一、UN 38.3認(rèn)證簡介
1、UN 38.3指由聯(lián)合國危險貨物運輸專家委員會編寫的《試驗和標(biāo)準(zhǔn)手冊》(Manual of Tests and Criteria)中關(guān)于鋰電池檢測的第38.3節(jié)。
UN38.3適合范圍幾乎涉及到全球,屬于安全和性能測試,聯(lián)合國針對危險品運輸專門制定的《聯(lián)合國危險物品運輸試驗和標(biāo)準(zhǔn)手冊》的第3部分38.3款,即要求鋰電池運輸前,必須要通過高度模擬、高低溫循環(huán)、振動試驗、沖擊試驗、55℃外短路、撞擊試驗、過充電試驗、強制放電試驗,才能保證鋰電池運輸安全。如果鋰電池與設(shè)備沒有安裝在一起,并且每個包裝件內(nèi)裝有超過24個電池芯或12個電池,則還須通過1.2米自由跌落試驗。
聯(lián)合國關(guān)于危險貨物運輸建議書,試驗和標(biāo)準(zhǔn)手冊,第38.3章 目前的最新版本是第六版Am1。
2、UN38.3測試是為確保鋰電池能夠安全地進行空、海、陸運所采取的強制性檢測。
3、民航總局向各航空運輸公司發(fā)布了《鋰電池航空運輸規(guī)范》,明確要求鋰電池空、海運輸前必須通過CNAS認(rèn)可的實驗室進行UN 38.3測試的規(guī)定,各航空公司必須在收到鋰電池UN 38.3合格報告及運輸鑒定書的前提下,方可收運該鋰電池。
二、UN 38.3認(rèn)證產(chǎn)品范圍
1.各種鉛酸蓄電池(如汽車啟動用鉛酸蓄電池、固定型鉛酸蓄電池、小型閥控密封鉛酸蓄電池等);
2.各種動力二次電池(如動力車用電池、電動道路車車用電池、電動工具用電池、混合動力車用電池等);
3.各種手機電池(如鋰離子電池、鋰聚合物電池、鎳氫電池等);
4.各種小型二次電池(如筆記本電腦電池、數(shù)碼相機電池、攝像機電池、各種圓柱型電池、無線通訊電池、便攜式DVD電池、CD和MP3播放器電池等);
5.各種一次電池(如堿性鋅錳電池、鋰錳電池等)。
三、UN 38.3測試項目有哪些?
1、高度模擬試驗
測試程序:
試驗電芯和電池被放置在壓力等于或低于11.6kPa和環(huán)境溫度(20±5℃)下存放至少6h。
要求:
電芯和電池須無滲漏、無泄氣、無解體、無破裂和無起火,并且每個試驗電芯和電池在試驗后的開路電路不小于其在進行這一試驗前電壓的90%。有關(guān)電壓要求不適用于測試完全放電狀態(tài)的電芯和電池。
2、溫度測試
試驗程序:
試驗電芯和電池放置在試驗溫度等于72±2℃的條件下存放至少6h,接著再在試驗溫度等于-40±2℃的條件下存放至少6h。兩個極端試驗溫度之間的最大時間間隔為30min。此程序重復(fù)進行,共完成 10次,接著將所有試驗電池在環(huán)境溫度(20+5℃)下存放 24h。對于大型電芯和電池,暴露于極端試驗溫度的時間應(yīng)至少為12h。
要求:
電芯和電池須無滲漏、無泄氣、無解體、無破裂和無起火,并且每個試驗電芯和電池在試驗后的開路電壓不小于其在進行這一試驗前電壓的 90%。有關(guān)電壓要求不適用于測試完全放電狀態(tài)的電芯和電池。
3、振動試驗
測試程序:
電芯和電池緊固于振動臺臺面,但不得造成電池變形,并能準(zhǔn)確可靠地傳播振動。振動應(yīng)是正弦波形,對數(shù)掃描頻率在7Hz和200Hz之間,再回到7Hz,1次循環(huán)時間為15min。這一振動過程須對三個互相垂直的電池安裝方位的每一方向重復(fù)進行12次,總共為時3h。其中一個振動方向必須與端面垂直。
做對數(shù)頻率掃描對總質(zhì)量不超過12kg的電芯和電池(電芯和小型電池),和對超過12kg的電池(大型電池)有所不同。
對電芯和小型電池:從7Hz開始,保持1gn的最大加速度,直到頻率達到18Hz。然后將振幅保持在0.8mm (總位移 1.6mm),并增加頻率直到峰值加速度達到8gn(頻率約為50Hz)。將峰值加速度保持在8gn,直到頻率增加到200Hz。
