ASTM F3353-19
Стандартное руководство по использованию литий-ионных (литий-ионных) аккумуляторов на борту судна

Стандартный №

ASTM F3353-19

Дата публикации

2019

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

состояние

быть заменен

быть заменен

ASTM F3353-25

Последняя версия

ASTM F3353-25

сфера применения

Анализ структуры стандарта F3353-19 и ключевых технических моментов

ASTM F3353-19, «Стандартное руководство по использованию литий-ионных аккумуляторов на судах», является первым всеобъемлющим стандартом безопасности для литий-ионных аккумуляторов в морском секторе. Основанный на таких международных стандартах, как IEC 62619 (2017) и UL 1642, он специально устанавливает технические требования безопасности для крупных литий-ионных аккумуляторных систем ёмкостью более 50 кВт·ч в морской среде.

---

Область применения стандарта и система классификации аккумуляторов

Этот стандарт в первую очередь применяется к крупным литий-ионным аккумуляторным установкам для морских пропульсивных систем и морского электроснабжения. Он чётко классифицирует установленную ёмкость по двум уровням: менее 50 кВт·ч и более 50 кВт·ч. Эта классификация основана на общей емкости хранения энергии и предусматривает, что если установлено несколько банков хранения, то каждая установка может иметь индивидуальные размеры, но необходимо продемонстрировать, что отказ одного банка батарей не будет распространяться на другие.

Классификация ёмкости	Уровень требований безопасности	Периодичность испытаний	Стандарт противопожарной защиты
<50 кВт·ч	Базовая защита	Ежегодное тестирование	Целостность уровня A-0
>50 кВт·ч	Усиленная защита	Ежеквартальное тестирование	Целостность уровня A-60

---

Основные технические термины и система определений

Стандарт устанавливает полную терминологическую систему литий-ионных аккумуляторов, в которой ключевые понятия включают: Система управления аккумуляторами (BMS), государственный Заряд (SOC), состояние работоспособности (SOH) и т. д. Особого внимания заслуживает соглашение об именовании структуры аккумулятора, которое явно требует использования стандартного формата, такого как «5P30S» (5 параллельно, 30 последовательно), для описания конфигурации аккумуляторной батареи.

---

Требования к испытаниям и сертификации, а также соответствие

Согласно стандарту, литий-ионные аккумуляторы должны пройти сертификационные испытания UL 1642 или IEC 62619 (2017), включая ключевые испытания на безопасность, такие как внешнее короткое замыкание, удар, перегрев и перезаряд. Испытания на уровне аккумуляторной системы должны соответствовать стандарту IEC 62619, особенно в части испытаний на распространение заряда, чтобы гарантировать, что отказ одной батареи не вызовет цепную реакцию.

Тип теста	Пункт IEC 62619	Пункт UL 1642	Цель теста
Внешнее короткое замыкание	7.2.1	10	Проверка защиты от короткого замыкания
Перегрев	7.2.4	17-18	Оценка риска теплового разгона
Перезаряд	7.2.5	11	Тест защиты от перезаряда

---

Технические характеристики Требования к контролю рабочей среды

Контроль температуры в аккумуляторном отсеке должен соответствовать спецификациям производителя и может быть достигнут с помощью активной или пассивной вентиляции, жидкостного охлаждения и других технологий. Стандарт предписывает обеспечение контроля температуры окружающей среды и концентрации легковоспламеняющихся и взрывоопасных газов (не менее 6 воздухообменов в час), а вытяжная вентиляция должна находиться на расстоянии не менее 3 метров от пассажирских зон и источников возгорания.

---

Система пожарной безопасности и аварийного реагирования

Аккумуляторное отсек должен быть выделенной зоной с требованиями к огнестойкости границ A-60 для верхней части, обращенной к машинному оборудованию, пассажирским/экипажным помещениям или топливным бакам, и A-0 для всех остальных границ. Необходимо установить стационарную систему обнаружения пожара и дыма, а также систему пожаротушения на водной основе, специально разработанную для пожаров литий-ионных аккумуляторов.

---

Основные требования к проектированию аккумуляторной системы

Система управления аккумуляторными батареями (BMS) должна быть спроектирована или сертифицирована производителем аккумуляторных батарей и включать в себя основные функции, такие как измерение напряжения, тока, внутренней температуры, а также расчет состояния заряда (SOC) и состояния работоспособности (SOH). Должно быть предусмотрено устройство аварийного отключения, а ручное отключение функций безопасности BMS, как правило, не допускается, если судовладелец специально не требует возможности маневрирования в аварийной ситуации.

---

Система управления испытаниями и техническим обслуживанием

Стандарт требует проведения оценок безопасности, качественного анализа отказов (QFA), проверочных испытаний конструкции (DVTP) и программы периодических испытаний безопасности (PSTP). Процедуры технического обслуживания должны включать планы технического обслуживания, инструкции по техническому обслуживанию и методы проверки SOH аккумуляторных батарей, особенно для критически важных систем на крупных коммерческих судах, подпадающих под действие правил Береговой охраны США (USCG).

---

Рекомендации по внедрению стандарта и передовой опыт

Рекомендуется поэтапный подход к внедрению стандарта F3353-19: сначала провести оценку химического состава аккумуляторных батарей, затем разработать компоновку аккумуляторного отсека, отвечающую требованиям испытаний на распространение, затем создать полную систему управления и мониторинга BMS и, наконец, разработать подробные процедуры эксплуатации, технического обслуживания и реагирования на чрезвычайные ситуации. В существующих проектах по модификации судов особое внимание необходимо уделять ограниченному пространству и совместимости с существующими энергосистемами.

Операторам судов рекомендуется создать отдельный файл для литий-ионных аккумуляторов, включающий технические характеристики аккумуляторов, документы по испытаниям и сертификации, монтажные чертежи, записи об обслуживании и планы действий на случай аварий, а также регулярно организовывать специальные тренинги по технике безопасности для членов экипажа.