Vorbereitung von Prüfungen auf Pack-Ebene nach UN 38.3 und IEC 62619

UN 38.3 ist der Abschnitt des UN-Handbuchs für Prüfungen und Kriterien zum TRANSPORT von Lithiumzellen und -batterien. Er stellt eine einzige Frage: Übersteht diese Batterie die Beanspruchungen beim Transport sicher?

IEC 62619 hingegen befasst sich mit einer anderen Frage: den Sicherheitsanforderungen von Lithium-Ionen-Zellen, -Modulen und -Packs in stationären Anwendungen. Eine deckt den Versand, die andere die Nutzung ab.

In der Praxis bedeutet dies: Eine Batterie ohne UN-38.3-Bericht darf nicht versendet werden, eine ohne IEC-62619-Konformität wird in der Zielanwendung nicht akzeptiert. Keines ersetzt das andere.

Die Prüfungen nach UN 38.3 werden gewöhnlich T1–T8 genannt und in einer festgelegten REIHENFOLGE durchgeführt. Die Reihe umfasst Höhensimulation, Temperaturzyklus, Vibration, Schock, Kurzschluss, Quetschung oder Stoß, Überladung und erzwungene Entladung.

Die Reihenfolge ist nicht willkürlich: Jede Prüfung baut auf dem Zustand der vorherigen auf. Der Austausch von Proben zwischen Prüfungen oder eine gestörte Reihenfolge macht den Bericht daher ungültig.

Am häufigsten wird der Unterschied zwischen Zelle und Pack verwechselt. Die Prüfungen T6 (Stoß/Quetschung) und T8 (erzwungene Entladung) sind für Lithium-Ionen-Zellen vorgeschrieben; für Packs nicht erforderlich.

Dies ist eine direkte Planungsinformation für Pack-Hersteller: Für diese beiden Prüfungen müssen auf Pack-Ebene keine Probe und Zeit reserviert werden. Die Zelle im Pack benötigt jedoch ihren eigenen UN-38.3-Bericht — der Pack-Bericht ersetzt den Zellbericht nicht.

Für die Lieferkette bedeutet dies: Werden Zellen zugekauft, muss der Zellbericht vom Lieferanten beschafft und der Pack-Bericht darauf aufgebaut werden. Ohne Zellbericht mit dem Pack-Test zu beginnen, ist Zeitverschwendung.

Probenanzahl, Prüfsequenz und die Konfiguration, in der das Pack in den Test geht (Managementschaltung angeschlossen, Gehäuse montiert oder nicht), müssen vorab festgelegt werden. Ändert sich die Konfiguration später, wird die Prüfung wiederholt.

Ein weiterer Punkt ist die Grenze, ab der eine Designänderung den Bericht betrifft: Ein Wechsel des Zelltyps, Gehäuses oder der Schutzschaltung erfordert in der Regel eine neue Bewertung. Ohne Änderungsmanagement veraltet der Bericht unbemerkt.

Prüfbedingungen, Dauern und Abnahmekriterien stehen im Normtext; welche Reihe für Ihren Umfang gilt, legen wir gemeinsam in der Angebotsphase fest.

Diese beiden Anforderungen werden oft zusammen genannt, beantworten aber unterschiedliche Fragen, und keine ersetzt die andere. Transportanforderungen fragen, ob die Batterie beim TRANSPORT sicher ist: sicheres Verhalten bei Höhe, Temperatur, Vibration, Schock, Kurzschluss und Überladung.

Die Produktsicherheitsnorm fragt, ob die Batterie beim GEBRAUCH sicher ist: Funktion der Schutzschaltungen, Zellausgleich, Wärmeausbreitung und Verhalten im Fehlerfall.

Eine Batterie, die Transportprüfungen bestanden hat, ist daher möglicherweise nicht auf Produktsicherheit bewertet worden, und umgekehrt gilt dasselbe. Transportnachweis ist für eine Sendung verpflichtend, aber für das Inverkehrbringen nicht ausreichend.

Prüfungen auf Pack-Ebene sind destruktiv und verbrauchen die Probe; da die Pack-Fertigung zudem nach der Zellbeschaffung erfolgt, wird der Prüfplan an das Ende der Produktentwicklung gedrängt.

Der Ansatz zur Entschärfung dieser Verengung ist ein Design-Review vor Abschluss des Pack-Designs: Architektur der Schutzschaltung, Entlüftungswege, Zellanordnung und Verbindungsschema werden in dieser Phase bewertet.

Die Probenanzahl ist ein kritischer Planungspunkt: Die Prüfserie verbraucht mehrere Proben, und ohne Reserveprobe wird das Programm bei einem Versagen von Grund auf neu geplant.

Der Versand von Lithiumbatterien unterliegt Gefahrgutvorschriften, und der Nachweis besteht darin, dass das Prüfzusammenfassungsdokument in der Versandakte vorliegt. Form und Inhalt des Dokuments sind festgelegt.

Verpackung, Kennzeichnung und Etikettierung sind separate Anforderungen: ob es sich um Zelle oder Pack handelt und ob mit Gerät oder separat versendet wird, ändert Verpackungsklasse und Etikett.

Für Luft- und Seetransport gelten zusätzliche Beschränkungen; dieselbe Batterie kann bei einem Verkehrsträger akzeptiert, bei einem anderen zusätzlichen Bedingungen unterworfen sein. Der Versandplan wird daher zusammen mit dem Transportmodus erstellt.