對于大型電池:從7Hz開始,保持1gn的最大加速度,直到頻率達到 18 Hz。然后將振幅保持在0.8mm(總位移16mm),并增加頻率直到峰值加速度達到2gn(頻率約為25Hz)。將峰值加速度保持在2gn直到頻率增加到200Hz。
要求:
電芯和電池須無滲漏、無泄氣、無解體、無破裂和無起火,并且每個試驗電芯和電池在試驗后的開路電壓不小于其在進行這一試驗前電壓的 90%。有關(guān)電壓要求不適用于測試完全放電狀態(tài)的電芯和電池。
4、沖擊試驗
試驗程序:
試驗電芯和電池用剛性支架緊固在試驗裝置上,支架支撐著每個試驗電池的所有安裝面。
每個電芯需經(jīng)受峰值加速度 150gn和脈沖持續(xù)時間6ms的半正弦波沖擊。另外大電芯需要經(jīng)受峰值加速度50gn和脈沖持續(xù)時間11ms的半正弦波沖擊。
每個電池接受半正弦波沖擊峰值加速度取決于電池的質(zhì)量,小型電池脈沖持續(xù)時間應(yīng)為6ms,大型電池脈沖持續(xù)時間為11ms的半正弦波沖擊,下面提供的公式來計算適當(dāng)?shù)淖钚》逯导铀俣取?/p>
每個電芯或電池需在三個互相垂直的電池安裝方位的正方向經(jīng)受三次沖擊,接著在反方向經(jīng)受三次沖擊,總共經(jīng)受18次沖擊。
要求:
電芯和電池須無滲漏、無泄氣、無解體、無破裂和無起火,并且每個試驗電芯和電池在試驗后的開路電壓不小于其在進行這一試驗前電壓的 90%。有關(guān)電壓要求不適用于測試完全放電狀態(tài)的電芯和電池。
5、外部短路試驗
試驗程序:
測試的電芯或電池外殼溫度達到恒溫 57±4℃后,再進行外部短路。短路的時間取決于電芯或電池的尺寸和設(shè)計,并需被評估和記錄。如果這個評估無法進行,那么小電芯和小電池短路時間至少6h,大電芯和大電池短路時間至少12h。然后電芯或電池在57±4℃環(huán)境下經(jīng)受一個阻值小于0.1Ω的外部電路短路。
電芯或電池溫度到57±4℃之后,短路時間需持續(xù)1h,大型電池短路溫度下降到最大溫升的一半或低于57±4℃。
短路和降溫階段至少應(yīng)在環(huán)境溫度下進行。
要求:
電芯和電池外殼溫度不超過170℃,并且在試驗過程中及試驗后6h內(nèi)無解體、無破裂、無起火。
6、重物沖擊/擠壓試驗
重物沖擊試驗程序:(適用于直徑大于18.0mm的圓柱形電池)
測試電芯或元件電芯樣品放在平坦光滑表面上。一根316型不銹鋼棒橫放在測試樣品中心,鋼棒直徑 15.8 mm±0.1mm,長度至少6cm,或電芯最長尺寸,取二者之長者。將一塊 9.1kg±01kg的重錘從61±2.5 cm 高度跌落到鋼棒和測試樣品交叉處,使用一個幾乎沒有摩擦的,對落體重錘阻力最小的垂直軌道或管道加以控制。垂直軌道或管道用于引導(dǎo)落錘與水平表面成90°落下。
受撞擊的測試樣品,縱軸應(yīng)與平坦表面平行,并與橫放在測試樣品中心直徑為15.8±0.1mm彎曲表面的縱軸垂直。每一個測試樣品只經(jīng)受一次撞擊。
擠壓試驗程序:(適用于菱形、袋狀、硬幣/紐扣電芯和圓柱形電芯直徑小于18.0mm)
將電芯或元件電芯放在兩個平面之間擠壓,擠壓力度逐漸加大,在第一個接觸點上的速度大約為15cm/s。擠壓持續(xù)進行,直到出現(xiàn)以下三種情況之一:
(a)施加的力量達到13kN±0.78kN;
(b)電芯的電壓下降至少100mV;或
(c)電芯形變達原始厚度的50%或更多。
一旦達到最大壓力、電壓下降100mV或更多,或電芯形變至少達原厚度的50%,即可解除壓力。
棱柱形或袋狀電芯須從最寬的面施壓。紐扣/硬幣形電芯須從平坦表面施壓。圓柱形電芯須從與縱軸垂直的方向施壓。
每個試驗電芯或元件電芯只做一次擠壓試驗。試驗樣品須繼續(xù)觀察6h。試驗須使用之前未做過其他試驗的電芯進行。
要求:
電芯和電池外殼溫度不超過170℃,并且在試驗過程中及試驗后6h內(nèi)無解體、無破裂、無起火。
