫn xác định loại vị trí cần thiết, các hạn chế, biển báo và thông tin khác cần được cung cấp.

45.4 Hệ thống phải được cung cấp hướng dẫn để sử dụng đúng bao gồm sạc và xả, lưu trữ, tái chế và thải bỏ. Các hướng dẫn này phải bao gồm các giới hạn nhiệt độ, giới hạn sạc và xả cũng như các hướng dẫn liên quan đến việc sử dụng hệ thống điều khiển hoặc theo dõi bất kỳ.

45.5 Một hệ thống phải có các tuyên bố sau hoặc tương đương:

a) Một từ gây chú ý, ví dụ như "NGUY HIỂM", "CẢNH BÁO" hoặc "LƯU Ý".

b) Mô tả ngắn gọn về các mối nguy hiểm có thể xảy ra.

c) Danh sách các hành động cần thực hiện để tránh các mối nguy hiểm có thể xảy ra liên quan đến việc thải bỏ hệ thống như không ép, tháo rời, thải bỏ bằng lửa hoặc các hành động tương tự.

45.6 Hệ thống phải được cung cấp sổ tay bảo trì bao gồm lịch bảo trì hệ thống và các phụ kiện kể cả kiểm tra hệ thống dây điện và các mối nối, v.v. sổ tay bảo trì phải bao gồm các biện pháp phòng ngừa an toàn cần thiết liên quan đến việc xử lý hoặc tiến hành bảo trì hệ thống và các mối nối của nó và các phụ kiện.

45.7 Cell phải được cung cấp bộ hướng dẫn hoàn chỉnh bao gồm các thông số kỹ thuật của vùng làm việc để sạc và xả kể cả dải nhiệt độ và điện áp, hướng dẫn lắp đặt, bảo quản pin và hướng dẫn thải bỏ. Hướng dẫn về thông tin đặc tả cell cần được cung cấp trên các cell có thể được tìm thấy trong tờ quy định kỹ thuật của cell, Phụ lục E của IEEE 1625.

45.8 Hướng dẫn lắp đặt đối với pin cadmi và niken cadmi có lỗ thông hơi và được điều chỉnh bằng van phải chỉ ra rằng pin và các bộ phận của hệ thống pin phải được lắp đặt phù hợp với Điều 480 hoặc, Điều 706 của NFPA 70 hoặc Điều 64 của CSA C22.1.

45.9 Hướng dẫn lắp đặt đối với pin niken cadmi và pin chì axit có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh phải chỉ ra rằng hệ thống sạc cho các loại pin này phải ngăn ngừa được việc sạc ngoài dải thông số kỹ thuật của pin thông qua việc theo dõi và kiểm soát điện áp (và nhiệt độ đối với VRLA), hoặc theo dõi và kiểm soát cả dòng điện và nhiệt độ. Hệ thống cũng có thể theo dõi dòng điện để ngăn chặn các thông số kỹ thuật không phù hợp. Hướng dẫn phải chỉ ra rằng bộ sạc phải tuân theo UL 1012, UL 1741, UL 60335- 2-29/CSA C22.2 số 60335-2-29, CAN/CSA C22.2 số 107.2 hoặc UL 62368-1/CSA C22.2 số 62368-1. Hướng dẫn dành cho hệ thống pin phải cung cấp thông tin về bộ sạc cụ thể cần được sử dụng cùng với hệ thống pin nếu an toàn của hệ thống pin được dựa vào bộ sạc.

45.10 Hướng dẫn đối với pin niken cadmi và pin chì axit có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh phải chỉ ra rằng hệ thống pin vượt quá 60 Vdc phải có phương tiện ngắt kết nối đối với tất cả các dây dẫn không nối đất theo Điều 480 của NFPA 70 hoặc Điều 64 của CSA C22.1.

45.11 Hướng dẫn lắp đặt đối với cell đơn và pin niken cadmi và pin chì axit có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh loại nhiều cell/khối đơn phải có hướng dẫn chỉ ra rằng việc ngắt dịch vụ phải được cung cấp, nếu thuộc đối tượng áp dụng, cho hệ thống pin của sản phẩm cuối theo Điều 480 của NFPA 70 hoặc Điều 64 của CSAC22.1.

45.12 Hướng dẫn lắp đặt đối với hệ thống nhiều pin/cell niken cadmi và chì axit có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh phải có dòng điện ngắn mạch đầu ra từ hệ thống pin chứ không phải ghi nhãn của 44.4.

45.13 Hướng dẫn lắp đặt cell và pin niken cadmi hoặc chì axit có lỗ thông hơi phải chỉ ra sự cần thiết phải kiểm soát tràn theo các quy định về xây dựng, phòng cháy và lắp đặt.

45.14 Hướng dẫn dành cho cell và pin chì axit và niken cadmi có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh phải chỉ ra rằng hệ thống thông gió để giải quyết mọi hiện tượng thoát khí hydro phải phù hợp với các quy tắc lắp đặt và chữa cháy tại địa phương.

45.15 Hướng dẫn đối với hệ thống pin chì và niken cadmi có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh bằng giá phải chỉ ra rằng các giá này phải được lắp đặt ở các vị trí hạn chế tiếp cận hoặc được lắp đặt trong vỏ bảo vệ để ngăn ngừa việc tiếp cận theo ứng dụng sử dụng cuối cùng.

45.16 Hướng dẫn đối với cell và pin chì axit và niken cadmi có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh phải chỉ ra cách đi dây được khuyến nghị cho các kết nối pin, khe hở không khí tối thiểu giữa cell và pin trên giá đỡ và loại thiết bị bảo vệ bất kỳ.

45.17 Hướng dẫn đối với cell và pin chì axit và niken cadmi có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh phải bao gồm hướng dẫn bảo trì để duy trì cell và pin trong điều kiện vận hành an toàn trong suốt tuổi thọ của cell và pin, kể cả bảo trì chất điện phân nếu có, kiểm tra hư hỏng của các đầu nối và vỏ, ...

45.18 Nếu cell và pin chì axit và niken cadmi được thiết kế để lắp đặt trong sử dụng cuối mà có sử dụng nối đất bảo vệ thì hướng dẫn lắp đặt phải khuyến nghị rằng hệ thống nối đất và liên kết phải được kiểm tra sau khi hoàn thành cụm lắp ráp để đảm bảo rằng điện trở nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 Ω.

45.19 Hướng dẫn đi kèm cell và pin chì axit và niken cadmi phải chỉ ra điện áp tối đa của hệ thống sử dụng cuối mà chúng có thể được lắp đặt vào. Nếu vượt quá điện áp trong ứng dụng sử dụng cuối thì hướng dẫn phải khuyến nghị lặp lại thử nghiệm chịu điện áp điện môi của cụm lắp ráp đối với điện áp cao hơn.

Phụ lục A

(quy định)

Tiêu chuẩn cho linh kiện

Các tiêu chuẩn của Nhóm CSA và UL liệt kê dưới đây được sử dụng để đánh giá các thành phần và tính năng của sản phẩm thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này. Các thành phần phải tuân thủ tất cả các tiêu chuẩn thành phần UL và nhóm CSA hiện hành. Các tiêu chuẩn này phải được xem xét tham chiếu đến phiên bản mới nhất của nó.

Tiêu chuẩn nhóm CSA

C22.2 No. 14, Industrial control equipment (Thiết bị điều khiển công nghiệp)

C22.2 No. 49, Flexible cords and cables (Dây và cáp mềm)

C22.2 No. 65, Wire connectors (Bộ nối dây)

C22.2 No. 75, Wires and cables, thermoplastic-insulated (Dây và cáp, cách điện bằng nhựa nhiệt dẻo)

C22.2 No. 127, Equipment and leas wires (Thiết bị và dây dẫn)

C22.2 No. 153, Electrical quick-connect termincals (Đầu nối điện đấu nối nhanh)

C22.2 No. 158, Terminal blocks (Khối đầu cuối)

C22.2 No. 182.1, Plugs, receptacles, and cable connectors, of the pin and sleeve type (Phích cắm, ổ cắm và đầu nối cáp, của loại chốt và ống bọc)

C22.2 No. 182.3, Special use attachment plugs, receptacles and connectors (Phích cắm, ổ cắm và đầu nối chuyên dụng)

C22.2 No. 235, Supplementary protectors (Cơ cấu bảo vệ bổ sung)

C22.2 No. 248.1, Fuses, low-voltage - Part 1: General requirements (Cầu chảy hạ áp - Phần 1: Yêu cầu chung)

CAN/CSA-C22.2 Số 60947-4-1, Low-voltage switchgear and controlgear - Part 4-1: Contactors and motor-starters - Electromechanical contactors and motor-starters (Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 4-1: Công tắc tơ và bộ khởi động động cơ - Công tắc tơ cơ điện và bộ khởi động động cơ)

CAN/CSA-E61131-2, Programmable controllers - Part 2: Equipment requirements and tests (Bộ điều khiển khả trình - Phần 2: Yêu cầu và thử nghiệm thiết bị)

Tiêu chuẩn UL

UL 44, Thermoset-insulated wires and cables (Dây và cáp cách điện bằng nhiệt rắn)

UL 62, Flexible cords and cables (Dây và cáp mềm)

UL 66, Fixture wire (Dây cố định)

UL 83, Wires and cables, thermoplastic-insulated (Dây và cáp cách điện bằng nhựa nhiệt dẻo)

UL 98B, Enclosed and dead-front switches for use in photovoltaic systems (Công tắc đóng và ngắt phía trước để sử dụng trong hệ thống quang điện)

UL 248-1 (tất cả các phần), Low voltage fuses - Part 1: General requirements (Cầu chảy điện áp thấp - Phần 1: Yêu cầu chung)

UL 248-13, Low voltage fuses - Part 13: Semiconductor fuses (Cầu chảy điện áp thấp - Phần 13: cầu chảy bán dẫn)

UL 252, Compressed gas regulators (Bộ điều chỉnh khí nén)

UL 310, Terminals, electrical quick-connect (Đầu nối, đấu nối nhanh về điện)

UL 429, Electrically operated valves (Van vận hành bằng điện)

UL 444, Communications cables (Cáp truyền thông)

UL 467, Grounding and bonding equipment (Thiết bị nối đất và liên kết)

UL 486A-486B, Wire connectors (Bộ nối dây)

UL 489, Molded-case Circuit breakers, molded-case switches and circuit-breaker enclosures (Cầu dao vỏ đúc, công tắc vỏ đúc và vỏ cầu dao)

UL 489F, Molded-case circuit breakers and molded-case switches for use with battery power supplies (Cầu dao vỏ đúc và công tắc vỏ đúc để sử dụng với nguồn điện pin)

UL 489G, Molded-case circuit breakers, molded-case switches and circuit-breaker enclosures, 650 V - 1 000 V AC and 650 V - 1 500 VDC (Cầu dao vỏ đúc, công tắc vỏ đúc và vỏ cầu dao, 650 V- 1 000 V ACvà 650 V- 1 500 V DC)

UL 498, Attachment plugs and receptacles (Phích cắm và ổ cắm đính kèm)

UL 499, Electric heating appliances (Thiết bị gia nhiệt bằng điện)

UL 508, Industrial control equipment (Thiết bị điều khiển công nghiệp)

UL 508A, Industrial control panels (Bảng điều khiển công nghiệp)

UL 514A, Metallic outlet boxes (Hộp ổ cắm bằng kim loại)

UL 796, Printed-wihng boards (Bảng mạch in)

UL 796F, Flexible materials interconnect constructions (Cấu trúc kết nối vật liệu linh hoạt)

UL 857, Busways (Thanh dẫn điện)

UL 991, Tests for safety-ralated controls employing solid-state devices (Thử nghiệm cơ cấu điều khiển liên quan đến an toàn sử dụng thiết bị thể rắn)

UL 1004-1, Rotating electrical machines - General requirements (Máy điện quay - Yêu cầu chung)

UL 1053, Ground-fault sensing and relaying equipment (Thiết bị cảm biến và ngắt sự cố chạm đất)

UL 1059, Terminal blocks (Khối đầu cuối)

UL 1063, Wires and cables, machine-tool (Dây và cáp, máy công cụ)

UL 1077, Supplementary protectors for use in electrical equipment (Bộ bảo vệ bổ sung để sử dụng trong thiết bị điện)

UL 1434, Thermistor-type devices (Thiết bị loại nhiệt điện trở)

UL 1441, Coated electrical sleeving (Ống bọc điện)

UL 1577, Optical Isolators (Bộ cách ly quang học)

UL 1581, Reference Standard for electrical wires, cables, and flexible cords (Tiêu chuẩn tham chiếu cho dây điện, cáp và dây nguồn mềm)

UL 1598, Luminaires (Đèn điện)

UL 1653, Electrical nonmetric tubing (Ống điện phi kim loại)

UL 1682, Plugs, receptacles, and cable connectors, of the pin and sleeve type (Phích cắm, ổ cắm và bộ nối cáp, thuộc loại chốt và ống bọc)

UL 1861, Power-operated Chemical pumps (Máy bơm hóa chất chạy bằng điện)

UL 1977, Connectors for Use in Data Signal and Power (Bộ nối sử dụng trong ứng dụng tín hiệu dữ liệu và nguồn)

UL 2238, Cable assemblies and fittings for industrial control and signal distribution (Cụm và phụ kiện cáp dùng cho phân phối tín hiệu và đều khiển công nghiệp)

UL 2419, Electrically Conductive Corrosion Resistant Compounds (Hợp chất chịu ăn mòn dẫn điện)

UL 2591, Battery Cell Separators (Bộ phân tách cell pin)

UL 2726, Battery Lead Wire (Dây dẫn của pin)

UL 2734, Connectors and Service Plugs for Use with On-Board Electrical Vehicle (EV) Charging (Bộ nối và phích cắm dịch vụ để sử dụng với hệ thống sạc xe điện (EV) trên xe)

UL 4127, Low Voltage Battery Cable (Cáp hạ áp dùng cho pin)

UL 4128, Intercell and Intertier Connectors for Use in Electrochemical Battery System Applications (Bộ nối giữa các cell và giữa các lớp để sử dụng trong các ứng dụng hệ thống pin điện hóa)

UL 4248-1, Fuseholders - Part 1: General Requirements (Giá đỡ cầu chảy - Phần 1: Yêu cầu chung)

UL 9703, Distributed Generation Wiring Harnesses (Bộ dây điện dùng cho phát điện phân tán)

UL 60691, Thermal-Links - Requirements and Application Guide (Dây liên kết nhiệt - Yêu cầu và hướng dẫn áp dụng)

UL 60730-2-6, Automatic Electrical Controls for household and similar use - Part 2-6: Particular Requirements for Automatic Electrical Pressure Sensing Controls Including Mechanical Requirements (Cơ cấu điều khiển điện tự động dùng cho gia đình và mục đích sử dụng tương tự - Phần 2-6: Yêu cầu cụ thể đối với cơ cấu điều khiển cảm biến áp suất điện tự động bao gồm cả các yêu cầu về cơ khí)

UL 60730-2-9, Automatic Electrical Controls for household and similar use - Part 2-9: Particular Requirements for temperature sensing controls (Điều khiển điện tự động cho hộ gia đình và mục đích sử dụng tương tự - Phần 2-9: Yêu cầu cụ thể đối với cơ cấu điều khiển cảm biến nhiệt độ)

UL 60947-1, Low-Voltage Switchgear and Controlgear- Part 1: General Rules (Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 1: Quy tắc chung)

UL 60947-4-1, Low-Voltage Switchgear and Controlgear - Part 4-1: Contactors and Motor-Starters - Electromechanical Contactors and Motor-Starters (Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 4-1: Công tắc tơ và bộ khởi động động cơ - Công tắc tơ điện cơ và bộ khởi động động cơ)

UL 60947-5-2, Low-Voltage Switchgear and Controlgear - Part 5-2: Control Circuit Devices and Switching Elements - Proximity Switches (Thiết bị đóng cắt và đều khiển hạ áp - Phần 5-2: Thiết bị mạch điều khiển và phần tử chuyển mạch - Công tắc cảm ứng tiệm cận)

UL 61058-1, Switches for Appliances - Part 1: General Requirements (Thiết bị đóng cắt dùng cho thiết bị - Phần 1: Yêu cầu chung)

UL 61131-2, Programmable Controllers - Part 2: Equipment Requirements and Tests (Bộ điều khiển khả trình - Phần 2: Yêu cầu thiết bị và thử nghiệm)

 

Phụ lục B

(quy định)

Chương trình thử nghiệm pin beta-Natri (β-Na)

B1 Quy định chung

B1.1 Hệ thống pin sử dụng cell và pin β-Na phải tuân thủ các yêu cầu về kết cấu và thử nghiệm được nêu trong tiêu chuẩn này. Ngoài ra, hệ thống pin này phải đáp ứng các yêu cầu của phụ lục này.

B1.2 Bảng B.1 nêu các thử nghiệm và số lượng mẫu cell dùng cho các thử nghiệm của phụ lục này. Xem Bảng 8.1 về số lượng mẫu pin được sử dụng trong các thử nghiệm pin.

Bảng B.1 - Các mẫu cell dùng cho thử nghiệm

B2 Thử nghiệm cell

B2.1 Điện

B2.1.1 Ngắn mạch cell

B2.1.1.1 Hai cell được sạc đầy như khi nhận và hai cell được sạc đầy và trước đó đã trải qua chu kỳ sạc/xả nêu trong B2.1.1.2 phải phù hợp với thử nghiệm ngắn mạch ở B2.1.1.3.

