Che cos'è Thermal Cycling — UN 38.3?
Il test del ciclaggio termico è un test in cui il provino viene sottoposto a cicli per un numero definito di volte tra alta e bassa temperatura, valutando il danno derivante dalle differenze nell'espansione del materiale.
Scopo di Thermal Cycling — UN 38.3
Lo scopo è quello di rivelare, in modo accelerato, la fatica che i cambiamenti di temperatura provocano nei giunti strutturali, nelle saldature e negli elementi di tenuta.
A quali prodotti si applica Thermal Cycling — UN 38.3?
- Celle, moduli e pacchetti di batterie
- Schede elettroniche e giunti di saldatura
- Componenti automobilistici e aerospaziali
- Elementi di tenuta
In quali settori si utilizza Thermal Cycling — UN 38.3?
Norme relative a Thermal Cycling — UN 38.3
- ONU 38.3Test di sicurezza per il trasporto su batterie al litio test
Condizioni di Thermal Cycling — UN 38.3
- Temperature ONU 38.3 T.2
- 72 °C ± 2 °C e −40 °C ± 2 °C
- UN 38.3 T.2 tempo di permanenza
- Almeno sei ore a ciascuna temperatura
- UN 38.3 T.2 numero di cicli
- Dieci cicli, seguiti da 24 ore di riposo
- Tempo di trasferimento
- Tempo massimo di transizione definito nella norma
Apparecchiatura per Thermal Cycling — UN 38.3
- Camera a temperatura bizona o programmabile
- Registrazione della temperatura multicanale
- Misura di tensione e massa (batteria)
- Impianto di monitoraggio delle funzioni
Requisiti del campione per Thermal Cycling — UN 38.3
- Durante i test della batteria il campione deve essere completamente carico
- La massa e la tensione iniziali devono essere registrate
- Il numero di esemplari è definito nella norma
- Il campione deve essere posizionato nella camera con libera circolazione dell'aria
Durata di Thermal Cycling — UN 38.3
Per UN 38.3 T.2, insieme ai dieci cicli e al periodo di riposo, sono necessari circa sei giorni.
Procedura di Thermal Cycling — UN 38.3
- 1Il campione viene identificato e vengono registrate la sua massa e la sua tensione.
- 2Il campione viene posizionato nella camera.
- 3Viene mantenuto ad alta temperatura per la durata definita.
- 4Viene fatto passare alla bassa temperatura e mantenuto per la durata definita.
- 5Il ciclo viene ripetuto il numero di volte definito.
- 6Massa, voltaggio e condizione fisica vengono valutati dopo il periodo di riposo.
Criteri di accettazione di Thermal Cycling — UN 38.3
Il criterio di accettazione è definito nella norma applicata. Nella norma UN 38.3 T.2 sono richiesti un limite di perdita di massa, l'assenza di perdite, incendi ed esplosioni e una condizione di tensione.
Valutazione dei risultati
La perdita di massa, la variazione di tensione e l'ispezione visiva vengono valutate insieme. I giunti di saldatura e guarnizione vengono controllati per eventuali crepe.
Rapporto di Thermal Cycling — UN 38.3
- Norma applicata e numero di prova
- Livelli di temperatura, tempi di permanenza e numero di cicli
- Massa e tensione iniziale e finale
- registrazioni della temperatura
- Osservazioni e fotografie
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- UN 38.3 (trasporto di batterie)
- Specifiche dei componenti automobilistici e aerospaziali
Batarya Testleri — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Thermal Cycling; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
I test sulle batterie rispondono a tre domande distinte, ciascuna con il proprio corpo normativo: la batteria può essere trasportata, è sicura in uso, fornisce le prestazioni dichiarate? Queste tre domande vengono spesso confuse tra loro, e la confusione ha conseguenze commerciali: non si può entrare in un mercato con un rapporto di trasporto né effettuare una spedizione con un rapporto di sicurezza del prodotto.
Sul lato trasporto, UN 38.3 è un passaggio obbligatorio; una batteria priva di tale evidenza non può essere spedita. Sul lato sicurezza è l'applicazione a determinare cosa si applica: IEC 62133-2 per i prodotti portatili, IEC 62619 e IEC 63056 per le applicazioni industriali e di accumulo energetico, UNECE R100, UL 2580 e ISO 6469 per i veicoli elettrici. Sul lato prestazioni si misurano capacità, resistenza interna, vita ciclica, autoscarica, accettazione della carica e comportamento in funzione della temperatura.
La distinzione di LIVELLO è essenziale in questa famiglia ed è l'argomento che genera più discussioni nella catena di fornitura. Cella, modulo e pacco vengono valutati separatamente; un certificato ottenuto per una cella non dimostra la conformità del pacco. Oltre alle celle, il comportamento del pacco è determinato dal sistema di gestione della batteria, dal progetto di raffreddamento, dalla struttura meccanica, dalla disposizione delle interconnessioni e dal coordinamento dell'isolamento. Inserire il rapporto del fornitore di celle nel fascicolo del pacco è un approccio comune ma inadeguato.
La fuga termica e la sua propagazione sono l'argomento più critico del settore. Una cella al litio può innescare una reazione chimica autosostenuta se danneggiata o surriscaldata; a quel punto rimuovere il calore dall'esterno di solito non è più possibile. Le norme moderne trattano quindi la fuga termica di una singola cella come uno scenario di guasto INEVITABILE e cambiano la domanda: l'evento si propaga alle celle vicine, cosa rilascia all'esterno del pacco e quanto tempo resta all'utente per fuggire?
