Thermal Cycling – IEC 62619

Was ist Thermal Cycling — IEC 62619?

Der Temperaturwechseltest ist ein Test, bei dem die Probe eine definierte Anzahl von Wechseln zwischen hoher und niedriger Temperatur durchlaufen wird, um Schäden zu bewerten, die durch Unterschiede in der Materialausdehnung entstehen.

Zweck von Thermal Cycling — IEC 62619

Ziel ist es, die durch Temperaturschwankungen verursachte Ermüdung von Strukturverbindungen, Lötverbindungen und Dichtungselementen beschleunigt aufzudecken.

Bei welchen Produkten wird Thermal Cycling — IEC 62619 angewendet?

Batteriezellen, Module und Pakete
Elektronische Platinen und Lötstellen
Automobil- und Luftfahrtkomponenten
Dichtungselemente

In welchen Branchen wird Thermal Cycling — IEC 62619 eingesetzt?

BatterieElektrofahrzeugAutomobilEnergieElektronik

Normen zu Thermal Cycling — IEC 62619

IEC 62619Sicherheit von Lithiumbatterien in industriellen Anwendungen prüfen

Prüfbedingungen für Thermal Cycling — IEC 62619

UN 38.3 T.2 Temperaturen: 72 °C ± 2 °C und −40 °C ± 2 °C
UN 38.3 T.2 Verweilzeit: Mindestens sechs Stunden bei jeder Temperatur
UN 38.3 T.2 Zyklenzahl: Zehn Zyklen, gefolgt von 24 Stunden Ruhe
Transferzeit: Im Standard definierte maximale Übergangszeit

Prüfgerät für Thermal Cycling — IEC 62619

Zweizonen- oder programmierbare Temperaturkammer
Mehrkanalige Temperaturaufzeichnung
Spannungs- und Massemessung (Batterie)
Funktionsüberwachungsanlage

Probenanforderungen für Thermal Cycling — IEC 62619

Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein
Die anfängliche Masse und Spannung müssen aufgezeichnet werden
Die Anzahl der Proben ist in der Norm festgelegt
Die Probe muss in der Kammer mit freier Luftzirkulation platziert werden

Dauer von Thermal Cycling — IEC 62619

Für UN 38.3 T.2 dauert es zusammen mit den zehn Zyklen und der Ruhezeit etwa sechs Tage.

Ablauf von Thermal Cycling — IEC 62619

1Die Probe wird identifiziert und ihre Masse und Spannung werden aufgezeichnet.
2Die Probe wird in die Kammer gelegt.
3Es wird für die definierte Dauer auf der hohen Temperatur gehalten.
4Es wird auf die niedrige Temperatur umgestellt und für die definierte Dauer gehalten.
5Der Zyklus wird in der definierten Anzahl wiederholt.
6Nach der Ruhezeit werden Masse, Spannung und körperliche Verfassung beurteilt.

Annahmekriterien für Thermal Cycling — IEC 62619

Das Akzeptanzkriterium ist in der angewandten Norm definiert. In UN 38.3 T.2 sind ein Massenverlustgrenzwert, die Abwesenheit von Leckagen, Feuer und Explosion sowie eine Spannungsbedingung erforderlich.

Auswertung der Ergebnisse

Masseverlust, Spannungsänderung und Sichtprüfung werden gemeinsam ausgewertet. Löt- und Dichtungsverbindungen werden auf Risse überprüft.

Prüfbericht zu Thermal Cycling — IEC 62619

Angewandte Norm und Prüfnummer
Temperaturniveaus, Verweilzeiten und Anzahl der Zyklen
Anfangs- und Endmasse und Spannung
Temperaturaufzeichnungen
Beobachtungen und Fotos

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Batarya Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Thermal Cycling gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Batterieprüfungen beantworten drei getrennte Fragen, jede mit einem eigenen Normenkörper: Ist die Batterie transportfähig, ist sie im Gebrauch sicher, liefert sie die angegebene Leistung? Diese drei Fragen werden häufig verwechselt, und die Verwechslung hat kommerzielle Folgen — mit einem Transportbericht kann kein Markt betreten und mit einem Produktsicherheitsbericht keine Sendung versandt werden.

Auf der Transportseite ist UN 38.3 ein verpflichtendes Tor; eine Batterie ohne diesen Nachweis darf nicht versandt werden. Auf der Sicherheitsseite bestimmt die Anwendung, was gilt: IEC 62133-2 für tragbare Produkte, IEC 62619 und IEC 63056 für industrielle Anwendungen und Energiespeicher, UNECE R100, UL 2580 und ISO 6469 für Elektrofahrzeuge. Auf der Leistungsseite werden Kapazität, Innenwiderstand, Zyklenlebensdauer, Selbstentladung, Ladeaufnahme und temperaturabhängiges Verhalten gemessen.

Die Unterscheidung der EBENE ist in dieser Familie wesentlich und der Punkt, der in der Lieferkette die meisten Diskussionen auslöst. Zelle, Modul und Pack werden getrennt bewertet; ein für eine Zelle erhaltenes Zertifikat belegt nicht die Konformität des Packs. Neben den Zellen wird das Verhalten des Packs vom Batteriemanagementsystem, der Kühlkonstruktion, der mechanischen Struktur, der Verbindungsanordnung und der Isolationskoordination bestimmt. Den Bericht des Zelllieferanten in die Pack-Akte zu legen, ist ein verbreiteter, aber unzureichender Ansatz.