B2.1.1.2 Các cell đã trải qua chu kỳ sạc/xả phải tiếp tục chịu các chu kỳ theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo. Các quy định kỹ thuật phải sao cho dung lượng đầy đủ của cell được sử dụng và số lượng chu kỳ tích lũy ít nhất phải bằng 25 % tuổi thọ chu kỳ được quảng cáo của cell hoặc sạc/xả chu kỳ liên tục trong 90 ngày, tùy theo thời gian nào ngắn hơn. Việc sạc xả chu kỳ phải được thực hiện theo từng cell hoặc theo nhóm. Các cell sau đó được sạc lại trước khi thử nghiệm.

B2.1.1.3 Mỗi mẫu thử nghiệm phải được nối tắt bằng cách nối cực dương và cực âm với một tải điện trở nhỏ hơn hoặc bằng 20 mΩ. Thử nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C ((77 ± 9) °F) với cell được gia nhiệt đến nhiệt độ làm việc bình thường. Thử nghiệm được tiếp tục cho đến khi cell được xả hết và nhiệt độ trở về nhiệt độ làm việc bình thường. Thử nghiệm được lặp lại với tình trạng ngắn mạch được đặt ban đầu và sau đó cell được gia nhiệt đến nhiệt độ làm việc bình thường.

B2.1.1.4 Sau khi ngắn mạch, cell không được nổ hoặc bắt cháy.

B2.1.2 Sạc bất thường cell

B2.1.2.1 Hai cell được sạc đầy như khi nhận và hai cell được sạc đầy và trước đó đã trải qua chu kỳ sạc/xả nêu trong B2.1.1.2 phải phù hợp với thử nghiệm sạc bất thường của B2.1.2.2 đến B2.1.2.4

B2.1.2.2 Cell phải được xả đến điều kiện kết thúc xả do nhà chế tạo quy định. Mỗi mẫu thử nghiệm, ở nhiệt độ làm việc quy định, phải được sạc dòng điện không đổi ở dòng sạc tối đa quy định /c cho đến khi đạt đến điện áp sạc tối đa (bất thường) quy định bởi nhà chế tạo. Sau đó, quá trình sạc được tiếp tục sử dụng sạc điện áp không đổi ở điện áp sạc tối đa (bất thường) trong 7 h.

B2.1.2.3 Khi thiết bị bảo vệ quá dòng tác động trong quá trình thử nghiệm, thử nghiệm được lặp lại trên các mẫu có đầu vào sạc thấp hơn điểm ngắt của thiết bị bảo vệ.

B2.1.2.4 Sau khi sạc bất thường, không được xảy ra cháy hoặc nổ.

B2.2 Cơ khí

B2.2.1 Thử nghiệm xóc cell

B2.2.1.1 Mẫu cell mới hoặc môđun pin nhỏ được sạc đầy (MOSOC trong 8.1) phải phù hợp với thử nghiệm xóc như nêu dưới đây.

B2.2.1.2 Mẫu phải được cố định vào máy thử nghiệm bằng một giá đỡ cứng để đỡ tất cả các bề mặt lắp đặt của mẫu. Mỗi mẫu phải chịu tổng cộng ba xóc có biên độ bằng nhau. Các xóc phải được đặt theo một trong ba hướng vuông góc với nhau với tổng số 18 xóc trừ khi mẫu chỉ có hai trục đối xứng, trong trường hợp đó chỉ thử nghiệm hai hướng với tổng số là 9 xóc. Các thông số của xóc được áp dụng được nêu trong Bảng B.2 dưới đây. Các xóc phải được đặt vào mẫu ở nhiệt độ phòng 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Khi kết thúc thử nghiệm xóc, mẫu được cho hoạt động (tức là sạc/xả) ở nhiệt độ làm việc bình thường trong 1 chu kỳ để xác định xem mẫu có bị nguy hiểm do chịu xóc hay không.

Bảng B.2 - Tham số thử nghiệm xóc

B2.2.1.3 Các mẫu không được nổ hoặc bắt cháy. Phần trăm khối lượng bị mất tối đa của cell phải là 0,1 %. Đối với các cell loại natri lưu huỳnh, nhiệt độ vỏ cell phải bằng hoặc nhỏ hơn nhiệt độ của cell mới khi chịu chu kỳ sạc/xả.

B2.2.2 Rung cell

B2.2.2.1 Một mẫu cell mới phải chịu một chuyển động điều hòa đơn giản với biên độ 0,8 mm (tổng dịch chuyển tối đa là 1,6 mm).

B2.2.2.2 Tần số phải được thay đổi ở tốc độ 1 Hz/min trong khoảng từ 10 Hz đến 55 Hz và quay trở lại trong thời gian không ít hơn 90 min hoặc nhiều hơn 100 min. Cell được thử nghiệm theo ba hướng vuông góc với nhau trừ khi nó chỉ có hai trục đối xứng, trong trường hợp đó cell chỉ được thử nghiệm vuông góc với mỗi trục. Rung phải được đặt vào ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Khi kết thúc thử nghiệm, cell phải được cho làm việc (tức là sạc/xả) trong 1 chu kỳ ở nhiệt độ làm việc bình thường để xác định xem nó có nguy hiểm hay không sau khi chịu rung.

B2.2.2.3 Các cell không được nổ hoặc bắt cháy. Phần trăm khối lượng bị mất tối đa của cell phải là 0,1 %. Đối với cell loại natri lưu huỳnh, nhiệt độ vỏ cell phải bằng hoặc nhỏ hơn nhiệt độ của cell mới khi chịu chu kỳ sạc/xả.

B2.3 Môi trường

B2.3.1 Gia nhiệt cell

B2.3.1.1 Hai cell mới và hai cell trước đó đã chịu chu kỳ sạc/xả của B2.1.1.2 được cho chịu thử nghiệm gia nhiệt cell ở B2.3.1.2.

B2.3.1.2 Các cell phải được đặt trong lò lưu thông không khí hoặc lò đối lưu trọng lực. Nhiệt độ phải được tăng từ nhiệt độ môi trường xung quanh (25 ± 5) °C ((77 ± 9) °F) với tốc độ (5 ± 2) °C/min ((7,5 ± 3,6) °F/min) lên nhiệt độ (25 ± 2) °C ((77 ± 3,6) °F) cao hơn nhiệt độ hoạt động tối đa của cell và giữ trong 30 min. Sau đó thử nghiệm được dừng lại.

B2.3.1.3 Sau khi gia nhiệt không được xảy ra cháy hoặc nổ.

B2.3.2 Chu kỳ nhiệt độ cell

B2.3.2.1 Một cell mới phải chịu thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ ở B2.3.2.2.

B2.3.2.2 Mẫu phải được đặt trong buồng thử nghiệm và trải qua các chu kỳ sau:

a) Tăng nhiệt độ buồng thử lên (85 ± 2) °C ((185 ± 3,6) °F) trong vòng 30 min và duy trì ở nhiệt độ này trong 4 h.

b) Giảm nhiệt độ buồng thử xuống (20 ± 2) °C ((68 ± 3,6) °F) trong vòng 30 min và duy trì ở nhiệt độ này trong 2 h.

c) Giảm nhiệt độ buồng thử xuống âm 40 °C ± 2 °C (âm 40 °F ± 3,6 °F) trong vòng 30 min và duy trì ở nhiệt độ này trong 4 h.

d) Tăng nhiệt độ buồng thử lên (20 ± 2) °C ((68 ± 3,6) °F) trong vòng 30 min.

e) Lặp lại trình tự trên thêm 9 chu kỳ nữa, tổng cộng là 10 chu kỳ.

B2.3.2.3 Sau chu kỳ thứ mười, cell phải được cho làm việc (tức là sạc /xả) trong một chu kỳ ở nhiệt độ làm việc bình thường.

B2.3.2.4 Cell không được nổ hoặc bắt cháy. Phần trăm tổn thất khối lượng tối đa của cell phải là 0,1 %. Đối với cell loại natri lưu huỳnh, nhiệt độ vỏ cell phải bằng hoặc nhỏ hơn nhiệt độ của cell mới khi chịu chu kỳ sạc/xả.

 

Phụ lục C

(tham khảo)

Chương trình thử nghiệm pin điện phân dòng chảy

C1 Quy định chung

C1.1 Hệ thống pin bao gồm pin điện phân dòng chảy phải phù hợp với các yêu cầu về kết cấu và thử nghiệm của tiêu chuẩn này. Ngoài ra, hệ thống pin này còn phải phù hợp với các yêu cầu được nêu trong Phụ lục này.

Ngoại lệ: Thử nghiệm bảo vệ xả quá mức, thử nghiệm sạc mất cân bằng và thử nghiệm va đập do rơi không được tiến hành trên hệ thống điện phân dòng chảy.

C1.2 Tiêu chí mẫu cho các thử nghiệm ngăn xếp cell được nêu trong Bảng C1.1.

Bảng C1.1 - Mẫu ngăn xếp cell dùng cho thử nghiệm

C2 Vật liệu chứa chất điện phân - Khả năng chống thoái hóa do chất lỏng

C2.1 Các bộ phận chứa chất điện phân phải có khả năng chống thoái hóa do chất lỏng chứa trong đó. Sự phù hợp được xác định bằng thử nghiệm nêu trong C2.2 và C2.3. Khi kết thúc thử nghiệm, độ bền kéo của vật liệu được thử nghiệm không được nhỏ hơn 80 % độ bền kéo của vật liệu ở tình trạng khi nhận.

C2.2 Ba mẫu vật liệu ở tình trạng khi nhận đã được ổn định như mô tả trong C2.3 phải được thử nghiệm theo ASTM D638. Trước khi kiểm tra độ bền kéo, các mẫu phải được ổn định ở nhiệt độ phòng thí nghiệm tiêu chuẩn là 23 °C (73,4 °F), độ ẩm 50 % trong 40 h. Độ bền kéo của vật liệu được thử phải được ghi lại.

C2.3 Chín mẫu phải được ngâm trong chất lỏng thử nghiệm đại diện cho chất điện phân chứa trong đó. Ba mẫu phải được ổn định trong 7 ngày, ba mẫu trong 30 ngày và ba mẫu trong 60 ngày ở nhiệt độ 50 °C (122 °F) trong lò chống nổ lưu thông không khí hoàn toàn. Sau các thử nghiệm phơi nhiễm, các mẫu phải được lấy ra khỏi lò và chất lỏng thử nghiệm, sau đó được ổn định ở nhiệt độ phòng thí nghiệm tiêu chuẩn là 23 °C (73,4 °F), độ ẩm 50 % trong 40 h trước khi thử nghiệm độ bền kéo. Các mẫu được đánh giá từ mỗi lần phơi nhiễm cho thử nghiệm độ bền kéo và được so sánh với các mẫu ở tình trạng khi nhận. Thử nghiệm phơi nhiễm trong 60 ngày có thể được miễn tùy thuộc vào kết quả của các mẫu chịu phơi nhiễm trong 30 ngày.

C2.4 Các miếng đệm và chất gắn kín chứa chất điện phân phải chịu sự thay đổi thể tích và chiết, độ bền kéo và độ giãn dài sau 70 h ngâm trong chất điện phân ở nhiệt độ 50 °C (122 °F) theo UL 157. Trước thử nghiệm về cơ, các mẫu phải được làm nguội bằng cách sử dụng một bình chứa chất điện phân ở 23°C (73,4°F) trong 30 min. Độ bền kéo và độ giãn dài phải là tối thiểu 60 % giá trị như khi nhận và thay đổi thể tích từ (- 1) % đến +25 % giá trị như khi nhận giá trị và chiết (thay đổi khối lượng) không lớn hơn 10 %.

C3 Vật liệu chứa chất điện phân - Phơi nhiễm nhiệt độ

C3.1 Các bộ phận chứa chất điện phân phải thích hợp với nhiệt độ sử dụng dự kiến. Sự phù hợp được xác định bằng thử nghiệm C3.2 và C3.3. Khi kết thúc lão hóa trong lò, bộ phận này không được có dấu hiệu hư hỏng như nứt hoặc giòn. Độ bền kéo của bộ phận được ổn định không được nhỏ hơn 80 % độ bền kéo của bộ phận như khi nhận.

C3.2 Ba mẫu vật liệu như khi nhận được ổn định như mô tả trong C3.3 phải được thử nghiệm theo ASTM D638. Trước khi kiểm tra độ bền kéo, các mẫu phải được ổn định ở nhiệt độ phòng thí nghiệm tiêu chuẩn là 23 °C (73,4 °F), độ ẩm 50 % trong 40 h. Độ bền kéo của vật liệu được thử phải được ghi lại.

C3.3 Sáu mẫu vật liệu phải được ổn định trong lò lưu thông không khí hoàn toàn, ba mẫu trong 45 ngày và ba mẫu trong 90 ngày ở nhiệt độ 70 °C (158 °F). Sau khi ổn định trong lò, các mẫu phải được lấy ra khỏi lò và sau đó được ổn định ở nhiệt độ phòng thí nghiệm tiêu chuẩn là 23 °C (73,4°F), độ ẩm 50 % trong 40 h trước khi thử kéo. Các mẫu được đánh giá sau mỗi lần ổn định để thử nghiệm độ bền kéo và được so sánh với các mẫu như khi nhận.

Ngoại lệ 1: Như một phương pháp thử nghiệm thay thế, bộ phận phải được ổn định trong 30 và 60 ngày ở nhiệt độ 80 °C (176 °F) trong lò lưu thông không khí toàn phần.

Ngoại lệ 2: Như một phương pháp thử nghiệm thay thế, các bộ phận phải được ổn định trong 15 và 30 ngày ở nhiệt độ 90 °C (194 °F) trong lò lưu thông không khí toàn phần.

C3.4 Miếng đệm và chất gắn kín chứa chất điện phân phải được thử nghiệm lão hóa trong lò không khí theo UL 157. Nhiệt độ thử nghiệm phải phù hợp với Bảng 4.3 của UL 157 và dựa trên các nhiệt độ phơi nhiễm dự kiến trong ứng dụng sử dụng cuối. Sau khi ổn định trong lò, các mẫu phải được ổn định ở nhiệt độ phòng thí nghiệm tiêu chuẩn là 23°C (73,4°F), độ ẩm 50 % trong 16 h trước khi thử độ bền kéo và độ giãn dài. Độ bền kéo và độ giãn dài sau khi lão hóa trong lò phải tối thiểu bằng 60 % giá trị như khi nhận.

C3.5 Miếng đệm và chất gắn kín được sử dụng trong hệ thống chứa chất điện phân phải chịu thử nghiệm nhiệt độ thấp hơn của UL 157 ở nhiệt độ -40 °C (-40 °F) hoặc nhiệt độ môi trường thấp nhất do nhà chế tạo quy định, nhưng không cao hơn 0 °C (32 °F), không có bằng chứng rõ ràng về vết nứt theo tiêu chí thử nghiệm của UL 157.

C4 Thử nghiệm ngăn xếp cell điện phân dòng chảy

C4.1 Rung của ngăn xếp cell

C4.1.1 Một mẫu ngăn xếp cell điện phân dòng chảy phải chịu rung theo C4.1.2 và C4.1.3. Sau khi chịu rung, ngăn xếp cell không được bị hư hỏng đến mức dẫn đến rò rỉ. Xem Bảng C1.1.

C4.1.2 Thiết bị cần thử nghiệm (DUT) phải được gắn vào một cơ cấu rung và chịu chuyển động điều hòa đơn giản với biên độ 0,76 mm và khoảng dịch chuyển tối đa là 1,52 mm. Tần số thay đổi ở tốc độ 1 Hz/min trong khoảng các giới hạn từ 10 Hz và 55 Hz. Toàn bộ dải tần số (10 Hz đến 55 Hz) và tần số trở về (55 Hz đến 10 Hz), được di chuyển qua trong (90 ± 5) min cho mỗi vị trí lắp đặt (hướng rung). Rung được đặt vào theo từng hướng vuông góc với nhau.

Ngoại lệ: Có thể sử dụng phương pháp rung khác đại diện cho điều kiện vận chuyển của ngăn xếp như ISO 13355 hoặc TCVN 7699-2-64 (IEC 60068-2-64), v.v. nếu được xác định là phù hợp hơn với kích thước và thiết kế của ngăn xếp.

C4.1.3 Khi kết thúc quá trình ổn định rung, DUT phải được kiểm tra rò rỉ bằng cách cho DUT chịu thử nghiệm rò rỉ C5.2.

C4.2 Thử nghiệm xóc trên ngăn xếp cell

C4.2.1 Một mẫu ngăn xếp cell điện phân dòng chảy phải được thử nghiệm xóc theo C4.2.2 và C4.2.3. Sau khi kết thúc xóc, ngăn xếp cell không được bị hư hỏng đến mức dẫn đến rò rỉ. Xem Bảng C1.1.

C4.2.2 DUT phải được cố định vào máy thử bằng các giá đỡ cứng để đỡ tất cả các bề mặt của ngăn xếp cell. Mỗi DUT phải chịu tổng cộng ba xóc có biên độ bằng nhau. Các xóc phải được đặt theo từng hướng trong ba hướng vuông góc với nhau. Đối với mỗi xóc, DUT phải được tăng tốc theo cách sao cho trong 3 ms đầu tiên, gia tốc trung bình tối thiểu là 75 g (trong đó g là gia tốc cục bộ do trọng lực). Gia tốc cực đại phải nằm trong khoảng từ 125 g đến 175g.

Ngoại lệ: Trong trường hợp việc tiến hành thử nghiệm xóc trên DUT là không thực tế do kích thước hoặc cấu hình của nó thì thay vào đó, DUT có thể phải chịu thử nghiệm xóc do thả rơi theo Điều 31.

C4.2.3 Khi kết thúc thử nghiệm điều hòa xóc hoặc va đập, DUT phải được kiểm tra rò rỉ bằng cách cho DUT chịu thử nghiệm rò rỉ C5.2.