In questo ambito il sistema di gestione della batteria viene valutato non come una scheda elettronica ma come una FUNZIONE DI SICUREZZA. Si dimostra che le protezioni da sovraccarica, sovrascarica, sovracorrente e sovratemperatura entrano effettivamente in funzione, che il sistema si porta nello stato sicuro in caso di guasto e che il suo software è stato verificato. Nelle applicazioni industriali e veicolari questa valutazione è legata a quadri di sicurezza funzionale.
Il lato normativo si sta rapidamente inasprendo. Il Regolamento Batterie (UE) 2023/1542 va oltre la sicurezza e introduce obblighi di dichiarazione dell'impronta di carbonio, percentuale di contenuto riciclato, dichiarazione di durabilità e capacità, passaporto della batteria e rimovibilità per le batterie portatili. Ciò estende l'ambito dei test oltre le classiche prove di sicurezza.
Gruppi di metodi in questo ambito
Abuso elettrico
Sovraccarica, sovrascarica, cortocircuito esterno, scarica forzata e carica sbilanciata. È qui che si vede se i circuiti di protezione funzionano realmente.
Abuso meccanico
Vibrazione, urto, schiacciamento, penetrazione, caduta libera e ribaltamento. Si monitora se si verificano condizioni di cortocircuito interno.
Prove termiche
Ciclazione termica, shock termico, stoccaggio ad alta temperatura, esposizione al fuoco e propagazione della fuga termica.
Prove ambientali
Umidità, bassa pressione, nebbia salina e, se necessario, immersione; questi vengono in primo piano nelle applicazioni veicolari e outdoor.
Misurazioni delle prestazioni
Capacità, energia e potenza, resistenza interna, efficienza, vita ciclica, vita calendariale e comportamento in funzione della temperatura.
Verifica BMS
Verifica delle soglie di protezione, della funzione di bilanciamento delle celle, della comunicazione e della risposta ai guasti.
Confusioni frequenti in questo ambito
- UN 38.3 non è un certificato di sicurezza del prodotto; dimostra solo la conformità al trasporto.
- Un certificato di cella non dimostra la conformità del pacco. Il pacco viene valutato separatamente con la propria architettura.
- Due pacchi costruiti con la stessa cella danno risultati diversi; raffreddamento, interconnessione e struttura meccanica sono determinanti.
- Una prova prestazionale non è una prova di sicurezza. Un rapporto sulla vita ciclica non soddisfa i requisiti di sicurezza.
- Per una batteria di veicolo elettrico, un rapporto UL 2580 e l'omologazione UNECE R100 non sono la stessa cosa; uno è una valutazione normativa, l'altra un regime di omologazione.
- Una batteria per veicoli trasferita a un'applicazione di seconda vita entra in un nuovo profilo di utilizzo; la valutazione precedente non può essere trasferita direttamente.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Conformità al trasporto e sintesi delle prove per la spedizione
- Dichiarazione di sicurezza del prodotto e accesso al mercato
- Dichiarazioni di prestazione, durabilità e impronta di carbonio ai sensi del Regolamento Batterie
- Valutazione dell'impatto di un cambio di fornitore di celle o di BMS
- Processi di collaudo in sito per un sistema di accumulo energetico
Test correlati
Domande frequenti su Thermal Cycling — UN 38.3
Secondo quale standard è realizzato Thermal Cycling?
Thermal Cycling viene eseguito nell'ambito UN 38.3 T.2, IEC 60068-2-14, CEI EN 62133-2, ISO 16750-4, MIL-STD-810 Method 503 e ONU 38.3. I valori limite ed i criteri di accettazione da applicare sono definiti nella norma di prodotto; La versione valida per il vostro prodotto viene confermata per iscritto in fase di offerta.
A quali prodotti si applica Thermal Cycling?
Applicato principalmente a Celle, moduli e pacchetti di batterie, Schede elettroniche e giunti di saldatura, Componenti automobilistici e aerospaziali e Elementi di tenuta. L'inclusione del prodotto nell'ambito di applicazione viene determinata esaminandone le specifiche tecniche e l'uso previsto.
In quali condizioni viene eseguito Thermal Cycling?
I parametri determinanti sono: Temperature ONU 38.3 T.2 — 72 °C ± 2 °C e −40 °C ± 2 °C, UN 38.3 T.2 tempo di permanenza — Almeno sei ore a ciascuna temperatura e UN 38.3 T.2 numero di cicli — Dieci cicli, seguiti da 24 ore di riposo. I termini completi si trovano nella sezione "Condizioni di prova" della pagina e variano a seconda dello standard del prodotto.
Che tipo di campione è necessario per Thermal Cycling?
Durante i test della batteria il campione deve essere completamente carico, La massa e la tensione iniziali devono essere registrate e Il numero di esemplari è definito nella norma. Il numero di campioni è determinato in base allo standard di prodotto e all'ambito da riportare.
Quanto tempo impiega Thermal Cycling?
Per UN 38.3 T.2, insieme ai dieci cicli e al periodo di riposo, sono necessari circa sei giorni. Questa durata appartiene all'esperimento stesso; Vengono inoltre valutate la preparazione dei campioni, l'accodamento e la reportistica. Nell'offerta è riportata una pianificazione realistica per il tuo prodotto.
Qual è il risultato Thermal Cycling chiamato "appropriato"?
Il criterio di accettazione è definito nella norma applicata. Nella norma UN 38.3 T.2 sono richiesti un limite di perdita di massa, l'assenza di perdite, incendi ed esplosioni e una condizione di tensione.