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UN38.3 锂电运输标准法规,适用电芯与出口 CE 鉴定要求

UN38.3 是联合国《关于危险货物运输的建议书——试验和标准手册》第 38.3 节规定的锂电池运输安全测试标准,是所有锂电池产品通过国际航空、海运、陆运出口的强制性前置条件。该标准的测试对象覆盖了锂离子电芯、锂离子电池组、锂金属电芯、锂金属电池组以及含有锂电池的设备。UN38.3 并非传统意义上的“认证”,而是一套型式测试,其核心约束在于测试型号必须与实际出货产品的电化学体系、容量、结构和保护电路完全一致。理解 UN38.3 标准的适用电芯范围、各项测试的技术要求以及 CE 鉴定中的引用条件,是锂电池产品合规出口的技术前提。

一、UN38.3 标准的适用范围与电芯类别判定

UN38.3 标准的适用判定以电池的化学体系和物理形态为依据,不同类别的电芯在测试要求和判定标准上存在差异。

(一)锂离子电芯与锂金属电芯的区分

UN38.3 标准将锂电池分为锂离子电芯和锂金属电芯两大类别。锂离子电芯采用锂金属氧化物作为正极材料,碳材料作为负极材料,电解液为有机溶剂体系,充电和放电过程中锂离子在正负极之间穿梭。锂金属电芯采用金属锂或锂合金作为负极材料,其能量密度高于锂离子电芯,但安全性和循环寿命相对较低。两类电芯在 UN38.3 的测试项目中部分测试的判定标准和试验条件有所不同,电芯类别的错误判定将导致测试方案和判定准则的偏差。

(二)单电芯与多电芯电池组的测试差异

单电芯在 UN38.3 测试中作为独立单元执行全部八项测试。多电芯电池组除对电池组整体执行测试外,在某些情况下还需要对其组成电芯单独执行部分测试项目。由已通过 UN38.3 测试的电芯组成的电池组,在电池组的保护电路和封装结构与电芯测试时的状态一致的前提下,可引用电芯的部分测试数据。电芯未通过 UN38.3 测试时,电池组须对电芯和电池组分别执行全项测试,不得以电池组的测试结果覆盖电芯的合规性。

(三)含锂电池设备的适用判定

含有锂电池的设备在运输时,如果电池已通过 UN38.3 测试且设备本身不改变电池的电气性能和机械结构,设备可随电池的 UN38.3 测试报告一同发运。设备中电池的可更换性影响判定的严格程度——电池可由用户自行更换的设备,在运输中电池与设备分离时,电池须独立满足 UN38.3 的测试要求;电池由制造商固定安装且用户不可拆卸的设备,设备整体进行 UN38.3 测试或以电池的测试报告覆盖设备。

二、UN38.3 八项测试项目的技术解读与判定标准

UN38.3 按规定顺序执行八项测试,全部通过方可出具合格报告。各测试项目的条件设定和判定标准的理解是合规工作的核心。

(一)T.1 高度模拟与 T.2 温度试验

高度模拟试验在绝对压力不超过十一点六千帕的条件下持续至少六小时,模拟航空运输中货舱失压的极端情况,要求样品无漏液、排气、破裂或着火。温度试验在零下四十摄氏度至七十二摄氏度之间循环十次,温度转换速率和在各温度点的停留时间有明确规定,全过程持续不少于一周,要求样品开路电压不低于初始值的百分之九十,无破裂或着火。

(二)T.3 振动与 T.4 冲击试验

振动试验在七至二百赫兹范围内以对数扫频方式施加振动,三个轴向各进行十二次,每次持续三小时,要求样品无解体、破裂或着火。冲击试验施加一百五十克峰值加速度、六毫秒持续时间的半正弦冲击脉冲,每个轴向正负方向各冲击三次,共十八次,要求样品无解体、破裂或着火。