C4.3 Thử nghiệm nhiệt độ cao trên ngăn xếp cell

C4.3.1 Một mẫu ngăn xếp cell điện phân dòng chảy phải được thử nghiệm ở nhiệt độ cao theo C4.3.2 và C4.3.3. Sau khi ổn định ở nhiệt độ cao, ngăn xếp cell không được bị hỏng đến mức dẫn đến rò rỉ. Xem Bảng C1.1.

C4.3.2 DUT phải được ổn định trong 7 h trong buồng nhiệt độ lưu thông không khí ở nhiệt độ (10 ± 2) °C ((50 ± 3,6) °F) cộng với nhiệt độ danh định tối đa của ngăn xếp cell hoặc (70 ± 2) °C ((158 ± 3,6) °F) tùy theo giá trị nào lớn hơn.

C4.3.3 Khi kết thúc quá trình ổn định ở nhiệt độ cao, DUT phải được để nguội về nhiệt độ phòng và sau đó nó phải được kiểm tra rò rỉ bằng cách cho chịu thử nghiệm rò rỉ của C5.2.

C4.4 Thử nghiệm ngắn mạch trên ngăn xếp cell

C4.4.1 Ngăn xếp cell phải chịu thử nghiệm ngắn mạch với điện trở tổng bên ngoài nhỏ hơn hoặc bằng 20 mΩ cho đến khi các cell được xả hoàn toàn hoặc thiết bị bảo vệ tích hợp tác động hoặc các kết quả khác. Xem Bảng C1.1.

C4.4.2 Sau khi kết thúc thử nghiệm ngắn mạch, không được xảy ra cháy hoặc nổ.

C5 Thử nghiệm hệ thống cell điện phân dòng chảy

C5.1 Thử áp suất thủy lực

C5.1.1 Bình chứa chất điện phân trong đó có khả năng hình thành áp suất khí có giá trị áp suất nhân với thể tích lớn hơn 200 kPa-L (7,67 psi-gal) và áp suất lớn hơn 50 kPa (7,25 psi), phải chịu thử nghiệm áp suất thủy lực như mô tả trong C5.1.2. Khi kết thúc thử nghiệm, bình không được vỡ, rò rỉ, nứt, gãy hoặc biến dạng (dẻo) vĩnh viễn.

Ngoại lệ 1: Khi các bình áp lực không được ghi nhãn không thể thử nghiệm thủy lực được thì kiểm tra sự phù hợp bằng các thử nghiệm có thể áp dụng khác, ví dụ như thử nghiệm khí nén ở cùng áp suất thử nghiệm như đối với thử nghiệm thủy lực.

Ngoại lệ 2: Các hệ thống đường ống thuộc phạm vi áp dụng của ASME B31.3 phải cho chịu thử nghiệm độ bền và rò rỉ tối đa theo tiêu chuẩn đó.

C5.1.2 Áp suất thử phải là áp suất lớn nhất do nhà chế tạo quy định nhân với 5 hoặc 1,5 lần áp suất vận hành của thiết bị giảm áp, chọn giá trị nào lớn hơn. Cơ cấu giảm áp được sử dụng để hạn chế áp suất tối đa không được hoạt động trong quá trình thử nghiệm. Áp suất phải được tăng dần đến giá trị thử nghiệm quy định và giữ ở giá trị đó trong 1 min.

C5.2 Thử rò rỉ

C5.2.1 Rò rỉ từ các bộ phận chứa chất lỏng không được gây nguy cơ cháy, điện giật hoặc thương tích cho con người. Khi kết thúc thử nghiệm rò rỉ, các kết quả từ (a) đến (h) dưới đây được coi là các kết quả không phù hợp:

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc;

e) S - Nguy cơ điện giật (sự cố điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc của DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ bộ phận nguy hiểm được xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

C5.2.2 Sự phù hợp được xác định bằng cách cho các bộ phận chịu áp suất chất lỏng bằng 1,5 lần áp suất tối đa (nếu thử nghiệm với chất lỏng) hoặc 1,1 lần áp suất tối đa (nếu thử nghiệm khí nén không khí) theo mục đích sử dụng dự kiến trong quá trình vận hành hệ thống. Kết quả là không được có rò rỉ.

C5.3 Thử nghiệm tắc nghẽn chất điện phân

C5.3.1 Lỗi bơm/tắc nghẽn bơm trong quá trình sạc

C5.3.1.1 Lỗi bơm hoặc tắc nghẽn tiềm ẩn chất điện phân do nguyên nhân khác trong quá trình sạc có thể dẫn đến tình trạng sạc quá mức trong hệ thống pin điện phân dòng chảy.

C5.3.1.2 Thử nghiệm sạc quá quá ở Điều 15 phải xem xét thêm, đối với các hệ thống pin loại điện phân dòng chảy, tình trạng sạc quá mức có thể xảy ra do lỗi bơm điện phân hoặc nguyên nhân khác dẫn đến tắc nghẽn đường đi của chất điện phân.

C5.3.2 Lỗi bơm/tắc nghẽn bơm trong quá trình xả

C5.3.2.1 Lỗi bơm hoặc tắc nghẽn tiềm ẩn chất điện phân do nguyên nhân khác trong quá trình xả có thể dẫn đến tình trạng xả quá mức trong hệ thống pin điện phân dòng chảy.

C5.3.2.2 Phải tiến hành thử nghiệm để đánh giá mối nguy bất kỳ do lỗi bơm chất điện phân hoặc tắc nghẽn chất điện phân trong quá trình xả với dòng điện không đổi tối đa.

C5.3.2.3 Do lỗi/nghẽn bơm trong thử nghiệm xả, các kết quả từ (a) đến (h) dưới đây được coi là các kết quả không phù hợp. Để biết thêm thông tin về các kết quả không phù hợp, xem Bảng 12.1.

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc;

e) S - Nguy cơ điện giật (sự cố điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc của DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ bộ phận nguy hiểm được xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

C5.4 Thử nghiệm ngắn mạch

C5.4.1 Khi tiến hành thử nghiệm ngắn mạch ở Điều 17 trên hệ thống, tốc độ dòng chảy chất điện phân phải được duy trì ở giá trị không đổi trong quá trình thử nghiệm cho đến khi cơ cấu bảo vệ tác động, hệ thống được xả hoặc xảy ra các kết quả khác để kết thúc thử nghiệm.

C5.5 Điện trở cách điện

C5.5.1 Hệ thống phải có đủ điện trở cách điện để ngăn ngừa các mối nguy hiểm liên quan đến chất điện phân lỏng mang điện đi qua hệ thống.

C5.5.2 Điện trở của cách điện sử dụng trên các mạch điện áp nguy hiểm trong pin điện phân chảy phải lớn hơn hoặc bằng 1 MΩ khi tiến hành thử nghiệm C5.5.3.

C5.5.3 Điện trở cách điện phải được đo bằng thiết bị đo trở kháng cao (ví dụ mega ôm mét) sau khi đặt điện áp 500 Vdc giữa các bộ phận mang điện của mạch được thử nghiệm và các bộ phận dẫn điện có thể tiếp cận bao gồm cả mạch nối đất thiết bị trong 1 min.

Ngoại lệ: Có thể tiến hành thử nghiệm điện trở cách điện của TCVN 7447-6 (IEC 60364-6), Hệ thống lắp đặt điện hạ thế - Phần 6: Kiểm tra xác nhận. Tiêu chí phù hợp là phù hợp với TCVN 7447-6 (IEC 60364-6) khi sử dụng phương pháp này.

C5.6 Thử nghiệm lỗi hệ thống làm mát/ổn định nhiệt

C5.6.1 Khi tiến hành thử nghiệm lỗi hệ thống làm mát/ổn định nhiệt ở Điều 24, hệ thống pin phải được thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường xung quanh thay vì thử nghiệm trong tủ thử nghiệm.

C6 Hệ thống ngăn chặn sự cố tràn

C6.1 Nếu hệ thống ngăn chặn sự cố tràn như bình chống tràn và/hoặc gối hấp thụ được sử dụng để ngăn chặn, hấp thụ hoặc trung hòa chất điện phân tràn ra từ pin điện phân dòng chảy thì vật liệu và các bộ phận của hệ thống phải chịu các thử nghiệm áp dụng được của UL 2436.

Ngoại lệ: Các thử nghiệm liên quan đến phơi nhiễm với hoặc sử dụng chất điện phân không phải axit sulfuric phải được chỉnh sửa so với các thử nghiệm của UL 2436 dựa trên chất điện phân được sử dụng trong hệ thống điện phân dòng chảy đang được thử nghiệm.

 

Phụ lục D

(quy định)

Khả năng tương thích kim loại

D1 Quy định chung

D1.1 Đối với các kết hợp nằm trên đường phân chia trong Bảng D.1, có thể tiến hành đánh giá các bộ phận để xác định tính phù hợp. Các phương pháp bảo vệ như lớp phủ có thể được sử dụng nhưng cần phải được đánh giá.

D1.2 Phương pháp đánh giá phải bao gồm việc so sánh bộ phận cần đánh giá với bộ phận tương tự sử dụng kết cấu nằm bên dưới đường phân chia trong Bảng D.1, sau khi ổn định ăn mòn như ổn định sương mù muối theo ASTM B117, TCVN 12640 (ISO 9227) hoặc phương pháp tương tự. Các phép đo đặc tính của các bộ phận kết nối (thiết kế đang được xem xét cũng như thiết kế so sánh) được thử nghiệm phải được thực hiện trước và sau khi ổn định bằng việc so sánh các kết quả. Các đặc tính cần đo sẽ phụ thuộc vào bộ phận được đánh giá, nhưng có thể bao gồm điện trở, nhiệt độ trên bộ phận trong quá trình vận hành hoặc độ bền cơ học/liên kết tùy theo loại kết nối.

D1.3 Sự suy giảm chất lượng của các thiết bị được đánh giá không được dẫn đến các đặc tính không được chấp nhận (tức là tính năng giảm dẫn đến trục trặc trong kết nối) cũng như sự suy giảm không được lớn hơn sự suy giảm của thiết kế so sánh.

D1.4 Một cách tiếp cận khác, có thể sử dụng lớp phủ có các đặc tính đã biết, ví dụ như lớp phủ được đánh giá theo UL 546, cùng với việc bịt kín khu vực để tránh tiếp xúc với độ ẩm để thiết lập khả năng bảo vệ chấp nhận được chịu ăn mòn điện hoá mà không cần đánh giá bổ sung.

Bảng D.1 - Bảng tương thích kim loại

 

CHÚ THÍCH: Sự ăn mòn do tác động điện hóa giữa các kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau được giảm thiểu nếu điện thế điện hóa kết hợp thấp hơn khoảng 0,6 V. Trong bảng trên, điện thế điện hóa kết hợp được liệt kê cho một số cặp kim loại được sử dụng phổ biến; nên tránh sự kết hợp phía trên đường phân chia.

 

Phụ lục E

(quy định)

Chương trình thử nghiệm cell

E1 Quy định chung

E1.1 Thông tin sau đây phải được sử dụng để đánh giá cell lithium ion hoặc cell lithium thứ cấp khác.

E1.2 Mẫu dùng để thử nghiệm phải mang tính đại diện cho sản xuất. Số lượng mẫu được sử dụng cho mỗi thử nghiệm và tiêu chí đạt/không đạt cho thử nghiệm được nêu trong Bảng E.1. Để thay thế, có thể sử dụng chương trình kiểm tra cell lithium ion được nêu trong Điều E10 và Điều E11.

E1.3 Trước khi ổn định trong E1.4, hai mẫu trong bộ mẫu tổng làm mẫu đại diện phải được kiểm tra dung lượng theo E2.2 để xác nhận dung lượng của các mẫu là chính xác.

E1.4 Trước khi thử nghiệm, các mẫu phải được ổn định bằng cách xả xuống đến điện áp kết thúc xả do nhà chế tạo quy định và sau đó sạc chúng đến điện áp sạc giới hạn trên do nhà chế tạo quy định bằng cách sử dụng dòng sạc tối đa do nhà chế tạo quy định. Các mẫu phải được sạc ở giới hạn nhiệt độ trên của vùng vận hành sạc và giới hạn dưới của vùng vận hành sạc đối với các thử nghiệm được xác định trong Bảng E.1. Trong quá trình sạc, tối thiểu một nhiệt độ được đo trên điểm trung tâm trên bề mặt của cell. Đối với các cell hình lăng trụ, đây sẽ là bề mặt phẳng lớn nhất.

Bảng E.1 - Mẫu thử nghiệm và tiêu chí kết quả

E1.5 Một số cell lithium có khả năng phát nổ khi tiến hành các thử nghiệm được mô tả trong phụ lục này. Điều quan trọng là nhân viên phải được bảo vệ khỏi các mảnh vỡ, lực nổ, sự giải phóng nhiệt đột ngột và tiếng ồn do các vụ nổ như vậy gây ra. Khu vực thử nghiệm phải được thông gió tốt để bảo vệ nhân viên khỏi khói hoặc khí độc hại.

E1.6 Như một biện pháp phòng ngừa bổ sung, nhiệt độ trên bề mặt vỏ cell phải được theo dõi theo E1.7 trong các thử nghiệm được mô tả trong phụ lục này. Tất cá nhân viên tham gia thử nghiệm cell lithium phải được hướng dẫn không bao giờ tiếp cận đến cell lithium khi nhiệt độ bề mặt vượt quá 90 °C (194 °F) và không chạm vào cell lithium khi nhiệt độ bề mặt vượt quá 45 °C (113 °F).

E1.7 Theo E1.6, nhiệt độ bề mặt của vỏ cell phải được đo như sau:

a) Bằng cặp nhiệt điện gồm các sợi dây không lớn hơn 0,21 mm ² (24A WG) và không nhỏ hơn 0,05 mm ² (30 AWG) và một dụng cụ đo điện thế;

b) Các phép đo nhiệt độ trên cell phải được thực hiện với điểm nối đo của cặp nhiệt điện được giữ chặt vào vỏ kim loại của cell.

Ngoại lệ: Đặt cặp nhiệt điện trên một mảnh giấy mỏng hoặc nhãn là một cách làm có thể chấp nhận được.

E1.8 Để bảo vệ, thử nghiệm vật thể văng ra trong Điều E9 phải được tiến hành trong phòng tách biệt với người quan sát hoặc trong tủ thử có che chắn thích hợp.

E2 Kiểm tra ổn định trước và dung lượng

E2.1 Ổn định trước

E2.1.1 Việc ổn định trước theo chu trình sạc/xả trong E2.1.2 phải được thực hiện trước khi thử nghiệm và tiến hành trên các cell kim loại lithium thứ cấp (tức là cực dương bằng kim loại lithium). Cell lithium ion không cần phải chịu ổn định trước theo chu kỳ sạc/xả.

E2.1.2 Cell kim loại lithium thứ cấp (tức là cực dương bằng kim loại lithium) phải được ổn định ở 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F). Cell phải chịu các chu kỳ sạc/xả liên tục theo quy định của nhà chế tạo. Quy định kỹ thuật phải sao cho toàn bộ dung lượng danh định của cell được sử dụng và số chu kỳ tích lũy ít nhất phải bằng 25 % tuổi thọ chu kỳ theo quảng cáo của cell hoặc sạc/xả liên tục trong 90 ngày, chọn thời gian nào ngắn hơn. Việc sạc xả phải được thực hiện theo từng cell hoặc theo nhóm. Các cell phải được sạc lại trước khi thử nghiệm.

E2.2 Kiểm tra dung lượng

E2.2.1 Trước khi tiến hành thử nghiệm, phải kiểm tra dung lượng của cell lithium ion và cell kim loại lithium cần thử nghiệm theo E2.2.2 đến E2.2.5 bằng cách chọn hai mẫu từ bộ mẫu tổng.

E2.2.2 Đối với cell kim loại lithium thứ cấp (tức là cực dương bằng kim loại lithium), việc kiểm tra dung lượng này phải được tiến hành trên cell kim loại lithium thứ cấp đã được ổn định trước theo E2.1.

Ngoại lệ: Đối với cell kim loại lithium thứ cấp phải được ổn định trước theo E2.1, việc kiểm tra dung lượng có thể được tiến hành trong quá trình ổn định trước các cell kim loại lithium thứ cấp này bằng cách kiểm tra dung lượng xả trong vài chu kỳ đầu tiên. Việc xác nhận dung lượng này có thể được thực hiện trong quá trình kiểm tra vận chuyển của nhà chế tạo bằng cách kiểm tra đường cong xả dung lượng được vận chuyển cùng với các mẫu.

E2.2.3 Cell phải được xả ở nhiệt độ 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F) với dòng điện không đổi tốc độ 0,2C, xuống đến điện áp dừng xả quy định. Sau đó, cell sẽ được sạc ở nhiệt độ môi trường phòng, 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F), ở các thông số sạc do nhà chế tạo quy định cho đến khi sạc đầy. Sau đó, cell phải được để ổn định ở nhiệt độ phòng theo 6.52.

E2.2.4 Khi cell ở trạng thái được sạc đầy, cell phải được xả với dòng điện không đổi theo quy định của nhà chế tạo cell đến điện áp dừng xả. Phải theo dõi thời gian xả và tính toán dung lượng đo được của cell đến ba chữ số có nghĩa.

E2.2.5 Đối với các cell được sử dụng cho chương trình thử nghiệm được nêu trong phụ lục này, dung lượng đo được của chúng phải bằng hoặc vượt quá thông số kỹ thuật danh định. Tất cả các mẫu phải chịu thử nghiệm kiểm tra dung lượng nếu mẫu đại diện không đáp ứng tiêu chí này. Các cell không đáp ứng tiêu chí này sẽ bị loại khỏi thử nghiệm.

