ما هو Cycle Life — UN 38.3؟
اختبار دورة الحياة هو اختبار للحياة يتم فيه شحن البطارية وتفريغها بشكل متكرر في ظل ظروف محددة لتتبع كيفية انخفاض قدرتها مقارنة بالقيمة الأولية. يتم تعريف نهاية العمر بشكل عام على أنها انخفاض إلى نسبة سعة محددة.
الغرض من Cycle Life — UN 38.3
والغرض من ذلك هو التحقق من دورة عمر البطارية المعلنة والتنبؤ بفقدان السعة على مدار عمر الخدمة.
على أي منتجات يُطبَّق Cycle Life — UN 38.3؟
- خلايا ووحدات الليثيوم أيون
- بطاريات السيارات الكهربائية
- أنظمة تخزين الطاقة
- بطاريات الأجهزة المحمولة
في أي قطاعات يُستخدم Cycle Life — UN 38.3؟
المواصفات المتعلقة بـ Cycle Life — UN 38.3
- الأمم المتحدة 38.3اختبارات سلامة النقل على بطاريات الليثيوم امتحان
شروط Cycle Life — UN 38.3
- ملف تعريف الدورة
- تيار الشحن/التفريغ وعمق التفريغ (DOD) المحدد في المواصفات
- درجة حرارة
- درجة حرارة مرجعية ثابتة؛ يمكن استخدام درجة حرارة أعلى للتسارع
- فحص القدرات
- قياس السعة المرجعية على فترات زمنية محددة
- نهاية الحياة
- عادةً ما ينخفض إلى 80% من السعة الأولية
جهاز Cycle Life — UN 38.3
- دورة بطارية متعددة القنوات
- غرف درجة الحرارة
- نظام تسجيل البيانات طويل الأمد
- الضميمة السلامة
متطلبات العينة لـ Cycle Life — UN 38.3
- يجب أن يكون عدد العينات مناسباً للتقييم الإحصائي
- يجب تسجيل السعة الأولية والمقاومة الداخلية
- يجب توفير معلومات دورة الحياة المعلنة ووزارة الدفاع
- تبقى العينات في الغرفة طوال فترة الاختبار
مدة Cycle Life — UN 38.3
هذا هو اختبار البطارية الأطول تشغيلًا. اعتمادًا على عدد الدورات والملف الشخصي، يمكن أن يستغرق الأمر من أسابيع إلى أشهر؛ يتم توضيح الجدولة في مرحلة الاقتباس.
إجراء Cycle Life — UN 38.3
- 1يتم قياس القدرة الأولية والمقاومة الداخلية.
- 2يتم تطبيق ملف تعريف الدورة المحدد في المواصفات.
- 3يتم أخذ قياسات السعة المرجعية على فترات زمنية محددة.
- 4يتم إنتاج منحنى القدرة مقابل الدورة.
- 5يتم إيقاف الاختبار عند الوصول إلى معيار نهاية العمر أو عند اكتمال العدد المستهدف من الدورات.
معايير قبول Cycle Life — UN 38.3
معيار القبول هو الحد الأدنى لنسبة الاحتفاظ بالقدرة بعد عدد محدد من الدورات، كما هو منصوص عليه في المواصفات.
تقييم النتائج
يتم تقييم منحنى الاحتفاظ بالقدرة والزيادة في المقاومة الداخلية معًا. لا يمكن ترجمة النتائج المتسارعة عند درجة حرارة عالية مباشرة إلى ظروف حقيقية.
تقرير Cycle Life — UN 38.3
- تم تطبيق المعيار
- الملف الشخصي للدورة، DOD ودرجة الحرارة
- فترات قياس القدرة المرجعية
- منحنى الاحتفاظ بالسعة وعدد الدورات
- التغيير في المقاومة الداخلية
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- لائحة الاتحاد الأوروبي للبطارية (إعلان المتانة)
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Cycle Life؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تجيب اختبارات البطاريات على ثلاثة أسئلة منفصلة، لكل منها مجموعة معايير خاصة بها: هل يمكن نقل البطارية، هل هي آمنة في الاستخدام، هل تقدم الأداء المعلن؟ غالباً ما تُخلط هذه الأسئلة الثلاثة ببعضها، وللخلط عواقب تجارية — لا يمكن دخول السوق بتقرير نقل، ولا يمكن الشحن بتقرير سلامة المنتج.
على جانب النقل، يُعد UN 38.3 بوابة إلزامية؛ لا يمكن شحن بطارية بدون هذا الإثبات. على جانب السلامة يحدد مجال التطبيق ما ينطبق: IEC 62133-2 للمنتجات المحمولة، IEC 62619 وIEC 63056 لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة، UNECE R100 وUL 2580 وISO 6469 للمركبات الكهربائية. على جانب الأداء تُقاس السعة والمقاومة الداخلية وعمر الدورات والتفريغ الذاتي وقبول الشحن والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التمييز بين المستويات أساسي في هذه العائلة وهو الموضوع الذي يثير أكبر جدل في سلسلة التوريد. تُقيَّم الخلية والوحدة والحزمة بشكل منفصل؛ الشهادة الممنوحة للخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. إلى جانب الخلايا، يتحدد سلوك الحزمة بواسطة نظام إدارة البطارية وتصميم التبريد والبنية الميكانيكية وترتيب التوصيلات وتنسيق العزل. وضع تقرير مورّد الخلايا في ملف الحزمة ممارسة شائعة لكنها غير كافية.