7、過充電試驗
試驗程序:
充電電流為制造商建議的最大持續(xù)充電電流的兩倍。試驗的最小電壓如下:
(a)制造商建議的充電電壓不大于18V時,試驗的最小電壓應(yīng)是電池最大充電電壓的兩倍或22V兩者中的較小者。
(b)當(dāng)制造商建議的充電電壓超過18V,試驗的最小電壓應(yīng)是最大充電電壓的1.2倍。試驗應(yīng)在環(huán)境溫度下進行。進行試驗的時間應(yīng)為24h。
要求:
可充電電池在試驗過程中和試驗后7天內(nèi)無解體、無起火。
8、強制放電試驗
試驗程序:
每個電芯在環(huán)境溫度下與12V直流電電源串聯(lián)在起始電流等于制造商規(guī)定的最大放電電流的條件下強制放電。
電芯與一個適當(dāng)大小的電阻負載串聯(lián)以調(diào)節(jié)到規(guī)定大小的放電電流。每個電芯的放電時間(單位為h)等于電芯的額定容量除以試驗初始放電電流(單位A)。
要求:
不可充電或可充電電池的電芯在試驗過程中和試驗后7天內(nèi)無解體、無起火。
UN38.3是什么?
UN38.3是指聯(lián)合國專門針對危險貨物運輸制訂的《聯(lián)合國危險物品運輸試驗和標(biāo)準(zhǔn)手冊》第3部分38.3條款,為了保證空運安全,滿足含鋰電池貨物的客戶運輸需求,按照國際航協(xié)《危險品條例》的有關(guān)規(guī)定,制定了鋰電池使用規(guī)范,也就是UN38.3(UNDOT)測試。
為何要進行UN38.3認(rèn)證?
用于空運的鋰電池必須符合國際航協(xié)(IATA)《危險品規(guī)則》,開展海上運輸,必須符合國際海事組織《國際危險貨物規(guī)則》(IMDG)。按照現(xiàn)行規(guī)定,運輸鋰電池的檢驗報告必須滿足UN38.3的要求,并提供符合最新版本DGR、IMDG規(guī)則的貨物運輸條件鑒定報告,如有需要,應(yīng)同時提供1.2m跌落試驗報告。
UN38.3認(rèn)證產(chǎn)品范圍
1.各種動力鋰二次電池(例如汽車動力電池、道路車輛電池、電動工具電池、混合動力汽車電池)
2.各種可移動設(shè)備的鋰電池(例如:鋰離子電池、鋰聚合物電池等)
3.各種小型鋰二次電池(例如筆記本電腦電池、數(shù)碼相機電池、照相機電池、各種圓柱形電池、無線通信電池、便攜式DVD電池、CD和MP3播放器電池等)
4.各種鋰初級電池(例如:鋰紐扣電池、鋰錳電池等)
試驗項目和目的
1.高度模擬試驗。
目標(biāo):本實驗?zāi)M了低氣壓情況下的空氣輸送。
2.熱試驗二次試驗。
該試驗評價了電池和電池組的密封性及其內(nèi)部電氣連接。測試是在快速、極端的溫度變化下進行的。
3.進行振動測試。
本文旨在模擬運輸過程中的振動。
4.沖擊試驗。
目標(biāo):評價電池和電池組對累加沖擊的耐受性。
5.外部短路測試。
目標(biāo):模擬外部短路的實驗。
6碰撞試驗。
目標(biāo):這一部分的實驗?zāi)M了可能導(dǎo)致內(nèi)部短路的機械損傷,如碰撞、擠壓。
7過充測試。
目標(biāo):本試驗旨在評價可重新充電或再充單個電池電池組承受過負荷狀態(tài)的能力。
8.強制放氣試驗。
該試驗評價原電池或充電電池對強制放電的耐受能力。
UN38.3要求的信息申請。
1.申請表
2.規(guī)格書
3.電池制造商的ISO認(rèn)證,質(zhì)量手冊。
4.申請鑒定書所需的資料如下:
(1)委托信息。
(2)包裝圖片。
UN38.3認(rèn)證程序。
1.簽署報價。
2.提交樣品和提交信息。
3.測試
4.申請鑒定書。
5.提供報告。
進行UN38.3認(rèn)證作用是什么?
1.對各類鋰電池進行全面的運輸安全測試,確保運輸安全,并保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2.保證產(chǎn)品的運輸。
3.促進與最終客戶的合作。