E3 Ngắn mạch

E3.1 Các cell, sau khi đã ổn định trước và được sạc đầy, được bảo quản ở nhiệt độ phòng 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F) cho đến khi vỏ của chúng đạt đến nhiệt độ phòng, sau đó cho chịu điều kiện ngắn mạch bằng cách sử dụng một điện trở bên ngoài 20 mΩ.

E3.2 Điện trở bên ngoài phải được đặt vào các cực của cell trong 7 h hoặc cho đến khi nhiệt độ trên cell nguội xuống trong phạm vi ±10 °C (18 °F) so với nhiệt độ phòng.

E3.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.1.

E4 Va đập cell

E4.1 Các cell, sau khi đã ổn định trước và được sạc đầy, phải chịu thử nghiệm va đập như được nêu trong E11.4. Cell phải ở nhiệt độ phòng là 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F) trước khi thử nghiệm.

E4.2 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.1.

E5 Thả rơi cell

E5.1 Các cell đã sạc đầy phải được thả rơi ba lần từ độ cao 1 m (3,3 ft) xuống nền bê tông phẳng hoặc bề mặt kim loại. Cell phải ở nhiệt độ phòng là 25 °C ± 5 °C (77°F ± 9 °F) trước khi thử nghiệm.

E5.2 Các cell phải được thả rơi theo cách mà các va đập xảy ra theo các hướng ngẫu nhiên.

E5.3 Sau khi hoàn thành các va đập, các cell phải được quan sát trong thời gian tối thiểu một giờ trước khi kiểm tra.

E5.4 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.1.

E6 Gia nhiệt

E6.1 Các cell sau khi được ổn định và được sạc đầy phải chịu thử nghiệm gia nhiệt như nêu trong E11.7.

E6.2 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.1.

E7 Quá sạc

E7.1 Các cell sau khi được ổn định và được sạc đầy phải được xả theo quy định kỹ thuật của nhà chế tạo xuống điện áp dừng xả quy định. Thử nghiệm được tiến hành trong môi trường xung quanh có nhiệt độ 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F) và với vỏ cell ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F) khi bắt đầu thử nghiệm. Điện áp và nhiệt độ của cell phải được theo dõi trong quá trình thử nghiệm.

E7.2 Các cell được sạc với dòng điện không đổi ở dòng điện sạc tối đa quy định cho đến khi điện áp của pin đạt đến 120 % giá trị điện áp sạc tối đa quy định hoặc 130 % trạng thái sạc (SOC), tùy theo điều kiện nào đạt được trước. Quá trình sạc sau đó sẽ kết thúc trong khi nhiệt độ cell tiếp tục được theo dõi. Thử nghiệm kết thúc khi nhiệt độ của cell giảm xuống và trở về nhiệt độ trong phạm vi ±10 °C (18 °F) so với nhiệt độ môi trường thử nghiệm.

E7.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.1.

E8 Xả cưỡng bức

E8.1 Các cell được sạc đầy phải được xả theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo xuống điện áp kết thúc xả quy định. Thử nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F).

E8.2 Các cell đã xả phải chịu xả cưỡng bức ở dòng điện không đổi 1,0I _t A trong 90 min với giới hạn điện áp xả không vượt quá giá trị bằng số của điện áp sạc giới hạn trên quy định cho cell. Nếu đạt tới giới hạn điện áp xả trước 90 min thì cell phải được xả ở điện áp xả không đổi bằng ngưỡng cắt điện áp thấp do nhà chế tạo quy định, với dòng điện giảm khi cần thiết cho đến khi đạt đến khoảng thời gian 90 min.

E8.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.1.

E9 Vật thể văng ra

E9.1 Hai cell đã được sạc đầy phải tuân theo các tiêu chí thử nghiệm vật thể văng ra như trong E11.10.

E9.2 Khi kết thúc thử nghiệm, các cell không được bị nổ dẫn đến các mảnh văng có lực đủ để xuyên qua màn chắn của lồng thử nghiệm.

CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM THAY THẾ CHO CELL LITHIUM THỨ CẤP

E10 Quy định chung

E10.1 Chương trình thử nghiệm cell này có thể được sử dụng để đánh giá cell lithium thứ cấp trong hệ thống pin tuân thủ tiêu chuẩn này thay cho chương trình thử nghiệm được nêu trong Điều E1 đến Điều E9. Mẫu dùng để thử nghiệm phải mang tính đại diện cho sản xuất. Số lượng mẫu được sử dụng cho mỗi thử nghiệm và tiêu chí đạt/không đạt đối với thử nghiệm phải như nêu trong Bảng E.2.

E10.2 Một số cell lithium có khả năng phát nổ khi tiến hành các thử nghiệm được mô tả dưới đây. Điều quan trọng là nhân viên phải được bảo vệ khỏi các mảnh vỡ, lực nổ, sự giải phóng nhiệt đột ngột và tiếng ồn do các vụ nổ như vậy gây ra. Khu vực thử nghiệm phải được thông gió tốt để bảo vệ nhân viên khỏi khói hoặc khí độc hại.

E10.3 Để phòng ngừa bổ sung, nhiệt độ trên bề mặt vỏ cell phải được theo dõi theo E10.4 trong các thử nghiệm dưới đây. Tất cả nhân viên tham gia thử nghiệm cell lithium phải được hướng dẫn không bao giờ tiếp cận cell lithium khi nhiệt độ bề mặt vượt quá 90 °C (194 °F) và không chạm vào cell lithium khi nhiệt độ bề mặt vượt quá 45 °C (113 °F).

E10.4 Theo E10.3, nhiệt độ bề mặt của vỏ cell phải được đo như sau:

a) Bằng cặp nhiệt điện gồm các sợi dây không lớn hơn 0,21 mm ² (24 AWG) và không nhỏ hơn 0,05 mm ² (30 AWG) và một dụng cụ đo điện thế;

b) Với mối nối đo của cặp nhiệt điện được giữ chặt vào vỏ kim loại của pin.

Ngoại lệ: Đặt cặp nhiệt điện trên một mảnh giấy mỏng hoặc nhãn là một cách làm có thể chấp nhận được.

E10.5 Để bảo vệ, thử nghiệm vật thể văng ra trong E11.10 phải được tiến hành trong phòng tách biệt với người quan sát hoặc trong một tủ thử có che chắn thích hợp.

E10.6 Cell kim loại lithium thứ cấp (tức là cực dương bằng kim loại lithium) phải được ổn định theo E2.1 trước khi thử nghiệm.

E10.7 Dung lượng của các mẫu đối với tất cả các hóa chất lithium phải được xác nhận theo E2.2 trước khi thử nghiệm.

E11 Các thử nghiệm

E11.1 Thử nghiệm ngắn mạch

E11.1.1 Mỗi cell thử nghiệm phải được nối tắt bằng cách nối cực dương và cực âm với một tải điện trở nhỏ hơn hoặc bằng 20 mΩ Nhiệt độ của vỏ cell phải được ghi lại trong quá trình thử nghiệm. Phải thực hiện ngắn mạch cho đến khi nhiệt độ vỏ cell trở về nhiệt độ ±10 °C (±18 °F) so với nhiệt độ phòng.

E11.1.2 Các thử nghiệm phải được tiến hành ở nhiệt độ 55 °C ± 5 °C (131 °F ± 9 °F). Các mẫu phải đạt đến trạng thái cân bằng ở nhiệt độ 55 °C ± 5 °C (131 °F ± 9 °F), nếu có, trước khi nối các đầu nối.

E11.1.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải được ghi trong Bảng E.2.

E11.2 Thử nghiệm quá sạc

E11.2.1 Cell phải được thử nghiệm quá sạc như trong E11.2.2.

E11.2.2 Cell phải chịu sạc với dòng điện không đổi ở dòng sạc tối đa quy định cho đến khi cell đạt 120 % giới hạn điện áp sạc tối đa quy định hoặc đạt 130 % SOC, tùy điều kiện nào đến trước.

E11.2.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.3 Thử nghiệm ép

E11.3.1 Cell phải chịu ép bằng một thanh có đường kính 15 cm (5,9 in). Lực ép phải được tác dụng bằng một thanh truyền động thủy lực hoặc cơ cấu lực tương tự. Lực phải được tác dụng cho đến khi xảy ra một trong các điều dưới đây trong (a) đến (c). Sau khi đạt được lực tối đa thì lực đó phải được giải phóng.

a) Xảy ra hiện tượng sụt điện áp (OCV) bằng 1/3 điện áp ban đầu của cell;

b) Có biến dạng từ 15 % trở lên (theo hướng ép) so với kích thước ban đầu của cell;

c) Đạt đến lực bằng 1 000 lần khối lượng của pin.

E11.3.2 Một cell hình trụ, túi hoặc hình lăng trụ phải được ép với trục dọc của nó song song với thiết bị ép. Mỗi mẫu phải chịu một lực ép chỉ theo một hướng và việc ép chỉ được thực hiện trên mặt rộng của túi hoặc cell hình lăng trụ. Phải sử dụng các mẫu riêng biệt cho mỗi thử nghiệm. Xem thêm E11.3.3 và E11.3.4.

E11.3.3 Theo E11.3.2, đối với các cell không phải là cell dạng túi, lực ép phải được đặt vào giữa cell.

E11.3.4 Theo E11.3.2, đối với cell dạng túi, lực ép phải tác dụng lên vỏ gần nơi các đầu cực cell đi ra. Nếu các đầu cực dương và âm nằm ở phía đối diện nhau thì lực ép sẽ được đặt lên vỏ gần nơi đầu cực âm đi ra.

E11.3.5 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.4 Thử nghiệm va đập

E11.4.1 Một cell phải được đặt trên bề mặt phẳng. Thanh có đường kính (15,8 ± 0,1) mm (5/8 in ± 0,004 in) phải được đặt ở giữa mẫu. Vật nặng 9,1 kg ± 0,46 kg (20 lb ± 1 lb) phải được thả từ độ cao 610 mm ± 25 mm (24in ± 1 in) lên mẫu. Xem Hình E.1.

A - Tủ thử va đập bằng thép (không thể hiện cửa bản lề)

B - Dây đỡ vật nặng

C - Ống chứa

D - Vật nặng 9 kg (20 lb)

E - Cell

F - Thanh có đường kính 16 mm (5/8 in)

Hình E.1 - Thử nghiệm va đập

E11.4.2 Cell phải chịu va đập sao cho trục dọc của nó song song với bề mặt phẳng và vuông góc với trục dọc của bề mặt cong có đường kính 15,8 mm (5/8 in) nằm ngang qua tâm của mẫu thử. Đối với các cell hình lăng trụ và cell dạng túi, chỉ va đập lên mặt rộng. Mỗi mẫu chỉ phải chịu một va đập duy nhất. Phải sử dụng các mẫu riêng biệt cho mỗi thử nghiệm.

E11.4.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.5 Thử nghiệm xóc

E11.5.1 Cell phải được cố định vào máy thử nghiệm bằng một giá đỡ cứng để đỡ tất cả các bề mặt lắp đặt của cell. Mỗi cell phải chịu tổng cộng ba xóc có biện độ bằng nhau. Các xóc phải được đặt theo một trong ba hướng vuông góc với nhau trừ khi nó chỉ có hai trục đối xứng, trong trường hợp đó chỉ phải thử nghiệm hai hướng. Mỗi xóc phải được đặt theo hướng vuông góc với bề mặt của cell.

E11.5.2 Đối với mỗi xóc, cell phải được gia tốc sao cho trong 3 ms ban đầu, gia tốc trung bình tối thiểu là 75 g (trong đó g là gia tốc cục bộ do trọng lực). Gia tốc cực đại phải nằm trong khoảng từ 125 g đến 175 g. Cell phải được thử nghiệm ở nhiệt độ 25 °C ± 5 °C (77 °F ± 9 °F).

E11.5.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.6 Thử nghiệm rung

E11.6.1 Một cell phải chịu chuyển động điều hòa đơn giản với biên độ 0,8 mm (0,03 in) [tổng chuyển động tối đa là 1,6 mm (0,06 in)].

E11.6.2 Tần số phải thay đổi ở tốc độ 1 Hz/min trong khoảng từ 10 Hz đến 55 Hz và quay trở lại trong thời gian không dưới 90 min và không quá 100 min. Cell phải được thử nghiệm theo ba hướng vuông góc với nhau. Đối với cell chỉ có hai trục đối xứng, cell phải được thử vuông góc với mỗi trục.

E11.6.3 Khi kết thúc ổn định rung, điện áp hở mạch (OCV) của cell được đo và so sánh với giá trị trước thử nghiệm.

E11.6.4 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.7 Thử nghiệm gia nhiệt

E11.7.1 Cell phải được gia nhiệt trong lò đối lưu trọng lực hoặc lò lưu thông không khí với nhiệt độ ban đầu là (25 ± 5) °C [(77 ± 9) °F]. Nhiệt độ của lò phải được tăng với tốc độ (5 ± 2) °C [(9 ± 3,6) °F] mỗi phút đến nhiệt độ (130 ± 2) °C (266 °F ± 3,6 °F) và duy trì trong 10 min. Đối với các cell có quy định nhiệt độ trên 100 °C (212 °F), nhiệt độ ổn định phải được tăng từ (130 ± 2) °C (266 ± 3,6) °F lên thêm (30 ± 2) °C (86 ± 3,6) °F so với nhiệt độ tối đa quy định của nhà chế tạo.

Ngoại lệ: Đối với cell có khối lượng lớn hơn 500 g (1,1 lbs), nhiệt độ tối đa của thử nghiệm gia nhiệt phải được giữ trong 30 min thay vì 10 min.

E11.7.2 Mẫu phải trở về nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C (77 ± 9) °F và sau đó được kiểm tra.

E11.7.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.8 Thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ

E11.8.1 Các cell phải được đặt trong tủ thử nghiệm và chịu các chu kỳ sau:

a) Tăng nhiệt độ tủ thử lên (85 ± 2) °C (185 ± 3,6) °F hoặc T _max + 10 °C (T _max là nhiệt độ quy định tối đa của nhà chế tạo) trong vòng 30 min và duy trì nhiệt độ này trong 4 h;

b) Giảm nhiệt độ tủ thử xuống (25 ± 5) °C (77 ± 9) °F trong 30 min và duy trì nhiệt độ này nhiệt độ trong 2 h;

c) Giảm nhiệt độ tủ thử xuống (-40 ± 2) °C (-40 ± 3,6) °F trong 30 min và duy trì nhiệt độ này trong 4h;

d) Tăng nhiệt độ tủ thử lên (25 ± 5) °C (77 ± 9) °F trong 30 min;

e) Lặp lại trình tự thêm 9 chu kỳ nữa;

f) Sau chu kỳ thứ 10, bảo quản cell trong ít nhất 24 h, ở nhiệt độ (25 ± 5) °C (77 ± 9) °F trước khi kiểm tra.

E11.8.2 Sau khi kết thúc chu kỳ, điện áp hở mạch (OCV) của cell được đo và so sánh với giá trị trước thử nghiệm.

E11.8.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.9 Thử nghiệm áp suất thấp (mô phỏng độ cao)

E11.9.1 Các cell mẫu phải được bảo quản trong 6 h ở áp suất tuyệt đối 11,6 kPa (1,68 psi) và nhiệt độ (25 ± 5) °C (77 ± 9) °F.

E11.9.2 Sau khi kết thúc ổn định, điện áp hở mạch (OCV) của cell được đo và so sánh với giá trị trước thử nghiệm.

E11.9.3 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E11.10 Kiểm tra vật thể văng ra

E11.10.1 Mỗi cell mẫu thử nghiệm phải được đặt trên một tấm phẳng che một lỗ có đường kính 102 mm (4 in) ở giữa bàn. Vỏ tấm phẳng phải có kết cấu dạng lưới thép có 20 lỗ trên mỗi ô vuông 25,4 mm (1 in) và đường kính dây là 0,43 mm (0,017 in).

E11.10.2 Tấm phẳng phải được lắp phía trên bộ đốt loại Meker một khoảng 38 mm (1-1/2 in). Tốc độ dòng nhiên liệu và luồng không khí phải được thiết lập để tạo ra ngọn lửa màu xanh sáng làm cho tấm phẳng phát sáng màu đỏ tươi.

E11.10.3 Một lồng dây với tám mặt, có chiều ngang 610 mm (24 in) và chiều cao 305 mm (12 in), được làm từ tấm chắn kim loại phải được đặt trên mẫu thử. Xem Hình E.2. Tấm chắn kim loại phải được làm từ dây nhôm có đường kính 0,25 mm (0,010 in) với 16 đến 18 dây trên mỗi ô vuông 25,4 mm (1 in) theo mỗi hướng.

Ngoại lệ 1: Kích thước tổng thể của tấm phẳng thử nghiệm bằng nhôm để thử nghiệm vật thể văng ra có thể tăng lên so với kích thước được nêu ở trên để chứa được các cell lớn dùng cho các ứng dụng EV nhưng các panel phẳng của tấm phẳng thử nghiệm không được vượt quá khoảng cách 305 mm (12 in) từ cell theo bất kỳ hướng nào.

Ngoại lệ 2: Lồng thử nghiệm vật thể văng ra có thể được thay bằng vạch đánh dấu chu vi hình tròn nhìn thấy được trên bề mặt đỡ nằm cách cạnh dài nhất của cell 0,5 m (19,7 in). Độ dày của vạch đánh dấu không được lớn hơn 5 mm (0,2 in). Bố trí thử nghiệm phải được đặt bên trong một phòng/vỏ bảo vệ có bề mặt không cháy nằm cách xa vạch đánh dấu chu vi thử nghiệm, nơi vật thể văng ra bất kỳ ra ngoài vạch đánh dấu chu vi thử nghiệm có thể được chứa một cách an toàn.

