密封蓄电池高温试验时间筛选

周秀清，黄景清

（广东省测试分析研究所广东省化学危害应急检测技术重点实验室， 广东 广州 510020）

0 引言

由于在运输蓄电池的过程中处理不当就会造成的一定的危害，因此应该按照联合国出台的《关于危险货物运输的建议书规章范本》和《关于危险货物运输的建议书 试验和标准手册》规定的危险品的分类及其判别的方法进行试验[1]。但是，对于55 ℃ 高温试验，该如何选择试验时间，相关文献也没有给出统一的答案，一般情况下大多数人选择 2～6 h[2-4]。笔者主要通过选择不同品种的蓄电池，在不同的试验时间下观察试验结果，确认不同品种的蓄电池进行 55 ℃ 高温试验的最佳试验时间。

1 试验背景

1.1 带液蓄电池安全运输相关规定

带液的蓄电池由于其内部含有强酸或强碱性液体，如果在运输过程中发生泄漏，不但会对所使用的仪器设备或运输工具带来极大的腐蚀性作用，还有可能引起蓄电池短路，导致火灾等严重后果[5-6]。按照联合国《关于危险货物运输的建议书 规章范本》规定，带液蓄电池在运输中属于第 8 类危险品[1]。此外，规章范本中特殊规定第 238 条明确指出：如果电池能够经受振动试验和压差试验而没有电解液漏出，则可以认为其是不漏的；如果在温度 55 ℃ 时不漏电池的电解液不会从裂开或有裂缝的外壳流出，也没有游离液体可流出，而且在包装供运输时对电极作了防短路的保护，那么该电池不受本规章限制[7]。对于振动试验和压差试验，都有明确规定了具体的试验时间、条件、步骤等，但对 55 ℃ 高温试验只规定了试验温度，并未明确试验时间。

1.2 55 ℃高温实验的目的和作用

55 ℃ 高温实验主要是模拟蓄电池在运输过程中可能承受的极端高温环境。高温条件下，电解液受热膨胀，粘度降低，流动性增强。原来吸附在隔板中的电解液可能会被析出，从而导致蓄电池的电解液泄漏。从常温环境进入高温试验环境，蓄电池内部的电解液需要经过一段时间的平衡才能处于稳定状态。当电解液处于稳定状态后粘度和流动性基本上将处于稳定不变的状态。从运输安全方面出发，55 ℃ 高温试验的试验时间越长，越能保证电解液已处于稳定状态，通过试验的货物在运输过程中将越有安全保证。但是，试验时间过长，试验成本就会增加，货运方也将相应地增加成本和时间，造成一定的经济负担。

2 实验方法

2.1 振动试验

将蓄电池牢固地固定在振动试验台上，并防止电池的正负极之间发生短路现象。对蓄电池 3 个互相垂直的位置（包括注入孔和排气孔在内）施加振幅为0.8 mm 的简谐振动。振动过程从 10 Hz 开始，并以1 Hz/min 的速度变化。当振动频率增加到 55 Hz后，再从 55 Hz 降低至 10 Hz，至此完成一次试验。

2.2 压差试验

在振动试验之后，把没发生泄漏的蓄电池置于真空干燥箱中，对电池的 3 个互相垂直的位置（包括注入孔和排气孔在倒转位置）都进行至少 6 h 的试验。试验温度为 24 ℃ ± 4 ℃，同时施加至少88 kPa 的压差。

2.3 55 ℃ 高温试验

对通过振动和压差试验后没有电解液流出的蓄电池进行 55 ℃ ± 1 ℃ 高温试验。电池的注入孔和排气孔（如有）或经过前面 2 个试验后有裂缝或裂孔的面朝下。

3 试验结果分析

表1 所示为经过振动和压差试验后在没有漏液的电池中选择大小、形状、质量不一的 20 只蓄电池进行 55 ℃ 高温试验的试验结果。

表1 55 ℃ 高温试验结果

从表1 中所测得的试验结果可以看出，在 55 ℃高温试验中，经过振动和压差试验后没有发生漏液现象的试验电池，一般会在试验的第 2.5 h 和第3 h 出现漏液现象。经过了 3 h 的高温试验而没有发生泄漏现象的电池，虽然继续延长实验时间，但未漏液的电池仍然不会发生漏液的现象。这是因为在经过了 3 h 的高温试验后，电池内部的温度早已经达到了平衡，高温对电池内部电解液的性状影响也已完成，所以已没有必要再继续延长实验时间了。

4 结论

通过对上述高温试验情况的分析，可以得出密封蓄电池安全运输试验中的高温试验时间只需 3 h，经过 3h 后，高温对电池内部电解液状态的影响已完成，电解液处于稳定的状态。既能保证通过实验合格的蓄电池在运输过程中处于稳定状态，确保运输过程的安全，同时也能为蓄电池企业和鉴定机构节省时间和成本。