UN 38.3 Prüfung und Zertifizierung von Lithium-Ionen-Akkus
UN 38.3 ist eine wichtige internationale Norm für die Prüfung von Lithium-Ionen-Akkus. Welche Laborprüfungen sieht die Norm vor, um sicherzustellen, dass solche Batterien sicher transportiert werden können?
Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien werden in einer Vielzahl von elektronischen Geräten eingesetzt, von Smartphones und Laptops bis hin zu Elektrofahrzeugen. Der sichere Transport dieser Batterien ist jedoch ein kritisches Problem, da es zu einem thermischen Durchgehen kommen kann, das wiederum einen Brand oder eine Explosion verursachen kann. Aus diesem Grund sind Labortests für solche Batterien wichtig, um die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten, die sie transportieren. Die wichtigste Norm für die Durchführung solcher Tests ist UN 38.3, die von den Vereinten Nationen festgelegt wurde. Diese Norm beschreibt eine Reihe von Prüfungen, die an Lithium-Ionen-Batterien durchgeführt werden müssen, um sicherzustellen, dass sie für den Transport in Flug- und Fahrzeugen sicher sind. Die Norm umfasst acht wichtige Prüfungen, die mit "T1" bis "T8" bezeichnet werden.
T.1: Höhensimulation
Bei der Höhensimulation wird die Leistung der Batterie unter simulierten Bedingungen in großer Höhe bewertet. Bei der Prüfung wird die Batterie einer kontrollierten Umgebung mit reduziertem Luftdruck ausgesetzt und ihre Leistung über einen bestimmten Zeitraum überwacht. Auf diese Weise lässt sich feststellen, ob die Leistung der Batterie durch den verringerten Luftdruck während des Lufttransports beeinträchtigt wird. Bei diesem Test wird die Batterie in der Regel in Höhen von 4500 bis 7500 Metern über dem Meeresspiegel geprüft.
T.2: Thermische Prüfung
Bei der thermischen Prüfung wird die Leistung der Batterie unter verschiedenen Temperaturbedingungen bewertet. Bei diesem Prüfverfahren wird der Akku extrem hohen und niedrigen Temperaturen ausgesetzt und seine Leistung über einen bestimmten Zeitraum überwacht. Auf diese Weise lässt sich feststellen, ob die Leistung der Batterie durch die Temperatur beeinflusst wird und ob sie den thermischen Belastungen standhält, die beim Lufttransport auftreten können. Bei der Prüfung wird die Batterie in der Regel Temperaturen zwischen -40°C und +70°C ausgesetzt.
T.3: Vibrationsprüfung
Bei der Vibrationsprüfung wird die Leistung der Batterie unter Einfluss von Vibrationen überprüft. Dabei wird die Batterie kontrollierten Vibrationen ausgesetzt und ihre Leistung über einen bestimmten Zeitraum überwacht. Auf diese Weise lässt sich feststellen, ob die Akkuleistung durch Vibrationen beeinträchtigt wird und ob der Akku den mechanischen Belastungen standhält, die beim Lufttransport auftreten können. Bei der Prüfung wird die Batterie in der Regel Vibrationen mit unterschiedlichen Frequenzen und Amplituden ausgesetzt.
T.4: Schockprüfung
Bei der Schockprüfung wird die Leistung der Batterie unter Einfluss von starken Stößen bewertet. Dabei wird die Batterie kontrollierten Stößen ausgesetzt und ihre Leistung über einen bestimmten Zeitraum überwacht. So lässt sich feststellen, ob die Leistung der Batterie durch diese Erschütterungen beeinträchtigt wird. Bei der Prüfung wird die Batterie in der Regel Schocks unterschiedlicher Stärke und Dauer ausgesetzt.
T.5: Externe Kurzschlussprüfung
Beim externen Kurzschlusstest wird die Leistung der Batterie im Falle eines externen Kurzschlusses bewertet. Dazu wird die Batterie einem kontrollierten Kurzschluss ausgesetzt und ihre Leistung über einen bestimmten Zeitraum überwacht.