A- Góc 12,7 x 12,7 mm (1/2 x 1/2 in), trên và dưới

B - Thanh có đường kính 6,4 mm (1/4 in), dài 305 mm (12 in), có ren cả hai đầu, được bắt vít giữa khung trên và khung dưới

C - Lỗ có đường kính 102 mm (4 in) trên bàn

D - 610 mm (24 in) hoặc ≤ 305 mm (12 in) từ mép pin

E - Vỏ bọc tấm phẳng

F - 305 mm (12 in)

G - Đầu đốt kiểu Meker

H - Nhiên liệu

Hình E.2 - Thiết bị thử nghiệm vật thể văng ra

E11.10.4 Mẫu phải được gia nhiệt và giữ nguyên trên tấm phẳng cho đến khi phát nổ hoặc cell bốc cháy và cháy hết. Không cần phải cố định mẫu trừ khi mẫu có nguy cơ rơi ra khỏi tấm phẳng trước khi hoàn thành thử nghiệm. Khi có yêu cầu, mẫu phải được cố định vào tấm phẳng bằng một sợi dây duy nhất buộc quanh mẫu.

E11.10.5 Mẫu và tiêu chí tuân thủ phải phù hợp với Bảng E.2.

E12 Mẫu thử nghiệm và tiêu chí kết quả

E12.1 Quy định chung

E12.1.1 Các mẫu thử nghiệm và tiêu chí kết quả cho các thử nghiệm trong phụ lục này phải phù hợp với Bảng E.2.

Bảng E.2 - Mẫu thử nghiệm và tiêu chí kết quả

E12.2 Tiêu chí phù hợp của kết quả thử nghiệm

E12.2.1 Thông hơi được xác định bằng bằng chứng về sự thất thoát khối lượng như trong Bảng E.3 dưới đây.

Bảng E.3 - Thông hơi và tiêu chí thất thoát khối lượng do rò rỉ

E12.2.2 Rò rỉ được xác định bằng bằng chứng về chất điện phân lỏng nhìn thấy được trên vỏ bên ngoài của cell hoặc tiêu chí tổn thất khối lượng như được nêu trong Bảng E.3.

E12.2.3 Vỡ được xác định bằng vết rách trên vỏ cell ở vị trí không phải lỗ thông hơi được thiết kế.

E12.2.4 Cháy được xác định bằng bằng chứng ngọn lửa có thể nhìn thấy hoặc việc sạc và cháy cell cũng như các phần bên trong nó.

E12.2.5 Nổ được xác định bằng bằng chứng về việc phá vỡ cụm lắp ráp cell và các phần bên trong nó hơn mức vỡ vỏ ngoài.

 

Phụ lục F

(tham khảo)

Phương pháp gây lỗi cell

F1 Quy định chung

F1.1 Phụ lục này cung cấp một số phương pháp được khuyến nghị để mô phỏng lỗi cell cho thử nghiệm khả năng chịu lỗi cell đơn ở Điều 42. Các phương pháp dưới đây trình bày một số phương pháp đã biết được sử dụng cho loại thử nghiệm này và được coi là đại diện, tùy thuộc vào công nghệ và thiết kế cell, nhưng không nhằm mục đích trở thành một danh sách đầy đủ các phương pháp được sử dụng.

F1.2 Các kỹ thuật lỗi cell có thể xảy ra đại diện cho những gì xảy ra tại hiện trường là thích hợp hơn cho thử nghiệm này (ví dụ nhiễm bẩn, lỗi vách ngăn hoặc tổn hại vách ngăn do các điều kiện lỗi bên trong hoặc bên ngoài, v.v.) vì đây sẽ gần đúng nhất về những gì có thể xảy ra cho một cell để làm cho nó bị lỗi. Tuy nhiên, các cell có khuyết tật bên trong đòi hỏi phải sử dụng các cell có kết cấu đặc biệt với các điểm yếu đã biết được tích hợp trong đó và không phải lúc nào cũng có sẵn để thử nghiệm. Một cách khác, ảnh hưởng của lỗi cell có thể được mô phỏng ở mức độ thực tế thông qua các ứng suất bên ngoài, ví dụ thông qua gia nhiệt, theo cách đại diện cho ảnh hưởng điển hình của lỗi cell.

F1.3 Các phương pháp sau đây có thể được sử dụng để tái tạo hoặc mô phỏng các lỗi cell cụ thể có thể dẫn đến sự thoát nhiệt và/hoặc lan truyền trong ứng dụng sử dụng cuối. Phương pháp thử nghiệm được chọn phải dựa trên cơ chế lỗi có thể có do lỗi chế tạo hoặc lỗi tiềm ẩn xuất hiện trong cell do ứng suất từ hệ thống pin có thể dẫn đến sự cố lan truyền đối với công nghệ đang được đánh giá. Nên tiến hành các phương pháp khắc phục sự cố này ở cấp độ nhiều cell nhỏ hoặc môđun con để xác định phản ứng của các cell xung quanh đối với lỗi cell bên trong.

F1.4 Đối với đánh giá này, tất cả các cell phải ở trạng thái được sạc đầy (> 95 % MOSOC) và nếu cần thiết đối với một công nghệ, được gia nhiệt đến trạng thái hoạt động.

F1.5 Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ trên bề mặt bên ngoài hoặc vỏ cell bị hỏng và nếu có thể, trên bề mặt bên ngoài hoặc vỏ của các cell xung quanh cần được theo dõi. Điện áp hở mạch của cell bị lỗi cũng cần được theo dõi. Phải ghi lại thời gian từ khi bắt đầu áp dụng cơ chế lỗi cho pin cho đến khi bắt đầu lỗi cell có thể quan sát được. Các kết quả có thể quan sát được về lỗi cell và tác động đến các cell xung quanh cũng cần được ghi lại và việc quay video có thể hữu ích. Các chi tiết về phương pháp thử nghiệm cần được lập thành tài liệu kể cả tài liệu về tất cả các tham số ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

F2 Tái tạo các lỗi cell bên trong thông qua các khuyết tật bên trong

F2.1 Nhiễm bẩn dẫn điện của cell đơn

F2.1.1 Phương pháp này tái tạo lại lỗi cell đơn thông qua việc đưa vào cell nhiễm bẩn dẫn điện tạo ra đấu nối cực âm và cực dương trong tình trạng ngắn mạch bên trong. Phương pháp này yêu cầu một cell có kết cấu đặc biệt với một khuyết tật đã biết được sử dụng làm cell lỗi. Các cell còn lại trong cụm lắp ráp thử nghiệm phải đại diện cho sản xuất.

F2.1.2 Lỗi trong cell phải được kích hoạt (ví dụ thông qua gia nhiệt hoặc các biện pháp khác) và kết quả của lỗi phải được ghi thành văn bản, nhiệt độ và điện áp phải được đo và ghi lại như lưu ý ở trên.

F2.2 Khuyết tật vách ngăn cell đơn

F2.2.1 Phương pháp này tái tạo các khuyết tật như lỗ hoặc vết rách trong vách ngăn của cell tạo ra đấu nối cực âm và cực dương trong tình trạng ngắn mạch bên trong. Phương pháp này cũng yêu cầu sử dụng một cell có kết cấu đặc biệt với khuyết tật đã biết. Các cell khác trong DUT phải đại diện cho sản xuất. Khuyết tật trong cell với vách ngăn bị lỗi cần được kích hoạt thông qua các phương tiện cần thiết có thể bao gồm chu kỳ sạc/xả để xác định ảnh hưởng của khuyết tật lên các cell lỗi và các cell xung quanh. Thử nghiệm được tiếp tục cho đến khi lỗi cell bị lỗi được kích hoạt theo một cách nào đó và kết quả cuối cùng xảy ra.

F2.3 Ứng dụng bộ gia nhiệt bên trong

F2.3.1 Phương pháp này sử dụng một cell đặc biệt được chế tạo với phần tử gia nhiệt bên trong được lắp bên trong cell để tạo ra lỗi cell đơn thông qua việc gia nhiệt các thành phần bên trong cell. Phương pháp này yêu cầu sử dụng một cell được chế tạo đặc biệt có chứa một dây gia nhiệt bên trong. Các cell khác trong cụm cell phải mang tính đại diện cho sản xuất. Bộ gia nhiệt bên trong cell bị lỗi sẽ được kích hoạt trong một khung thời gian và đoạn tăng nhiệt độ được ghi lại. Đoạn tăng nhiệt cần đại diện cho những gì có thể xảy ra trong quá trình lỗi cell tại hiện trường. Khi cell đã bị hỏng, nên tắt bộ gia nhiệt và các kết quả của lỗi phải được quan sát và ghi lại.

F3 Tái tạo các lỗi cell bên trong thông qua việc đặt ứng suất bên ngoài

F3.1 Đặt bộ gia nhiệt bên ngoài

F3.1.1 Phương pháp này sử dụng bộ gia nhiệt màng mỏng bên ngoài được đặt vào một phần của cell cần làm lỗi để tạo ra lỗi. Phương pháp này là phương pháp phù hợp để biểu thị sự gia nhiệt nhanh chóng không kiểm soát được có thể xảy ra khi cell bị lỗi do khuyết tật bên trong.

F3.1.2 Nên sử dụng bộ gia nhiệt màng mỏng cho cell cần làm lỗi ở một vị trí trên cell không ảnh hưởng trực tiếp đến các cell khác trong cụm lắp ráp. Các cell khác chỉ bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng cục bộ và sự dẫn truyền (điện và nhiệt) thông qua các đầu cực của cell bị hỏng mà không phải do việc đặt bộ gia nhiệt.

F3.1.3 Bộ gia nhiệt phải có đủ năng lượng và đường gia nhiệt phải có tốc độ đủ để tái hiện những gì xảy ra khi cell bị hỏng. Một khi cell được gia nhiệt đến khi lỗi, bộ gia nhiệt được tắt và quan sát kết quả của lỗi cell.

F3.2 Vết lõm bên ngoài không xuyên qua vỏ/bề mặt

F3.2.1 Phương pháp này tạo ra lỗi cell đơn thông qua việc tạo vết lõm trên vỏ cell bằng cơ chế thụt cùn dẫn đến nối tắt một số lớp của điện cực cell để tạo ra lỗi cell đơn, nhưng không làm thủng vỏ pin. Phương pháp này chỉ có thể sử dụng nếu có thể tiếp cận với trigger cell để tiến hành thử nghiệm này trong thử nghiệm dung sai thiết kế lỗi cell đơn trong Điều 42 và phương pháp để tiếp cận đến cell không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

F3.2.2 Thiết bị ép được sử dụng cho thử nghiệm này phải là thiết bị ép chạy bằng động cơ bước có hệ thống điều khiển/theo dõi và tủ ổn định tích hợp có các đặc tính sau:

a) Hệ thống điều khiển phải cung cấp tín hiệu cho thiết bị ép cứ 100 ms một lần;

b) Khả năng chịu tải tối thiểu của thiết bị ép: 1 500 N (337,2 lbf) hoặc lớn hơn khi cần thiết để cung cấp đủ lực lên mẫu trong quá trình thử;

c) Tốc độ lấy mẫu để đo lực tải: 1 lần/giây hoặc thường xuyên hơn;

d) Tốc độ ép: (0,1 ± 0,01) mm/s;

e) Tốc độ láy mẫu để đo điện áp hở mạch (OCV): một lần trong một giây hoặc thường xuyên hơn;

f) Giới hạn tạp trên số đọc OCV: ± 5 mV trở xuống.

F3.2.3 Đối với thử nghiệm, cell cần tạo lỗi phải chịu một lực từ đầu mũi cùn tại tâm của cell. Đối với các cell hình trụ, lực phải đặt ở tâm chiều dài của cell và đối với các cell hình lăng trụ lực phải đặt ở tâm của mặt phẳng của cell. Đầu đo gồm một đầu dò bằng thép cacbua vonfram có độ cứng khuyến nghị bằng thép SKD-11 hoặc lớn hơn và có đầu được lượn tròn để tránh xuyên qua vỏ cell. Đường kính đinh là 3,2 mm (0,125 in) và kích thước của đầu đinh có thể thay đổi khi cần thiết đối với hệ số hình dạng của cell như được ghi trên Hình F.1. Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ vỏ cell, lực tác dụng lên vỏ cell và độ dịch chuyển của đầu dò cũng như điện áp hở mạch (OCV) của cell được theo dõi liên tục với tốc độ lấy mẫu là 100 phép đo/giây. Các giá trị nhiệt độ, độ sụt OCV, lực và độ dịch chuyển theo dõi được phải được đưa vào tài liệu kết quả thử nghiệm.

Ngoại lệ: Đối với các cell có kết cấu với nhiều ngăn xếp hoặc các khoảng trống có chủ ý trong các lớp điện cực, vị trí của đầu dập phải được điều chỉnh vào giữa ngăn xếp cell.

trong đó:

R = 45°

r = 0,9 mm đến 1,2 mm (0,035 - 0,047 in)

Kích thước "r" có thể tăng lên 1,2 mm (0,047 in) để tránh làm thủng vỏ cell, mặc dù ưu tiên kích thước nhỏ hơn 0,9 mm (0,035 in) để giữ kích thước ngắn mạch bên trong càng nhỏ càng tốt.

Hình F.1 - Kích thước đầu dò

F3.2.4 Tốc độ thụt ở vỏ/bề mặt cell phải ở tốc độ 0,1 mm/s. Điện áp của cell bị hỏng cần được theo dõi và việc thụt phải dừng lại khi xảy ra sụt áp 500 mV, điều này cho thấy hiện tượng ngắn mạch bên trong thông qua một số giới hạn lớp điện cực.

F3.2.5 Khi xảy ra sụt áp, quá trình thụt sẽ dừng lại và quan sát kết quả lỗi pin.

F3.3 Đinh xuyên qua vỏ cell

F3.3.1 Phương pháp này tạo ra lỗi cell bằng cách dùng một chiếc đinh sắc đâm vào cell, di chuyển chậm qua nhiều lớp điện cực của cell để tạo ra lỗi. Phương pháp này chỉ có thể được sử dụng nếu có thể tiếp cận bề mặt bên trong cell để tiến hành thử nghiệm này trong quá trình thử nghiệm dung sai thiết kế lỗi pin đơn ở Điều 42 và phương pháp tiếp cận cell không ảnh hưởng đến kết quả. Để biết thêm chi tiết về phương pháp đinh xuyên, xem TCVN 12241-4 (IEC TR 62660-4).

F3.3.2 Thiết bị ép được sử dụng cho thử nghiệm này được nêu trong F3.2.2. Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ vỏ cell, lực tác dụng lên vỏ cell và độ dịch chuyển của đầu dò cũng như điện áp hở mạch (OCV) của cell được theo dõi liên tục với tốc độ lấy mẫu là 100 phép đo/giây. Các giá trị được theo dõi về nhiệt độ, sụt áp OCV, lực và độ dịch chuyển phải được đưa vào tài liệu về kết quả thử nghiệm.

F3.3.3 Đinh dùng cho thử nghiệm này phải có độ dày để hạn chế diện tích của cell bị tác động. Độ dày được khuyến nghị của mũi đinh phải nằm trong khoảng từ 1 mm đến 3 mm (0,04-0,12 in). Vật liệu được sử dụng phải có đủ độ bền để tránh làm vỡ hoặc hỏng mũi đinh trong quá trình thử nghiệm và đủ sắc để có thể chọc thủng vỏ cell. Đối với một số phương pháp thử nghiệm, cần có một đinh kim loại dẫn điện để tạo ra ngắn mạch. Các phương pháp khác yêu cầu đinh kim loại phải được cách nhiệt hoặc sử dụng đinh gốm để dòng điện không truyền qua đinh, điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả. Bất kể vật liệu làm đinh được sử dụng là gì, nó phải được ghi trong kết quả thử nghiệm.

F3.3.4 Tốc độ đâm xuyên của đinh phải là 0,1 mm/s. Điện áp của cell bị hỏng phải được theo dõi và chuyển động của đinh xuyên qua cell phải dừng lại khi xảy ra sụt áp ít nhất là 500 mV hoặc đinh đã đi qua khoảng một nửa cell, tùy điều kiện nào đến trước. Khi xảy ra sụt áp hoặc đinh đã xuyên qua một nửa cell, đinh sẽ dừng lại và quan sát các kết quả của cell lỗi.

F3.4 Ngắn mạch cell đơn

F3.4.1 Phương pháp này mô phỏng lỗi bên trong một cell thông qua ngắn mạch bên ngoài có điện trở rất thấp để tạo ra lỗi cell. Phương pháp này không được khuyến nghị cho các kết cấu pin có chứa các thiết bị bảo vệ bên trong như PTC hoặc cầu chảy, vì sự cố cell có thể không thể bắt đầu được.

F3.4.2 Lỗi cần được bắt đầu bằng việc áp dụng ngắn mạch bằng một điện trở rất thấp vào các cực của cell. Điện trở ngắn mạch tổng nhìn từ các cực của cell phải càng thấp càng tốt. Cần đặt điện trở bên ngoài cho đến khi đạt được kết quả cuối cùng. Điện trở bên ngoài được sử dụng phải càng gần với điện trở bên trong của pin càng tốt. Điện trở bên ngoài được chọn phải được tổ chức thử nghiệm và nhà chế tạo đồng ý.