الانفلات الحراري وانتشاره هما الموضوع الأكثر أهمية في هذا المجال. قد تدخل الخلية الليثيومية في تفاعل كيميائي ذاتي الاستمرار عند تلفها أو ارتفاع حرارتها المفرط؛ عند هذه النقطة يصبح إخراج الحرارة من الخارج غير ممكن غالباً. لذلك تعامل المعايير الحديثة الانفلات الحراري لخلية واحدة كسيناريو عطل لا يمكن تجنبه، وتغيّر السؤال: هل ينتشر الحدث إلى الخلايا المجاورة، وماذا يُطلق خارج الحزمة، وكم من الوقت يتبقى للمستخدم للهروب؟
في هذا المجال يُقيَّم نظام إدارة البطارية ليس كلوحة إلكترونية بل كوظيفة سلامة. يُبيَّن أن الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة تعمل فعلياً، وأن النظام ينتقل إلى الجانب الآمن عند حدوث عطل، وأن برمجياته تم التحقق منها. في التطبيقات الصناعية والمركبات ترتبط هذه التقييمات بأطر السلامة الوظيفية.
الجانب التنظيمي يزداد صرامة بسرعة. تتجاوز لائحة البطاريات الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 السلامة وتُدخل التزامات بشأن الإفصاح عن البصمة الكربونية ونسبة المحتوى المعاد تدويره والإفصاح عن المتانة والسعة وجواز سفر البطارية وإمكانية الإزالة للبطاريات المحمولة. هذا يوسّع نطاق الاختبارات إلى ما وراء اختبارات السلامة الكلاسيكية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
سوء المعاملة الكهربائية
الشحن الزائد، التفريغ الزائد، القصر الخارجي، التفريغ القسري والشحن غير المتوازن. هنا يُرى ما إذا كانت دوائر الحماية تعمل فعلياً.
إساءة الاستخدام الميكانيكي
الاهتزاز، الصدمة، السحق، الاختراق، السقوط الحر والانقلاب. تتم مراقبة ما إذا كانت ظروف القصر الداخلي تنشأ.
الاختبارات الحرارية
دورات الحرارة، الصدمة الحرارية، التخزين في درجة حرارة عالية، التعرض للحريق وانتشار الانفلات الحراري.
الاختبارات البيئية
الرطوبة، الضغط المنخفض، رذاذ الملح، وعند الحاجة الغمر؛ تبرز هذه في تطبيقات المركبات والاستخدام الخارجي.
قياسات الأداء
السعة والطاقة والقدرة، المقاومة الداخلية، الكفاءة، عمر الدورات، العمر التقويمي والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التحقق من نظام إدارة المباني
التحقق من عتبات الحماية، وظيفة موازنة الخلايا، الاتصالات والاستجابة للأعطال.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- UN 38.3 ليست شهادة سلامة منتج؛ فهي تثبت فقط مطابقة النقل.
- شهادة الخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. تُقيَّم الحزمة بشكل منفصل وفق بنيتها الخاصة.
- حزمتان مبنيتان من نفس الخلية تعطيان نتائج مختلفة؛ التبريد والتوصيل والبنية الميكانيكية عوامل حاسمة.
- اختبار الأداء ليس اختبار سلامة. تقرير عمر الدورات لا يلبي متطلبات السلامة.
- بالنسبة لبطارية المركبة الكهربائية، تقرير UL 2580 والموافقة بموجب UNECE R100 ليسا الشيء نفسه؛ أحدهما تقييم معياري والآخر نظام اعتماد النوع.
- بطارية المركبة المنقولة إلى تطبيق العمر الثاني تدخل في ملف استخدام جديد؛ التقييم السابق لا ينتقل مباشرة.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة النقل وملخص الاختبار للشحن
- إعلان سلامة المنتج والوصول إلى السوق
- إعلانات الأداء والمتانة والبصمة الكربونية بموجب لائحة البطاريات
- تقييم أثر تغيير مورد الخلايا أو نظام إدارة البطارية
- عمليات القبول الموقعي لنظام تخزين الطاقة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Cycle Life — UN 38.3
لماذا يستغرق اختبار دورة الحياة وقتًا طويلاً؟
تتطلب كل دورة الشحن والتفريغ في الوقت الحقيقي. على سبيل المثال، يمكن أن تستغرق ألف دورة عند تفريغ درجة حرارة 1C، بالإضافة إلى فترات الراحة، شهورًا. يتم استخدام درجة حرارة أعلى للتسارع، ولكن يجب تفسير النتائج بشكل غير مباشر.