Thermisches Durchgehen und dessen Ausbreitung sind das kritischste Thema in diesem Bereich. Eine Lithiumzelle kann bei Beschädigung oder Überhitzung eine sich selbst erhaltende chemische Reaktion eingehen; die Wärme von außen abzuführen ist dann meist nicht mehr möglich. Moderne Normen behandeln das thermische Durchgehen einer einzelnen Zelle daher als UNVERMEIDBARES Fehlerszenario und ändern die Fragestellung: Breitet sich das Ereignis auf Nachbarzellen aus, was wird außerhalb des Packs freigesetzt, und wie viel Zeit bleibt dem Nutzer zur Flucht?

In diesem Bereich wird das Batteriemanagementsystem nicht als elektronische Platine, sondern als SICHERHEITSFUNKTION bewertet. Es wird gezeigt, dass Überladungs-, Tiefentladungs-, Überstrom- und Übertemperaturschutz tatsächlich greifen, dass das System im Fehlerfall in den sicheren Zustand fällt und dass seine Software verifiziert wurde. In industriellen und fahrzeugtechnischen Anwendungen ist diese Bewertung an Rahmenwerke der funktionalen Sicherheit gebunden.

Die regulatorische Seite wird rasch anspruchsvoller. Die Batterieverordnung (EU) 2023/1542 geht über die Sicherheit hinaus und führt Pflichten zur Erklärung des CO2-Fußabdrucks, des Rezyklatanteils, der Haltbarkeits- und Kapazitätsangabe, des Batteriepasses sowie der Entnehmbarkeit bei tragbaren Batterien ein. Dies erweitert den Prüfumfang über die klassischen Sicherheitsprüfungen hinaus.

Methodengruppen in diesem Bereich

Elektrischer Missbrauch
Überladung, Tiefentladung, äußerer Kurzschluss, Zwangsentladung und unausgeglichenes Laden. Hier zeigt sich, ob die Schutzschaltungen tatsächlich funktionieren.
Mechanischer Missbrauch
Vibration, Schock, Quetschung, Durchdringung, freier Fall und Umkippen. Es wird überwacht, ob interne Kurzschlussbedingungen entstehen.
Thermische Tests
Temperaturwechsel, Thermoschock, Lagerung bei hoher Temperatur, Feuereinwirkung und Ausbreitung des thermischen Durchgehens.
Umweltprüfungen
Feuchtigkeit, Unterdruck, Salzsprühnebel und, falls erforderlich, Eintauchen; diese stehen bei Fahrzeug- und Außenanwendungen im Vordergrund.
Leistungsmessungen
Kapazität, Energie und Leistung, Innenwiderstand, Wirkungsgrad, Zyklenlebensdauer, kalendarische Lebensdauer und temperaturabhängiges Verhalten.
BMS-Überprüfung
Verifizierung der Schutzschwellen, der Zellausgleichsfunktion, der Kommunikation und der Fehlerreaktion.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

UN 38.3 ist kein Produktsicherheitszertifikat; es belegt nur die Transportkonformität.
Ein Zellzertifikat belegt nicht die Konformität des Packs. Das Pack wird gesondert mit seiner eigenen Architektur bewertet.
Zwei aus derselben Zelle aufgebaute Packs liefern unterschiedliche Ergebnisse; Kühlung, Verbindungstechnik und mechanische Struktur sind entscheidend.
Ein Leistungstest ist kein Sicherheitstest. Ein Bericht zur Zyklenlebensdauer erfüllt keine Sicherheitsanforderungen.
Bei einer Elektrofahrzeugbatterie sind ein UL-2580-Bericht und eine UNECE-R100-Genehmigung nicht dasselbe; das eine ist eine Normbewertung, das andere ein Typgenehmigungsverfahren.
Eine in eine Second-Life-Anwendung überführte Fahrzeugbatterie erhält ein neues Nutzungsprofil; die frühere Bewertung kann nicht direkt übernommen werden.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Transportkonformität und Prüfzusammenfassung für den Versand
Produktsicherheitserklärung und Marktzugang
Erklärungen zu Leistung, Haltbarkeit und CO2-Fußabdruck im Rahmen der Batterieverordnung
Bewertung der Auswirkungen eines Wechsels des Zelllieferanten oder des BMS
Standortabnahmeprozesse für ein Energiespeichersystem

Häufige Fragen zu Thermal Cycling — IEC 62619

Nach welchem Standard ist Thermal Cycling hergestellt?

Thermal Cycling wird im Bereich UN 38.3 T.2, IEC 60068-2-14, IEC 62133-2, ISO 16750-4, MIL-STD-810 Method 503 und IEC 62619 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Thermal Cycling?

Wird hauptsächlich auf Batteriezellen, Module und Pakete, Elektronische Platinen und Lötstellen, Automobil- und Luftfahrtkomponenten und Dichtungselemente angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Thermal Cycling durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: UN 38.3 T.2 Temperaturen — 72 °C ± 2 °C und −40 °C ± 2 °C, UN 38.3 T.2 Verweilzeit — Mindestens sechs Stunden bei jeder Temperatur und UN 38.3 T.2 Zyklenzahl — Zehn Zyklen, gefolgt von 24 Stunden Ruhe. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Thermal Cycling benötigt?

Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein, Die anfängliche Masse und Spannung müssen aufgezeichnet werden und Die Anzahl der Proben ist in der Norm festgelegt. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Thermal Cycling?

Für UN 38.3 T.2 dauert es zusammen mit den zehn Zyklen und der Ruhezeit etwa sechs Tage. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Thermal Cycling-Ergebnis „angemessen“?

Thermal Cycling — IEC 62619