F3.5 Quá sạc cell đơn

F3.5.1 Phương pháp này tạo ra lỗi cell đơn thông qua việc sạc cell quá mức vượt quá thông số kỹ thuật của cell để tạo ra lỗi cell. Phương pháp này không được khuyến nghị cho các kết cấu cell có chứa các thiết bị bảo vệ bên trong như PTC hoặc cầu chảy, vì lỗi cell có thể không thể thực hiện được. Phương pháp này có thể không hữu ích đối với các cell dạng túi, nơi mà sự phồng lên quá mức có thể là do sạc quá mức, điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng bắt đầu hỏng hóc trong cell.

F3.5.2 Lỗi cần được bắt đầu bằng việc tiếp tục sạc khi cell đã sạc đầy cho đến khi kết quả cuối cùng xảy ra. Nguồn cấp điện sạc cho cell phải có khả năng tăng điện áp cell đến mức cell bắt đầu hỏng (ví dụ 6 Vdc đối với ion lithium). Việc sạc sẽ bắt đầu khi điện áp sạc tối đa và được tăng thêm 1 V và giữ trong 1 min trước khi tăng điện áp đến cell cho đến khi đạt được kết quả cuối cùng. Tốc độ sạc phải ở mức 110 % mức sạc tối đa quy định. Khi đạt được kết quả cuối cùng, quá trình sạc có thể bị dừng. Điện áp và dòng điện thử nghiệm phải được được ghi lại cùng với các kết quả thử nghiệm.

 

Phụ lục G

(tham khảo)

Các nội dung ghi nhãn liên quan đến an toàn

Bảng G.1 - Nội dung ghi nhãn liên quan đến an toàn

 

Phụ lục H

(quy định)

Phương pháp thay thế để đánh giá pin chì axit hoặc niken cadmi loại thông hơi hoặc có van điều chỉnh

H1 Quy định chung

H1.1 Phụ lục này đưa ra chương trình đánh giá đối với các cell, pin và hệ thống pin (tức là (các) pin có giá đỡ và/hoặc vỏ bọc) chì axit và niken cadmi (Ni-Cd) loại thông hơi hoặc có van điều chỉnh, dung cho các ứng dụng tĩnh tại theo tiêu chuẩn này. Phụ lục này xét đến thực tế là các hệ thống này thường được lắp ráp ở giai đoạn sản phẩm cuối cùng tĩnh tại (ví dụ ESS hoặc UPS) sử dụng pin chì axit hoặc niken cadmi tiêu chuẩn hóa mà không được lắp ráp lần đầu như các hệ thống pin và được đánh giá theo tiêu chuẩn này. Do đó, việc đánh giá theo phụ lục này có thể được tiến hành để đáp ứng các yêu cầu về công nghệ pin của tiêu chuẩn này đối với các loại pin này.

H1.2 Phụ lục này bao gồm cả pin là cell đơn hoặc nhiều cell (đơn khối) hoặc hệ thống pin bao gồm nhiều cell hoặc pin được nối nối tiếp và/hoặc song song với các thành phần liên quan trong cùng hoặc không cùng vỏ bọc.

H1.3 Cần hiểu rằng do thiết kế điển hình được tiêu chuẩn hóa của một cell hoặc nhiều cell (thường được gọi là đơn khối) của pin chì axit và niken cadmi được sử dụng trong các hệ thống này và độ bền vững chung của chúng, nên chúng không yêu cầu các cơ cấu điều khiển phức tạp như ion lithium yêu cầu. Hệ thống sạc của chúng thường có các cơ cấu điều khiển an toàn để theo dõi và kiểm soát điện áp và dòng điện tối đa. Đối với pin VRLA, cảm biến từ xa ở các pin (kết hợp với bù nhiệt độ của điện áp sạc) thường được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về mã phòng cháy nhằm theo dõi và kiểm soát khả năng thoát nhiệt tiềm ẩn. Cơ chế hỏng đáng lo ngại đối với các loại pin này là do sự lạm dụng bên ngoài ví dụ như ngắn mạch ở các cực hoặc tình trạng sạc quá mức.

H1.4 Pin chì axit và niken cadmi thải ra một lượng nhỏ hydro trong điều kiện áp suất môi trường xung quanh, ví dụ như trường hợp loại có lỗ thông hơi không được lắp các nắp tái tổ hợp, hoặc ít nhiều khi có sự tang nhẹ của áp suất trong trường hợp van điều chỉnh. Việc lắp đặt các loại pin này, cho dù chúng ở trên giá mở trong phòng hay lắp trong các thùng chứa kín cần phải xét đến khả năng thoát khí hydro và giải quyết việc thoát khí này trong hệ thống pin hoặc trong quá trình lắp đặt pin để ngăn ngừa nồng độ khí hydro nguy hiểm.

H1.5 Các hệ thống sử dụng pin loại có lỗ thông hơi cần giải quyết vấn đề kiểm soát sự cố tràn chất điện phân nguy hiểm theo quy định về phòng cháy chữa cháy của tòa nhà đối với các hệ thống lắp đặt các loại pin này. Xem 45.13.

H1.6 Đối với các họ cell và pin chì axit và niken cadmi, thử nghiệm có thể được tiến hành trên cell hoặc pin đại diện cho trường hợp xấu nhất (ví dụ dung lượng cao nhất) để bao trùm cả họ sản phẩm. Họ là một nhóm gồm các cell hoặc pin có cùng kết cấu cơ bản bên trong nhưng có dung lượng khác nhau. Khi thử nghiệm một cell hoặc pin có thể có vỏ được đúc từ các vật liệu có thông số đặc trưng về ngọn lửa khác nhau, phải sử dụng vỏ có thông số ngọn lửa thấp nhất nếu nó có thể ảnh hưởng đến thử nghiệm.

H2 Kết cấu

H2.1 Cell chì axit hoặc niken cadmi loại thông hơi hoặc có van điều chỉnh và pin nhiều cell/đơn khối phải phù hợp với các yêu cầu của thử nghiệm xả áp hoặc thử nghiệm nắp thông hơi chống cháy trong UL 1989 khi được áp dụng cho loại pin này.

H2.2 Theo H2.1, vật liệu vỏ cho cell và pin phải tối thiểu là V-2.

Ngoại lệ: Vật liệu vỏ cho cell và pin loại có lỗ thông hơi có thể tối thiểu là HB nếu nắp trên của vỏ lắp với nắp thông hơi chống cháy thì vật liệu vỏ tối thiểu là V-2.

H2.3 Hệ thống pin nhiều pin cũng phải có nhãn phù hợp với Điều 44 và hướng dẫn phù hợp với tiêu chí Điều 45 khi áp dụng cho hệ thống. Các cell đơn và pin nhiều cell/đơn khối phải được cung cấp hướng dẫn bao gồm các thông số kỹ thuật để sử dụng (sạc và xả), bảo quản, lắp đặt và thải bỏ.

H2.4 Các yêu cầu về kết cấu trong tiêu chuẩn này áp dụng cho hệ thống pin bao gồm nhiều pin với các thành phần liên quan nếu có, ngoại trừ yêu cầu ở 7.9.

H2.5 Hệ thống pin vượt quá điện áp danh nghĩa 240 Vdc phải được cung cấp thiết bị ngắt kết nối để ngắt các chuỗi nối tiếp thành các đoạn không vượt quá 240 V theo Điều 480 của NFPA 70 hoặc Điều 64 của CSA C22.1, để bảo trì của hệ thống pin.

H2.6 Vật liệu phi kim loại là thành phần của hệ thống đỡ giá đỡ như tấm đệm hoặc cách nhiệt, phải tối thiểu là V-2 hoặc HBF khi áp dụng cho vật liệu đó.

H3 Tính năng

H3.1 Quy định chung

H3.1.1 Bảng H.1 dưới đây tóm tắt các thử nghiệm được áp dụng cho cell, pin nhiều cell/đơn khối và hệ thống pin chì axit và niken cadmi có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh.

H3.1.2 Trong các thử nghiệm của H3.2 đến H3.5, phải đo nhiệt độ trên vỏ và DUT mục tiêu của H3.5 để xác định rằng nhiệt độ không vượt quá chỉ số nhiệt tương đối (RTI) của vật liệu vỏ khi chịu va đập.

Bảng H.1 - Chương trình thử nghiệm dành cho cell, pin nhiều cell và đơn khối chì axit và niken cadmi

H3.2 Thử nghiệm điện

H3.2.1 Sạc quá mức

H3.2.1.1 Cell đơn hoặc pin nhiều cell/đơn khối phải chịu thử nghiệm quá sạc như nêu trong H3.2.1.2 và H3.2.1.3.

H3.2.1.2 Trong quá trình thử nghiệm, phải đo và ghi lại nhiệt độ trên vỏ cell hoặc pin.

H3.2.1.3 Cell/pin phải được sạc ở dòng sạc tối đa khi sạc với dòng điện không đổi cho đến khi đạt được điện áp tối đa trong (a) hoặc (b). Việc sạc sau đó được tiếp tục ở mức sạc điện áp không đổi trong 7 h.

a) 2,50 V/cell đối với cell và pin VLA, VRLA;

b) 1,67 V/cell đối với cell và pin niken cadmi.

H3.2.1.4 Khi kết thúc thử nghiệm, không được xảy ra hiện tượng vỡ vỏ pin, rò rỉ chất điện phân, cháy hoặc nổ.

H3.2.2 Ngắn mạch

H3.2.2.1 Phải tiến hành thử nghiệm ngắn mạch theo Phương pháp 1 trong H3.2.2.5 hoặc Phương pháp 2 trong H3.2.2.6 trên cell đơn hoặc pin nhiều cell/đơn khối chì axit hoặc niken cadmi, và đo dòng điện ngắn mạch.

H3.2.2.2 Các DUT phải có dung lượng thực tế Ca ít nhất là dung lượng danh định Cr được xác định bằng cách sử dụng tốc độ 3 h đối với EODV là 1,70 V/cell ở nhiệt độ tham chiếu đã chọn.

H3.2.2.3 Trong quá trình thử nghiệm, phải đo và ghi lại nhiệt độ trên vỏ cell hoặc pin.

H3.2.2.4 Trước khi áp dụng điện trở ngắn mạch, DUT phải:

a) Đã được sạc đầy;

b) Có nhiệt độ từ 20°C (68°F) đến 25°C (77°F).

H3.2.2.5 Phương pháp 1: Các cell đơn hoặc pin phải được xả trong 30 s với dòng điện bằng 3 lần:

a) Dòng điện tốc độ 5 min tới EODV là 1,80 V/pin ở 20 °C (68 °F) hoặc 25 °C (77 °F); hoặc

b) Có dòng điện bằng dòng xả lớn nhất cho phép, cả hai đều được nhà chế tạo quy định trong thông số kỹ thuật sản phẩm được công bố của họ.

H3.2.2.6 Phương pháp 2: Các cell đơn hoặc pin phải chịu điện trở ngoài ≤ 3,5 mΩ trong 30 s.

H3.2.2.7 Sau khi hoàn thành thời gian xả, DUT phải ở trạng thái điện áp hở mạch trong 5 min, điện áp của chúng được đo và báo cáo.

H3.2.2.8 Các khối thử nghiệm phải được kiểm tra, sau khi xả, cả bên trong và bên ngoài để phát hiện ảnh hưởng của dòng điện cao và các dấu hiệu nóng chảy.

H3.2.2.9 Sau thử nghiệm, không được có hiện tượng nóng chảy ở các cực của pin, vỡ vỏ pin, rò rỉ chất điện phân, cháy hoặc nổ.

H3.2.3 Xả quá mức

H3.2.3.1 Thử nghiệm xả quá mức phải được tiến hành như trong H3.2.3.2 đến H3.2.3.4.

H3.2.3.2 Trong quá trình thử nghiệm, phải đo và ghi lại nhiệt độ trên vỏ cell hoặc pin.

H3.2.3.3 Đối với cell và pin VLA và VRLA, DUT phải được xả ở tốc độ xả 8 h sử dụng tốc độ 1,75 V/cell xuống mức EODV là 1,57 V/cell. Đối với cell và pin niken cadmi, DUT phải được xả ở tốc độ xả 5 h sử dụng tốc độ 1,0 V/cell xuống mức EODV là 0,9 V/cell.

H3.2.3.4 Khi kết thúc quá trình xả, pin phải được sạc lại ngay ở điện áp thả nổi cho đến khi dòng điện thả nổi ổn định (tức là dòng điện thả nổi không thay đổi quá 10 % trong ba phép đo liên tiếp được thực hiện sau mỗi giờ).

H3.2.3.5 Khi kết thúc thử nghiệm, không được vỡ vỏ pin, rò rỉ chất điện phân, cháy hoặc nổ.

H3.2.4 Nhiệt độ

H3.2.4.1 Thử nghiệm nhiệt độ theo H3.2.4.2 phải được tiến hành trên các cell đơn hoặc pin nhiều cell trong đó nhiệt độ trên vỏ trong quá trình thử nghiệm quá sạc, ngắn mạch và xả quá mức đều vượt quá chỉ số nhiệt tương đối của vật liệu vỏ.

H3.2.4.2 Một mẫu DUT đã được sạc đầy phải được đặt trong tủ thử ở nhiệt độ sạc tối đa do nhà chế tạo quy định cho đến khi nhiệt độ trên vỏ DUT bằng nhiệt độ của tủ thử. Sau đó, DUT được xả xuống EODV, đồng thời đo nhiệt độ trên vỏ cell và ghi lại nhiệt độ. Sau đó, DUT được giữ ở nhiệt độ tủ thử cho đến khi nhiệt độ trên vỏ DUT giảm xuống nhiệt độ tủ thử. Sau đó, DUT được sạc theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo để có thông số sạc tối đa. Trong thời gian này, nhiệt độ trên vỏ được đo và ghi lại.

H3.2.4.3 Nhiệt độ tối đa ghi được trên vỏ DUT không được vượt quá thông số kỹ thuật của vật liệu. Nhiệt độ bề mặt tiếp cận được không vượt quá giới hạn trong Bảng 20.1 và Bảng 20.2.

H3.2.5 Khả năng chịu điện áp điện môi

H3.2.5.1 Hệ thống pin nhiều pin có điện áp từ 60 Vdc trở lên phải chịu thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi của Điều 22.

H3.2.5.2 Pin một cell hoặc pin đơn khối được thiết kế để sử dụng trong hệ thống có điện áp lớn hơn 60 Vdc phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi ở Điều 22. Điện áp thử nghiệm phải được đặt trong thời gian tối thiểu là 1 min. Điện áp thử nghiệm phải được đặt lần lượt giữa cực dương hoặc cực âm và bộ phận mang dòng điện không tiếp cận được để tránh ngắn mạch giữa cực dương và cực âm. Nếu vỏ là vật liệu cách điện polyme hoặc vật liệu cách điện tương tự thì phải đặt một lá kim loại theo 22.5 lên vỏ và thử nghiệm phải thực hiện giữa đầu nối và lá kim loại.

H3.2.5.3 Không được có dấu hiệu đánh thủng điện môi.

H3.2.6 Tính liên tục

H3.2.6.1 Thử nghiệm này phải được tiến hành trên hệ thống pin nhiều pin sử dụng cell hoặc pin có vỏ kim loại.

H3.2.6.2 Việc kiểm tra tính liên tục của Điều 23 phải được tiến hành trên hệ thống pin.

H3.2.6.3 Điện trở xác định được (tính toán hoặc đo) phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 Ω.

H3.3 Thử nghiệm cơ học

H3.3.1 Thử nghiệm lực tĩnh

H3.3.1.1 Đây là thử nghiệm dành cho vỏ/tủ của hệ thống pin nhiều pin.

H3.3.1.2 Thử nghiệm lực tĩnh của Điều 31 phải được tiến hành trên vỏ hệ thống pin. Nếu có thể, phải tiến hành thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi của H3.2.5.

H3.3.1.3 Không được có hư hỏng hoặc vỡ vỏ dẫn đến tiếp cận các bộ phận mang điện. Nếu có thể thì không được có bằng chứng về sự đánh thủng điện môi.

H3.3.2 Thử nghiệm va đập

H3.3.2.1 Đây là thử nghiệm dành cho vỏ/tủ của hệ thống pin nhiều pin.

H3.3.2.2 Thử nghiệm va đập của Điều 32 phải được tiến hành trên vỏ hệ thống pin. Nếu có thể, phải tiến hành thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi của H3.2.5.

H3.3.2.3 Không được có hư hỏng hoặc vỡ vỏ dẫn đến tiếp cận các bộ phận mang điện. Nếu có thể thì không được có bằng chứng về sự đánh thủng điện môi.

H3.3.3 Thử nghiệm va đập khi rơi

H3.3.3.1 Các mẫu cell đơn hoặc pin nhiều cell/monbloc phải được thử nghiệm va đập khi rơi theo Điều 33, ngoại trừ như được nêu trong H3.3.3.2 đến H3.3.3.5.

H3.3.3.2 Mỗi mẫu phải chịu một lần thả rơi từ độ cao thả rơi như sau:

a) Thả rơi từ độ cao 100 mm (3,93 in) đối với thiết bị có khối lượng < 50 kg (110,2 lb);

b) Thả từ độ cao 50 mm (1,97 in) đối với đơn vị có khối lượng 50 - 100 kg (110,2 - 220,5 lb);

c) Thả rơi từ độ cao 25 mm (0,98 in) đối với các thiết bị có khối lượng > 100 kg (220,5 lb).

H3.3.3.3 Mẫu phải được thả rơi ít nhất một lần. Tuy nhiên, nếu chỉ thực hiện một thử nghiệm thả rơi thì đó sẽ không phải là thả rơi phẳng. Nếu một thử nghiệm thả rơi là thả rơi phẳng thì phải thực hiện ít nhất một thử nghiệm khác không phải là thả rơi phẳng.

H3.3.3.4 Sau khi thả, các mẫu phải được quan sát trong thời gian 1 h và trong thời gian đó không được chịu chu kỳ phóng/xả.