(三)T.5 外部短路与 T.6 撞击/挤压试验

外部短路试验在五十五摄氏度环境温度下将电池正负极用电阻小于零点一欧姆的导体短路,持续至电池温度降至初始温度加十摄氏度以下,或持续一小时以上,要求电池表面温度不超过一百七十摄氏度,六小时内无破裂或着火。撞击试验适用于圆柱电池,以九点一千克的重锤从六百一十毫米高度自由落下撞击电池表面。挤压试验适用于棱柱电池和软包电池,在两平面之间施加约十三千牛的挤压力。两种试验均要求六小时内无解体、破裂或着火。

(四)T.7 过充电与 T.8 强制放电试验

过充电试验以两倍于制造商推荐的最大充电电流的电流和两倍于最大充电电压的电压持续充电二十四小时,要求七天内无解体或着火。强制放电试验将电池串联十二伏直流电源强制放电,要求七天内无解体或着火。过充电和强制放电试验对电池保护电路的可靠性提出了严格的验证要求。

三、UN38.3 测试报告在 CE 鉴定中的应用条件

UN38.3 测试报告在 CE 鉴定中服务于产品整体的合规判定,其应用条件取决于报告的技术完整性和产品状态的一致性。

(一)报告技术完整性的审查要素

UN38.3 测试报告应包含申请方信息、制造方信息、电池型号、容量、电压、质量等电池基本参数,八项测试的完整数据及测试照片,测试实验室的资质证明和 CNAS 认可范围。测试报告中电池型号应与实际出货产品的铭牌信息完全一致。报告中的容量值应与实际产品的标称容量一致,容量偏差超过标准规定范围时原报告不能覆盖变更后的产品。

(二)产品变更后报告有效性的评估

电池型号变更时须重新测试。型号变更包括容量变化、外形尺寸改变、电化学体系更换、保护电路板设计方案更改以及封装结构的实质变动。电芯供应商更换或生产工艺的重大调整也触发重新测试的条件。仅外观颜色和丝印标识的变更通常不影响报告有效性,但应在出货文件中注明变更内容并确认不影响测试覆盖范围。

(三)CE 鉴定中 UN38.3 报告的引用位置

CE 鉴定中 UN38.3 报告作为产品安全评估的一部分被引用,引用内容包括电池型号、测试标准版本和各项测试的判定结论。CE 技术文件中应注明 UN38.3 报告的编号和出具日期,以及报告所覆盖的产品型号范围。当产品包含电池但 CE 技术文件中未引用任何 UN38.3 报告时,该产品在欧盟市场监管审查中被认定为运输安全性资料缺失。

四、UN38.3 合规中的关联文件体系与发运准备

UN38.3 测试报告是锂电池出口的必要条件,但不是充分条件。完整的合规发运还须配套多项关联文件。

(一)化学品安全说明书与鉴定书的配套要求

化学品安全说明书须符合全球化学品统一分类和标签制度标准,包含电池的化学组成、危险性分类、急救措施、消防措施和运输信息。化学品安全说明书中的电池型号、容量和电压信息须与 UN38.3 报告一致。航空运输条件鉴定书是承运人放行的直接依据,其有效期至次年年底,每年须更新。鉴定书中的包装说明和运输限制条款应与实际的包装方式和运输路线匹配。

(二)危险品申报单与跌落测试报告的编制

危险品申报单在纯电池或含电池设备发货时必备,由托运人或其代理人签署,声明货物已按危险品规则正确分类、包装、标记和标签。申报单中的 UN 编号、运输名称和包装等级须与鉴定书一致。一点二米跌落测试报告适用于超过二十四个电芯或十二个电池组的包装,应在包装完成后进行整件测试,测试合格的包装方案方可投入实际发运。

(三)发运前荷电状态的控制与记录

荷电状态不超过百分之三十是航空运输新规对大容量电池的明确要求。发运前应测量并记录每件货物中电池的开路电压,确认其对应的荷电状态不超过规定限值。荷电状态超出限值的电池在航空运输中被视为不合格货物,承运人有权拒绝收运。荷电状态的测量记录应作为发运文件的组成部分保存,以便在承运人抽查时提供。运输过程中电池端子的绝缘保护应确保在运输全程中不会因接触导电物体而发生短路,绝缘保护措施的照片应在发运文件中存档备查。

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