毒性检测遵循化学品安全评估的通用框架,结合电池电解液的特性,主要采用以下方法:
1. 理化性质与成分分析 (基础)
目的:明确物质组成,是预测和解释毒性的前提。
方法:
气相色谱-质谱联用 (GC-MS):分析有机溶剂和挥发性添加剂。
离子色谱 (IC):检测无机阴离子(F⁻, PF₆⁻, SO₄²⁻等)。
电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS):检测金属元素(Li, Pb, Cd, As, Hg等杂质)。
核磁共振 (NMR):辅助结构鉴定。
pH 值测定:快速判断酸碱性(强酸/强碱是重要危害信号)。
2. 腐蚀性测试
目的:评估对皮肤和眼睛的直接损伤能力。
标准方法:
皮肤腐蚀性:OECD TG 431 (体外 reconstructed human epidermis model), 或传统兔皮肤试验(已逐步淘汰)。
严重眼损伤/眼刺激:OECD TG 437 (BCOP - 牛角膜混浊和通透性试验), OECD TG 438 (ICE - 鸡胚绒毛尿囊膜试验) 等体外方法替代动物实验。
意义:对于铅酸、镍镉电池液及含HF风险的锂电液,此项测试至关重要。
3. 急性毒性测试
目的:评估单次或短时间内接触后产生的有害效应。
途径与方法:
经口毒性 (LD50):OECD TG 423, 425, 436。模拟误食风险。对于大多数电池液,因强腐蚀性,此测试可能不适用或结果反映的是局部腐蚀而非系统毒性。
经皮毒性 (LD50):OECD TG 402, 434。评估皮肤接触后的全身毒性。同样,强腐蚀性可能主导结果。
吸入毒性 (LC50):OECD TG 403, 436。评估蒸气或气溶胶吸入的风险。对易挥发的有机溶剂(如锂电液)尤为重要。需特别注意LiPF₆分解产生的HF/PF₅的吸入风险。
4. 刺激性与致敏性测试
皮肤刺激性:OECD TG 439 (体外皮肤 irritation test)。
眼刺激性:见上文腐蚀性测试中的体外方法。
皮肤致敏性 (过敏):OECD TG 442C (h-CLAT - 人细胞系活化试验) 等体外方法。
5. 特定毒性终点测试
重复剂量毒性 (亚急性/亚慢性/慢性):OECD TG 407, 408, 452。评估长期或反复接触的影响(如器官毒性、神经毒性)。
遗传毒性:
Ames试验 (OECD TG 471):检测基因突变。
体外哺乳动物细胞染色体畸变试验 (OECD TG 473)。
微核试验 (OECD TG 487)。
意义:评估致癌风险潜力。
生殖与发育毒性:更高级别的测试,用于高风险物质评估。
6. 生态毒性测试 (Environmental Toxicity)
目的:评估对水生和陆地生物的危害,指导废弃处理。
方法:
水生毒性:
藻类生长抑制试验 (OECD TG 201)。
溞类活动抑制试验 (OECD TG 202)。
鱼类急性毒性试验 (OECD TG 203)。
降解性:
** ready biodegradability (OECD TG 301系列)**:评估在环境中被微生物分解的能力。