H3.3.3.5 Khi kết thúc thử nghiệm này, không được xảy ra hiện tượng vỡ vỏ pin, rò rỉ chất điện phân, cháy hoặc nổ.

H3.3.4 Thử nghiệm ứng suất khuôn

H3.3.4.1 Pin hoặc pin có vỏ đúc bằng polyme phải chịu thử nghiệm ứng suất khuôn của H3.3.4.2.

H3.3.4.2 Pin đơn hoặc pin đa khối/pin đơn khối đã xả phải được điều hòa trong lò tuần hoàn không khí ở nhiệt độ 70°C (158°F) hoặc cao hơn 10°C (18°F) so với nhiệt độ tối đa đo được trên vỏ trong quá trình thử nghiệm ngắn mạch, sạc quá mức và xả hoặc thử nghiệm nhiệt độ, nếu có.

H3.3.4.3 Vỏ không được cong vênh hoặc hư hỏng có thể dẫn đến rò rỉ chất điện phân.

H3.3.5 Thử nghiệm độ bền của kết cấu đỡ

H3.3.5.1 Cấu trúc hỗ trợ của hệ thống pin ví dụ như giá đỡ pin phải tuân theo Độ bền của Thử nghiệm kết cấu hỗ trợ của H3.3.5.2.

H3.3.5.2 Cấu trúc hỗ trợ phải chịu tổng trọng lượng gấp 4 lần tổng trọng lượng dự kiến mà cấu trúc dự kiến sẽ chịu tác dụng trong một min.

Ngoại lệ: Giá đỡ tuân thủ UL 2416 hoặc tiêu chí cường độ kết cấu kháng chấn của IEEE 693, Telcordia GR-63-CORE hoặc ICC IBC không cần phải thử nghiệm.

H3.3.5.3 Do tác dụng của lực nên không bị gãy hoặc hư hỏng kết cấu đỡ.

H3.4 Thử nghiệm môi trường

H3.4.1 Thử nghiệm sương muối

H3.4.1.1 Thử nghiệm này chỉ được tiến hành trên các cell đơn hoặc pin nhiều cell/đơn khối có vỏ kim loại được thiết kế để lắp đặt trong môi trường biển.

H3.4.1.2 Thử nghiệm sương mù muối của Điều 40 phải được tiến hành trên 3 mẫu được sạc đầy của cell đơn hoặc pin nhiều cell.

H3.4.1.3 Sau thử nghiệm này, không được vỡ vỏ pin, rò rỉ chất điện phân, cháy hoặc nổ.

H3.5 Dung sai thiết kế lỗi cell đơn

H3.5.1 Thử nghiệm thoát nhiệt sạc quá mức

H3.5.1.1 Thử nghiệm này phải được tiến hành trên 3 mẫu cell đơn hoặc pin nhiều cell và nhằm mục đích xác định xem cell hoặc pin có thể bị đẩy vào trạng thái thoát nhiệt hay không.

H3.5.1.2 Trong quá trình thử nghiệm, các mẫu phải được lắp đặt trong một hốc tường sơn đen và cách biệt với tường một khoảng cách tối thiểu do nhà chế tạo khuyến nghị cho ứng dụng sử dụng cuối cùng. DUT phải được bao quanh bởi các cell hoặc pin mục tiêu được đặt cách nhau để thể hiện khoảng cách tối thiểu giữa các cell hoặc pin do nhà chế tạo quy định. Cell hoặc pin mục tiêu có thể là mẫu xả hoặc chỉ là vỏ bên ngoài của cell hoặc pin.

H3.5.1.3 Nhiệt độ trên vỏ DUT, cell hoặc pin mục tiêu và các vách liền kề phải được đo trong quá trình thử nghiệm và phải ghi lại nhiệt độ tối đa đo được.

H3.5.1.4 Các DUT phải chịu thử nghiệm sạc quá mức của H3.2.1 ngoại trừ việc sạc được tiếp tục trong tổng thời gian là 168 h. Các mẫu phải được phủ một lớp vải thưa chỉ thị. Nhiệt độ trên vỏ phải được theo dõi.

H3.5.1.5 Chỉ báo vải thưa phải là vải cotton chưa qua xử lý có khổ 26-28 m ² /kg với số lượng 28-32 sợi theo một trong hai hướng trong phạm vi diện tích 6,45 cm ² (1 in ² ).

H3.5.1.6 Thử nghiệm thành phần khí thông hơi của cell của UL 9540A phải được tiến hành trên cell hoặc pin đơn khối được dẫn động vào trạng thái thoát nhiệt. Nếu không thể thu giữ khí bằng các mẫu trong bình áp suất như đã nêu trong phương pháp thử nghiệm thành phần khí thông hơi của cell theo UL 9540A, thì khí phải được thu lại từ cụm thông hơi/van đến bình thu gom khí.

Ngoại lệ: Thay vì thử nghiệm khí thải được nêu trong thử nghiệm thành phần khí trong lỗ thông hơi của UL 9540A, thành phần khí dễ cháy từ pin chì axit và pin Ni-Cd có lỗ thông hơi và có van điều chỉnh trong điều kiện điều kiện thoát nhiệt có thể được xác định thông qua các tính toán áp dụng theo tiêu chuẩn IEEE Hướng dẫn 1635/ASHRAE 21 được nêu trong Bảng H.2.

Bảng H.2 - Các công thức thoát khí của pin

H3.5.1.7 Thể tích khí hydro đo được trong quá trình thử nghiệm hoặc được tính toán và ghi lại. Giá trị này có thể được sử dụng trong mục đích sử dụng cuối cùng để xác định khả năng chống cháy/chống cháy nổ phù hợp.

CHÚ THÍCH: Các khái niệm thử nghiệm và ứng dụng kết quả thử nghiệm vào phụ lục lắp đặt của UL 9540A phác thảo cách tiếp cận để xử lý dữ liệu thoát khí nhằm hỗ trợ xác định nhu cầu chống cháy nổ/chống cháy nổ và thông báo thiết kế đó theo NFPA 68 và NFPA 69. Thông tin về kiểm soát vụ nổ đề cập đến các đặc tính duy nhất của hydro có thể được tìm thấy trong phụ lục Kiểm soát vụ nổ hydro của NFPA 2.

H3.5.1.8 Theo kết quả của thử nghiệm, không được có dấu hiệu cháy (tức là than chỉ thị vải thưa) hoặc nổ đối với bất kỳ mẫu nào được thử nghiệm. Nhiệt độ đo được trên DUT và thông tin về khí và pin mục tiêu phải được ghi lại.

CHÚ THÍCH: Tham khảo UL 9540A để biết thông tin cần cung cấp cho báo cáo UL 9540A.

 

Phụ lục I

(quy định)

Chương trình thử nghiệm cho pin kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học

I1 Quy định chung

I1.1 Hệ thống pin bao gồm pin Al-Air có thể sạc lại cơ học hoặc pin Zn-Air có thể sạc lại niken cadmi phải tuân thủ các yêu cầu về kết cấu và thử nghiệm hiện hành của tiêu chuẩn này. Ngoài ra, họ còn phải tuân theo các yêu cầu được nêu trong Phụ lục này. Phụ lục này chỉ áp dụng cho pin sạc Al-Air cơ học và pin Zn-Air sạc cơ học, sạc lại pin bằng cách thay thế điện cực kim loại bị oxy hóa bằng điện cực kim loại mới.

I1.2 Tiêu chí mẫu cho các thử nghiệm ngăn xếp cell được nêu trong Bảng I1.1. Các mẫu cho tất cả các thử nghiệm ngăn xếp cell phải được lắp ráp với các cực dương mới có thời gian sử dụng không quá 6 tháng kể từ ngày sản xuất. Phải sử dụng cùng một mẫu cho thử nghiệm I4.1 và I4.2. Thử nghiệm I4.2 sẽ được tiến hành sau thử nghiệm I4.1. Các mẫu được sử dụng cho thử nghiệm I4.2 và I4.4 sau đó phải chịu thử nghiệm rò rỉ I5.2.

Bảng I1.1 - Chương trình thử nghiệm cho ngăn xếp cell

I1.3 Tiêu chí mẫu cho các thử nghiệm hệ thống pin kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học được nêu trong Bảng I1.2. Trước khi thử nghiệm, mẫu pin phải được lắp ráp với cực dương mới và không quá 6 tháng kể từ ngày sản xuất.

Ngoại lệ: Theo thỏa thuận của nhà chế tạo, các mẫu DUT có thể được sử dụng lại cho nhiều lần thử nghiệm nếu không bị hư hỏng đến mức ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Có thể thực hiện sửa chữa nhỏ đối với các mẫu như thay cầu chảy, v.v. để sử dụng lại mẫu cho nhiều thử nghiệm. Sau khi sửa chữa nhỏ, các mẫu phải được lắp lại với cực dương mới như đã lưu ý ở trên.

I1.4 Trừ khi có quy định khác, mẫu pin sau đó phải được kích hoạt bằng cách bơm chất điện phân vào ngăn pin và được điều chỉnh để được sạc đầy theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo và phải chịu các thử nghiệm trong Bảng I1.2 ngay lập tức. Đối với pin không khí-kim loại có thể sạc lại niken cadmi, không cần thực hiện chu trình sạc/xả sau khi hoàn thành các thử nghiệm trên hệ thống pin theo I2.2, nhưng nếu mạch điều khiển vẫn hoạt động sau thử nghiệm trong Bảng I1.2 thì việc mất các điều khiển bảo vệ phải được kiểm tra bằng phương pháp do nhà chế tạo đưa ra hoặc phương pháp phù hợp khác như kiểm tra xem bảo vệ sẽ kích hoạt bình thường khi có giá trị đầu vào trên giới hạn bảo vệ.

Bảng I1.2 - Chương trình thử nghiệm cho hệ thống pin kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học

I1.5 Chỉ tiến hành thử nghiệm kiểm tra điều kiện xả của nhiệt độ và giới hạn vận hành đối với hệ thống pin không khí-kim loại có thể sạc lại cơ học. Phải đo điện áp, dòng điện và nhiệt độ của từng ngăn pin thay vì từng pin trong quá trình thử nghiệm. Kết quả của thử nghiệm, dòng điện và nhiệt độ đo được của ngăn pin phải được so sánh với giới hạn hoạt động của nó và không được vượt quá giới hạn.

I1.6 Khi tiến hành thử nghiệm hệ thống ổn định nhiệt/làm mát ở Điều 24 không đạt, hệ thống pin phải được thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường xung quanh thay vì thử nghiệm trong môi trường nâng cao trong buồng thử nghiệm.

I1.7 Thử nghiệm điện áp điện môi phải được tiến hành trên mẫu pin mới trước khi thử nghiệm kiểm tra nhiệt độ và giới hạn hoạt động, và trên mẫu pin đã xả sau thử nghiệm kiểm tra nhiệt độ và giới hạn hoạt động.

I1.8 Thử nghiệm tính liên tục phải được tiến hành trên mẫu pin đã xả sau thử nghiệm kiểm tra nhiệt độ và giới hạn hoạt động.

I1.9 Tiêu chí mẫu cho các thành phần điện và vật liệu chứa chất điện phân được sử dụng trong các thử nghiệm hệ thống pin không khí-kim loại có thể sạc lại cơ học được nêu trong Bảng I1.3.

I1.10 Trừ khi có quy định khác, các thử nghiệm trong Bảng I1.2 và Bảng I1.3 phải được tiến hành ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 ± 5°C (77 ± 9°F).

Bảng I1.3 - Chương trình thử nghiệm linh kiện điện và vật liệu chứa chất điện phân

I2 Vật liệu chứa chất điện phân - Khả năng chống phân hủy do chất lỏng

I2.1 Các bộ phận chứa chất điện phân phải có khả năng chống lại sự hư hỏng do chất lỏng chứa trong đó. Sự phù hợp được xác định bằng thử nghiệm nêu trong I2.2 và I2.3. Theo kết quả thử nghiệm, độ bền kéo của vật liệu được thử nghiệm không được nhỏ hơn 80% độ bền kéo của vật liệu ở điều kiện nhận được.

I2.2 Ba mẫu vật liệu nhận được đã được ổn định như mô tả ở I2.3 phải được thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D638. Độ bền kéo của vật liệu được thử phải được ghi lại.

I2.3 Vật liệu phải được ngâm trong chất lỏng thử nghiệm đại diện cho chất điện phân được chứa và ổn định trong 7 ngày, 30 ngày và 60 ngày ở nhiệt độ 50°C (122 °F) trong lò chống cháy nổ tuần hoàn không khí toàn bộ. Các mẫu được đánh giá từ mỗi lần phơi nhiễm với các đặc tính cơ học được xác định và so sánh với các giá trị nhận được. Thử nghiệm phơi nhiễm trong 60 ngày có thể được miễn tùy thuộc vào kết quả của các mẫu được phơi nhiễm trong 30 ngày.

I2.4 Vòng đệm và vòng đệm tiếp xúc với chất điện phân phải chịu sự thay đổi thể tích và chiết, độ bền kéo và độ giãn dài sau 70 h ngâm trong chất điện phân theo UL 157. Độ bền kéo và độ giãn dài phải tối thiểu bằng 60 % so với giá trị quy định giá trị nhận được và sự thay đổi âm lượng từ -1 % đến +25 % giá trị nhận được và trích xuất (thay đổi khối lượng) không lớn hơn 10 %.

I3 Vật liệu chứa chất điện phân - Tiếp xúc với nhiệt độ

I3.1 Các bộ phận chứa chất điện phân phải phù hợp với nhiệt độ sử dụng dự kiến. Sự phù hợp được xác định bằng thử nghiệm ở I3.2 và I3.3. Do quá trình lão hóa trong lò nên bộ phận này không được có dấu hiệu hư hỏng như nứt hoặc giòn. Độ bền kéo của bộ phận được điều hòa không được nhỏ hơn 80 % độ bền kéo của bộ phận nhận được.

I3.2 Ba mẫu vừa nhận của bộ phận polyme và ba mẫu đã được điều hòa của bộ phận đó phải được thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D638. Độ bền kéo phải được ghi lại.

I3.3 Ba mẫu của mỗi bộ phận phải được ổn định trong 45 và 90 ngày ở nhiệt độ 70 °C (158 °F) trong lò tuần hoàn không khí toàn phần.

Ngoại lệ 1: Là một phương pháp thử nghiệm thay thế, bộ phận phải được ổn định trong 30 và 60 ngày ở nhiệt độ 80 °C (176 °F) trong lò tuần hoàn không khí toàn phần.

Ngoại lệ 2: Là một phương pháp thử nghiệm thay thế, các bộ phận phải được ổn định trong 15 và 30 ngày ở nhiệt độ 90 °C (194 °F) trong lò tuần hoàn không khí toàn phần.

I3.4 Vòng đệm và vòng đệm phải được thử nghiệm lão hóa trong lò không khí theo tiêu chuẩn UL 157 dựa trên nhiệt độ tiếp xúc dự đoán trong ứng dụng sử dụng cuối cùng. Độ bền kéo và độ giãn dài sau khi lão hóa trong lò phải tối thiểu bằng 60 % giá trị nhận được.

I3.5 Vòng đệm và vòng đệm được sử dụng trong hệ thống chứa chất điện phân phải chịu thử nghiệm nhiệt độ thấp hơn của UL 157 ở nhiệt độ âm 40 °C (âm 40 °F) hoặc nhiệt độ môi trường thấp nhất do nhà chế tạo quy định nhưng không nhỏ hơn 0 °C (32 °F), không có vết nứt rõ ràng theo tiêu chí thử nghiệm của UL 157.

I4 Thử nghiệm ngăn xếp cell kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học

I4.1 Thử nghiệm rung của cụm pin

I4.1.1 Một mẫu của cụm pin không khí bằng kim loại có thể sạc lại cơ học phải được thử nghiệm rung theo I4.1.2 và I4.1.3. Do điều hòa rung động, ngăn xếp cell không được bị hư hỏng đến mức dẫn đến rò rỉ.

I4.1.2 DUT phải được gắn vào một thiết bị cố định văn bản rung và chịu chuyển động điều hòa đơn giản với biên độ 0,76 mm (0,03 in) và tổng sai lệch tối đa là 1,52 mm (0,06 in). Tần số phải được thay đổi ở tốc độ 1 Hz/min giữa các giới hạn 10 Hz và 55 Hz. Toàn bộ dải tần số (10 Hz đến 55 Hz) và tần số phản hồi (55 Hz đến 10 Hz) phải được di chuyển ngang trong 90 min ± 5 min đối với mỗi vị trí lắp đặt (hướng rung). Rung phải được tác dụng theo từng hướng trong số ba hướng vuông góc với nhau.

Ngoại lệ: Có thể sử dụng phương pháp rung khác đại diện cho điều kiện vận chuyển của ngăn xếp như ISO 13355 hoặc TCVN 7699-2-64 (IEC 60068-2-64), v.v. nếu được xác định là phù hợp hơn với kích thước và thiết kế của ngăn xếp.

I4.1.3 Khi kết thúc thử nghiệm rung, mẫu DUT tương tự phải được thử nghiệm va đập theo I4.2.

I4.2 Thử nghiệm xóc trên ngăn xếp cell

I4.2.1 Một mẫu của cụm pin không khí bằng kim loại có thể sạc lại cơ học trước đây đã được đưa vào thử nghiệm rung theo I4.1, phải chịu thử nghiệm xóc theo I4.2.2 và I4.2.3. Sau khi chịu xóc, ngăn xếp cell không được bị hư hỏng đến mức dẫn đến rò rỉ. Xem Bảng I1.1.