T.6:Aufprallprüfung
Der Aufpralltest wird durchgeführt, um die Leistung und Haltbarkeit der Batterie zu beurteilen, wenn sie bestimmten Arten von physischen Stößen ausgesetzt wird, wie z. B. Zerquetschen oder Fallenlassen.
Diese Stöße auf das Prüfobjekt werden mit einem speziellen Prüfgerät ausgeführt. Die Stöße werden an verschiedenen Stellen der Batterie ausgeführt, z. B. an den Seiten, den Ecken, der Ober- und Unterseite. Während der Prüfung wird die Batterie überwacht, um sicherzustellen, dass sie nicht ausläuft, zerbricht oder sich entzündet.
T.7: Überladungstest
Die Überladungsprüfung wird durchgeführt, um die Leistung der Batterie bei hohen Stromstärken zu beurteilen. Zur Durchführung des Tests wird die Batterie über einen bestimmten Zeitraum einem hohen elektrischen Strom ausgesetzt. Währenddessen wird sie überwacht, um sicherzustellen, dass sie während des Prüfverfahrens nicht überhitzt, ausläuft, bricht oder sich entzündet. Anhand der Prüfergebnisse wird festgestellt, ob die Batterie hohen Stromstärken standhalten kann und ob sie für verschiedene Anwendungen geeignet ist, z. B. für elektronische Hochleistungsgeräte oder erneuerbare Energiesysteme.
T.8: Prüfung bei erzwungener Entladung
Diese Prüfung zielt darauf ab, die Leistung des Akkus zu beurteilen, wenn er einer erzwungenen Entladung unterzogen wird, d. h. wenn der Batterie ihre gesamte Energie entzogen wird. Zur Durchführung des Tests wird der Akku an eine ohmsche Last mit einer bestimmten Größe und Leistung angeschlossen. Anschließend wird die Batterie überwacht, um sicherzustellen, dass sie während des Prüfverfahrens nicht überhitzt, ausläuft, bricht oder sich entzündet.
Prüfergebnisse
Nach der Durchführung aller acht erforderlichen Prüfungen stellt das Prüflabor einen Prüfbericht aus. In diesem Dokument sind die Messungen und Beobachtungen aus allen Tests enthalten. Auf diese Weise kann der Leser dem Bericht entnehmen, welche Prüfungen bestanden und welche nicht bestanden wurden. Zusätzlich zum Prüfbericht stellen einige Prüflabore auch ein sogenanntes "Zertifikat" aus, in dem die ausstellende Stelle erklärt, dass alle Anforderungen der UN 38.3-Normen von dem Prüfling erfüllt worden sind. Deshalb wird in diesem Zusammenhang manchmal auch der Begriff "UN- 38.3-Zertifizierung" verwendet.
Suche nach Prüflaboren für UN 38.3-Prüfungen
Wie oben beschrieben, decken die Prüfanforderungen der Norm UN 38.3 ein breites Spektrum an verschiedenen Parametern ab. Die Durchführung all dieser Prüfungen erfordert eine Vielzahl unterschiedlicher Prüfgeräte sowie Laborpersonal, das für die Durchführung der einzelnen Prüfungen qualifiziert ist. Die Vorhaltung solcher Ressourcen ist kostspielig, weshalb es schwierig sein kann, ein Labor zu finden, das alle acht Prüfungen aus einer Hand anbieten kann. Aus diesem Grund entscheiden sich manche Hersteller dafür, verschiedene Tests von mehreren Laboren durchführen zu lassen, die jeweils auf einen bestimmten Bereich spezialisiert sind. Eine einfache Möglichkeit, geeignete Prüfdienstleister zu finden, ist das Einreichen einer kostenlosen Prüfanfrage auf der testxchange-Plattform. Nach dem Absenden eines kurzen Anfrageformulars können Käufer Angebote von qualifizierten Laboratorien für die benötigten Batterietests erhalten. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, mehrere Prüfanbieter einzeln zu kontaktieren.