氣體釋放試驗(閥調式鉛酸蓄電池)
Gas Emission Test (VRLA Battery)
適用設備:蓄電池及直流系統 / 閥調式鉛酸(VRLA)單體 / 單體電池組之型式試驗
氣體釋放試驗為 IEC 60896-21:2004 §6.1 型式試驗(VRLA)。先以製造商指定浮充電壓 n × U_flo ± 0,01 Vpc 浮充 72 h ± 0,1 h,再連續收集四段各 168 h ± 0,1 h 之釋放氣體;隨後升至 n × 2,40 Vpc ± 0,01 Vpc 充電 24 h 後收集一段 48 h ± 0,1 h(或至 1000 ml)。釋放體積校正至參考溫度(293 K 或 298 K)與參考壓力 101,3 kPa(Vn 公式);正規化釋放量 Ge 以每單體、每小時、每 Ah(額定 C₃)表示。氣體收集系統最大靜水頭 ≤ 20 mm;為安全計所有釋放氣體視為氫氣,作為電池室通風設計依據。
安全資訊 — 高風險
本試驗於浮充與 2,40 Vpc 過充電壓下長期(72 h + 4 × 168 h + 48 h)收集電池釋放氣體。為安全計,所有釋放氣體一律視為氫氣(H₂);H₂ 於空氣中 4~75 vol% 為爆炸範圍,量測區須良好通風、無火花 / 明火 / 靜電源。受測為鉛酸電池,含稀硫酸電解液具腐蝕性。氣體收集裝置之最大靜水頭(收集容器浸沒深度與水位差)不得超過 20 mm,避免背壓影響量測或致氣體外漏。
- 安全眼鏡
- 耐酸手套
- 安全鞋
- 阻燃工作服
- 受測單元 6 個單體或 3 個單體電池組(依 §5.2 選樣)
- 試驗前實際容量 C_a ≥ C_rt(3 h 率,U_final 1,70 Vpc),已完全充電
- 各單元串聯、單元溫度維持 20~25 °C
- 已裝個別 / 共用氣體收集裝置,能跨數日收集所有單體釋放氣體並量測體積
- 開始前已檢查所有單元無洩漏
- 氣體收集系統最大靜水頭 > 20 mm
- 量測區通風不良(H₂ 累積爆炸風險)
- 收集路徑於長時間無人值守期間有洩漏
本檢測為 IEC 60896-21:2004 §6.1 規定之**型式試驗**(VRLA)。先以製造商指定浮充電壓 n × U_flo ± 0,01 Vpc 浮充 72 h ± 0,1 h,再連續收集四段各 168 h ± 0,1 h 之釋放氣體;隨後升壓至 n × 2,40 Vpc ± 0,01 Vpc,充電 24 h 後收集一段 48 h ± 0,1 h(或至 1000 ml)。釋放體積須校正至參考溫度(293 K 或 298 K)與參考壓力 101,3 kPa;正規化氣體釋放量 Ge 以每單體、每小時、每 Ah(額定 C₃)表示。為安全計所有釋放氣體視為氫氣。
試驗接線圖
檢測四階段
型式試驗 (Type Test)
適用型式試驗。浮充與 2,40 Vpc 兩條件下之正規化氣體釋放量 Ge。
**準備(§6.1.1~6.1.5)** 1. 取 6 單體或 3 單體電池組(依 §5.2 選樣與準備)。 2. 試驗前實際容量 C_a ≥ C_rt(3 h 率,U_final 1,70 Vpc),完全充電。 3. 各單元串聯、維持 20~25 °C;裝個別 / 共用氣體收集裝置(最大靜水頭 ≤ 20 mm)。 4. 以製造商指定浮充電壓 n × U_flo ± 0,01 Vpc 浮充 72 h ± 0,1 h(記錄並報告該電壓);開始前確認無洩漏。 **浮充氣體收集(§6.1.6~6.1.9)** 5. 浮充 72 h 後開始收集,連續四段各 168 h ± 0,1 h。 6. 記錄各段累積氣體體積 Va(ml)及對應環境溫度 Ta(K)、環境壓力 Pa(kPa)。 7. 校正:Vn = (Va × Tr / Ta) × (Pa / Pr),參考溫度 Tr 293 K 或 298 K、Pr 101,3 kPa。 8. 計算正規化釋放量 Ge = Vn /(n × 168 × C_rt),單位 ml/(單體·小時·Ah 額定 C₃);報告四段各值。 **2,40 Vpc 過充氣體收集(§6.1.10~6.1.14)** 9. 升壓至 n × 2,40 Vpc ± 0,01 Vpc。 10. 充電 24 h ± 0,1 h 後開始收集一段 48 h ± 0,1 h(或至 1000 ml;記錄收集 1000 ml 所需時間 tc)。 11. 同法校正體積並計算 Ge = Vn /(n × 48 × C_rt),報告該值。
- 為型式試驗,量化浮充與 2,40 Vpc 兩條件之 Ge
- 浮充 72 h 後連續收集四段各 168 h;2,40 Vpc 充 24h 後收集 48h(或 1000 ml)
- 釋放體積校正至 293/298 K、101,3 kPa(Vn 公式)
- Ge 以每單體、每小時、每 Ah(額定 C₃)正規化表示
- 氣體收集系統最大靜水頭 ≤ 20 mm
- 為安全計所有釋放氣體視為氫氣(H₂)
執行頻率:型式試驗,每一設計 / 系列一次
來源:IEC 60896-21 (2004), Clause 6.1.5
維護試驗 (Maintenance)
不適用本氣體釋放型式試驗為工廠級長期量化試驗,非現場維護項目。現場僅依其 Ge 結果做電池室 H₂ 通風換氣量設計與週期性通風 / 氫氣偵測查核(依場站安全規範,本標準未規範現場程序)。
試驗設備
- 浮充 / 直流充電電源 — 可輸出 n × U_flo ± 0,01 Vpc 與 n × 2,40 Vpc ± 0,01 Vpc 定電壓
- 氣體收集裝置(個別 / 共用) — 容積量測 / 水位排量法;最大靜水頭 ≤ 20 mm
- 環境溫度 / 大氣壓力量測 — 供 Vn 校正至 293/298 K、101,3 kPa
- 溫控環境 — 維持單元溫度 20~25 °C
相關名詞
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