I4.2.2 DUT phải được cố định vào máy thử bằng các giá đỡ cứng đỡ tất cả các bề mặt của ngăn xếp cell. Mỗi DUT phải chịu tổng cộng ba xóc có độ lớn bằng nhau. Các xóc sẽ được áp dụng theo từng hướng trong số ba hướng vuông góc với nhau. Đối với mỗi xóc, DUT phải được tăng tốc sao cho trong 3 ms đầu tiên, gia tốc trung bình tối thiểu là 75 g (trong đó g là gia tốc cục bộ do trọng lực). Gia tốc đỉnh phải nằm trong khoảng từ 125 g đến 175 g.

I4.2.3 Khi kết thúc quá trình ổn định xóc, DUT phải được kiểm tra rò rỉ bằng cách cho DUT thử rò rỉ theo 15.2.

I4.3 Thả rơi của ngăn xếp cell hoặc cực dương bằng kim loại

I4.3.1 Một mẫu ngăn xếp cell hoặc cực dương kim loại sẽ được lắp vào hệ thống pin trong quá trình sạc lại cơ học như được quy định trong hướng dẫn vận hành/bảo trì phải được phải chịu thử nghiệm va đập khi rơi để xác định rằng không có mối nguy hiểm nào do vô tình làm rơi trong quá trình cài đặt hoặc gỡ bỏ. Do tác động rơi, ngăn xếp cell sẽ được lắp đặt hoặc ngăn xếp cell có cực dương kim loại được lắp đặt không được bị hư hỏng đến mức gây rò rỉ.

Ngoại lệ: Thử nghiệm này có thể được miễn nếu hướng dẫn vận hành/bảo trì của hệ thống pin tuyên bố rằng không thể sử dụng ngăn xếp cell hoặc cực dương kim loại nếu bị rơi.

I4.3.2 DUT (ngăn xếp cell hoặc tấm cực dương kim loại) phải được thả rơi từ độ cao tối thiểu 100 cm (39,4 in) đối với các sản phẩm có khối lượng 7 kg (15,4 lbs) trở xuống, 10 cm (3,9 in) đối với các sản phẩm có khối lượng >7 kg (15,4 lbs), nhưng dưới 100 kg (220,5 lbs) và 2,5 cm (0,98 in) đối với các sản phẩm có khối lượng >100 kg (220,5 lbs), để đập vào bề mặt bê tông hoặc kim loại ở vị trí có nhiều khả năng tạo ra kết quả bất lợi nhất và theo cách thức và độ cao tiêu biểu nhất cho những gì sẽ xảy ra trong quá trình bảo trì và xử lý/tháo hệ thống pin trong quá trình lắp đặt và bảo trì. Hướng và độ cao của giọt nước phải được người thử nghiệm xác định từ việc phân tích hướng dẫn lắp đặt và bảo trì. Nếu sử dụng bề mặt thử nghiệm bằng kim loại thì bề mặt đó phải được cung cấp một số cách cách điện như màng cách điện để ngăn ngừa hiện tượng ngắn mạch ngoài ý muốn trên bề mặt nhưng không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

I4.3.3 Mẫu phải được thả ít nhất một lần. Tuy nhiên, nếu chỉ thực hiện một thử nghiệm thả rơi thì đó sẽ không phải là thả rơi phẳng. Nếu một thử nghiệm thả rơi là thả rơi phẳng thì phải thực hiện ít nhất một thử nghiệm khác không phải là rơi phẳng.

I4.3.4 Bề mặt bê tông phải dày ít nhất 76 mm (3 in) và bề mặt bê tông hoặc kim loại phải có diện tích đủ lớn để che phủ DUT.

I4.3.5 Khi kết thúc thử nghiệm va đập khi rơi, DUT phải được kiểm tra rò rỉ bằng cách đưa DUT vào thử nghiệm rò rỉ 15.2.

I4.4 Thử nghiệm nhiệt độ cao trên ngăn xếp cell

I4.4.1 Một mẫu được sạc đầy của cụm cell không khí bằng kim loại có thể sạc lại cơ học phải được thử nghiệm ở nhiệt độ cao theo I4.4.2 và I4.4.3. Do điều hòa ở nhiệt độ cao, ngăn xếp cell không được bị hư hỏng đến mức dẫn đến rò rỉ. Xem Bảng I1.1.

I4.4.2 DUT phải được ổn định trong 7 giờ trong buồng nhiệt độ tuần hoàn không khí ở nhiệt độ 10 °C ± 2 °C (50 °F ± 3,6 °F) dưới nhiệt độ danh định tối thiểu (nhiệt độ hoạt động hoặc nhiệt độ bảo quản, tùy theo giá trị nào thấp hơn) của ngăn xếp cell. Sau đó, nhiệt độ buồng phải được điều chỉnh đến nhiệt độ 10 °C ± 2 °C (50 °F ± 3,6 °F) cộng với nhiệt độ danh định tối đa của ngăn xếp cell hoặc 70 °C ± 2 °C (158 °F ± 3,6 °F), tùy theo giá trị nào lớn hơn, trong vòng 60 min. Sau đó DUT phải được duy trì ở nhiệt độ đó trong 7 h.

I4.4.3 Khi kết thúc quá trình ổn định ở nhiệt độ cao, DUT phải được để nguội về môi trường xung quanh phòng và sau đó nó phải được kiểm tra rò rỉ bằng cách tiến hành thử rò rỉ ở I5.2.

I4.5 Thử nghiệm ngắn mạch trên ngăn xếp cell

I4.5.1 Mẫu ngăn xếp cell phải được kích hoạt bằng cách bơm chất điện phân vào ngăn xếp cell và điều chỉnh để được sạc đầy theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo.

I4.5.2 Ngay sau khi ổn định ở 14.5.1, ngăn xếp cell đã được sạc đầy phải được thử nghiệm ngắn mạch với tổng điện trở bên ngoài nhỏ hơn hoặc bằng 20 m ² cho đến khi dãy pin được xả hoàn toàn hoặc hoạt động của một thiết bị thiết bị bảo vệ tích hợp hoặc các kết quả khác. Xem Bảng I1.1.

I4.5.3 Kết quả của Thử nghiệm ngắn mạch sẽ không xảy ra cháy hoặc nổ.

I4.6 Thử nghiệm xả cưỡng bức trên ngăn xếp cell

I4.6.1 Mẫu ngăn xếp cell phải được kích hoạt bằng cách bơm chất điện phân vào ngăn xếp cell và điều chỉnh để được sạc đầy theo thông số kỹ thuật của nhà chế tạo.

I4.6.2 Ngay sau khi ổn định ở I4.6.1, ngăn pin đã được sạc đầy phải được xả ở dòng xả lớn nhất cho đến khi nó được xả hoàn toàn, sau đó, ngăn pin phải được xả liên tục ở dòng xả tối đa trong 30 min nữa. Xem Bảng I1.1.

I4.6.3 Kết quả của thử nghiệm xả cưỡng bức không được xảy ra cháy hoặc nổ.

I5 Thử nghiệm hệ thống pin kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học

I5.1 Thử áp suất thủy lực

I5.1.1 Bình chứa chất điện phân trong đó có khả năng hình thành áp suất khí có giá trị áp suất nhân với thể tích lớn hơn 200 kPa-L (7,67 psi-gal) và áp suất lớn hơn 50 kPa (7,25 psi), phải được áp dụng phải chịu thử áp suất thủy lực như mô tả ở I5.1.2. Theo kết quả của thử nghiệm, bình không được vỡ, rò rỉ, vỡ, gãy hoặc biến dạng (dẻo) vĩnh viễn.

Ngoại lệ 1: Khi các bình áp lực không được đánh dấu không thể thử thủy lực được thì phải kiểm tra sự phù hợp bằng các thử nghiệm áp dụng khác, ví dụ như thử nghiệm khí nén ở cùng áp suất thử nghiệm như đối với thử nghiệm thủy lực.

Ngoại lệ 2: Các hệ thống đường ống thuộc phạm vi ASME B31.3 phải được kiểm tra độ bền và rò rỉ tối đa theo quy tắc đó.

I5.1.2 Áp suất thử phải là áp suất lớn nhất do nhà chế tạo quy định nhân với 5 hoặc 1,5 lần áp suất vận hành của thiết bị giảm áp, chọn giá trị nào lớn hơn. Cơ cấu giảm áp suất được sử dụng để hạn chế áp suất tối đa phải không hoạt động trong quá trình thử nghiệm. Áp suất phải được tăng dần đến giá trị thử nghiệm quy định và giữ ở giá trị đó trong 1 min.

I5.2 Thử rò rỉ

I5.2.1 Rò rỉ từ các bộ phận chứa chất lỏng không được gây nguy cơ cháy, điện giật hoặc thương tích cho con người. Theo kết quả của thử nghiệm rò rỉ, các kết quả sau trong (a) đến (g) được coi là các kết quả không phù hợp:

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

I5.2.2 Sự phù hợp được xác định bằng cách cho các bộ phận chịu áp suất chất lỏng bằng 1,5 lần áp suất tối đa (nếu thử nghiệm với chất lỏng) hoặc 1,1 lần áp suất tối đa (nếu thử nghiệm khí nén không khí) theo mục đích sử dụng dự kiến trong quá trình vận hành hệ thống. Kết quả là không được có rò rỉ.

I5.3 Thử nghiệm tắc nghẽn đường ống không khí/chất điện phân

I5.3.1 Lỗi bơm hoặc tắc nghẽn chất điện phân hoặc ống dẫn khí trong quá trình xả có thể dẫn đến tình trạng nguy hiểm trong hệ thống pin kim loại-không khí có thể sạc lại cơ học. Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định xem hệ thống pin có thể chịu được sự cố trong hệ thống cung cấp chất lỏng (điện phân và không khí) một cách an toàn hay không của pin.

I5.3.2 Thử nghiệm này phải được tiến hành trên các mẫu đã được sạc đầy. Mỗi mẫu phải chịu một lỗi tình trạng bao gồm một trong những điều sau đây trong (a) - (c) dưới đây có thể dẫn đến tình trạng nguy hiểm. Các (các) mẫu bị lỗi sau đó phải chịu dòng điện/công suất xả tối đa quy định bởi nhà chế tạo. Trong quá trình thử nghiệm, thiết bị bảo vệ chủ động phải chịu các điều kiện sự cố đơn, trừ khi mạch bảo vệ đã được thử nghiệm chức năng theo 7.9.

a) Lỗi bơm điện ly;

b) Tắc đường ống điện ly;

c) Tắc nghẽn đường ống dẫn khí.

I5.3.3 Thử nghiệm phải tiếp tục cho đến khi (các) thiết bị bảo vệ được kích hoạt hoặc DUT đã được xả thêm 30 min sau khi nó đã được xả hoàn toàn, tùy điều kiện nào đến trước.

I5.3.4 Nếu mạch điều khiển vẫn hoạt động sau thử nghiệm thì việc mất bộ điều khiển bảo vệ phải được kiểm tra bằng phương pháp do nhà chế tạo đưa ra hoặc phương pháp phù hợp khác, ví dụ như kiểm tra xem bảo vệ sẽ kích hoạt bình thường khi có giá trị đầu vào cao hơn giới hạn bảo vệ. Sau đó, tiến hành khoảng thời gian quan sát theo 8.5.

I5.3.5 Khi kết thúc khoảng thời gian quan sát, các mẫu phải được thử nghiệm khả năng chịu điện áp điện môi “như đã nhận” theo Điều 22. DUT phải được kiểm tra các dấu hiệu đứt và bằng chứng rò rỉ.

I5.3.6 Theo kết quả của thử nghiệm này, các kết quả sau trong (a) đến (h) được coi là kết quả không phù hợp:

a) E - Nổ;

b) F - Cháy;

c) C - Nồng độ hơi dễ cháy;

d) V - Thoát hơi độc hại;

e) S - Nguy cơ điện giật (phóng điện đánh thủng điện môi);

f) L - Rò rỉ (bên ngoài vỏ bọc DUT);

g) R - Vỡ (vỏ bọc DUT để lộ các bộ phận nguy hiểm như xác định ở 7.3.3);

h) P - Mất kiểm soát bảo vệ.

I5.4 Thử nghiệm điện trở cách điện

I5.4.1 Thử nghiệm này nhằm xác định rằng cách điện của DUT cung cấp cách ly thích hợp các mạch điện áp nguy hiểm khỏi các bộ phận dẫn điện chạm tới được của DUT và cách điện không hút ẩm. Thử nghiệm này phải được tiến hành trên mẫu pin sau khi đã xả hoàn toàn.

I5.4.2 DUT có các bộ phận tiếp cận được phải chịu thử nghiệm điện trở cách điện giữa cực dương và các bộ phận kim loại chết tiếp cận được. Nếu các bộ phận chạm tới được của DUT được bọc bằng vật liệu cách điện có thể mang điện trong trường hợp cách điện bị hỏng thì điện áp thử nghiệm được đặt vào giữa từng bộ phận mang điện và lá kim loại tiếp xúc với các bộ phận chạm tới được.

I5.4.3 Điện trở cách điện phải được đo sau 60 s sử dụng vôn kế có điện trở cao sử dụng điện thế 500 Vdc đặt trong ít nhất 1 min vào vị trí được thử nghiệm. Đối với hệ thống pin lớn hơn 500 Vdc, thay vào đỏ phải sử dụng điện thế 1 000 Vdc.

I5.4.4 Thử nghiệm phải được lặp lại trên mẫu được ổn định độ ẩm trong 48 h trong buồng với độ ẩm tương đối là 93 % ± 3 % và ở nhiệt độ không khí được duy trì trong khoảng 2 °C (3,6 °F) của giá trị nhiệt độ thuận tiện "t" trong phạm vi từ 20 °C đến 30 °C (68 °F đến 86 °F) sao cho không xảy ra hiện tượng ngưng tụ. Trong quá trình điều hòa này, DUT không hoạt động. Trước khi ổn định độ ẩm, mẫu phải được đưa đến nhiệt độ từ t đến t +4 °C (t +7,2 °F). Sau khi ổn định, mẫu sẽ được được lấy ra khỏi buồng thử và việc đo điện trở cách điện phải được thực hiện ngay lập tức.

Ngoại lệ 1: Cụm lắp ráp bao gồm các mạch cách ly và các bộ phận cách điện có thể chịu điều kiện độ ẩm thay vì toàn bộ hệ thống nếu đại diện cho toàn bộ hệ thống.

Ngoại lệ 2: Điện trở cách điện sau khi ổn định độ ẩm không được tiến hành nếu vật liệu cách nhiệt là vật liệu không hút ẩm.

I5.4.5 Điện trở cách điện đo được giữa cực dương và các bộ phận chạm tới được của DUT phải ít nhất là 50 000 Ω.

I5.5 Ngăn chặn tràn/rò rỉ

I5.5.1 Nếu hệ thống ngăn tràn bên ngoài như bình chứa và gối hấp thụ được sử dụng để ngăn chặn, hấp thụ hoặc trung hòa chất điện phân tràn ra từ pin không khí-kim loại có thể sạc lại cơ học thì vật liệu và các bộ phận của hệ thống phải chịu các thử nghiệm áp dụng của UL 2436.

Ngoại lệ 1: Các bộ phận và vật liệu chứa chất điện phân bên trong phải chịu các thử nghiệm ở Điều I2 và Điều I3 cũng như thử nghiệm rò rỉ trong UL 2436.

Ngoại lệ 2: Các thử nghiệm liên quan đến việc tiếp xúc hoặc sử dụng chất điện phân không phải axit sulfuric phải được sửa đổi so với các thử nghiệm của UL 2436 dựa trên chất điện phân được sử dụng trong hệ thống pin không khí kim loại có thể sạc lại cơ học được thử nghiệm.

I6 Ghi nhãn bổ sung cho hệ thống pin kim loại-không khí có thể sạc lại

I6.1 Hệ thống pin phải được ghi nhãn cảnh báo "Chất lỏng ăn mòn bên trong, chỉ nhà chế tạo được bảo trì" hoặc tương đương.

I6.2 Hệ thống pin chỉ sử dụng trong nhà phải được ghi nhãn "Chỉ sử dụng trong nhà" hoặc tương đương.

I6.3 Hệ thống pin phải được ghi nhãn với nhãn cảnh báo "Bộ phận không được bảo trì bởi người sử dụng, chỉ nhân viên bảo trì được ủy quyền mới được sạc hoặc tiếp nhiên liệu cơ học" hoặc tương đương.

I7 Hướng dẫn bổ sung cho hệ thống pin kim loại-không khí có thể sạc lại

I7.1 Nếu thử nghiệm thả rơi đối với ngăn xếp cell hoặc tấm kim loại anot được miễn trừ theo ngoại lệ của I4.3.1 thì hướng dẫn phải bao gồm tuyên bố sau hoặc tương đương: "Không sử dụng ngăn xếp cell/tấm kim loại anot nếu nó đã bị rơi, vì nó có thể dẫn đến tình trạng nguy hiểm."

I7.2 Hệ thống pin phải được cung cấp hướng dẫn sử dụng hợp lý bao gồm xả và sạc cơ học, bảo quản, tái chế và thải bỏ. Các hướng dẫn này phải bao gồm các giới hạn nhiệt độ và dòng điện trong quá trình vận hành hệ thống pin cũng như các hướng dẫn liên quan đến việc sử dụng bất kỳ hệ thống điều khiển hoặc theo dõi nào.

I7.3 Hệ thống pin phải được cung cấp hướng dẫn bảo trì toàn bộ hệ thống. Hướng dẫn phải chỉ ra các mối nguy hiểm ăn mòn của chất điện phân, cách xử lý an toàn các mối nguy hiểm ăn mòn và phương pháp tiếp xúc khẩn cấp trong trường hợp tiếp xúc với chất điện phân ăn mòn.