Cycle Life – UN 38.3

Cycle Life — UN 38.3是什麼？

循環壽命測試是在規定的條件下對電池進行反覆充電和放電，以追蹤其容量相對於初始值如何下降的壽命測試。壽命終止通常定義為下降到指定的容量比率。

Cycle Life — UN 38.3的目的

目的是驗證電池聲明的循環壽命並預測其使用壽命期間的容量損失。

Cycle Life — UN 38.3適用於哪些產品？

鋰離子電池和模組
電動車電池
儲能係統
便攜式設備電池

Cycle Life — UN 38.3應用於哪些行業？

電池電動車汽車能源電子產品

與Cycle Life — UN 38.3相關的標準

聯合國38.3鋰電池運輸安全測試測試

Cycle Life — UN 38.3的測試條件

循環概況: 規範中定義的充/放電電流和放電深度 (DOD)
溫度: 固定參考溫度；可以使用更高的溫度來加速
容量檢查: 以指定週期間隔進行參考容量測量
生命終點: 通常會下降至初始容量的 80%

Cycle Life — UN 38.3的測試設備

多通道電池循環儀
恆溫箱
長時間數據記錄系統
安全防護罩

Cycle Life — UN 38.3的樣品要求

樣本數量必須適合統計評估
必須記錄初始容量和內阻
必須提供聲明的循環壽命和 DOD 信息
在整個測試過程中樣本保留在室內

Cycle Life — UN 38.3的測試時程

這是運行時間最長的電池測試。根據週期數和情況，可能需要幾週到幾個月的時間；日程安排在報價階段明確。

Cycle Life — UN 38.3的測試程序

1測量初始容量和內阻。
2應用規格中定義的循環曲線。
3參考容量測量是按照指定的時間間隔進行的。
4生成容量與週期曲線。
5當達到壽命終止標準或完成目標循環次數時，測試停止。

Cycle Life — UN 38.3的允收準則

驗收標準是規範中給出的指定循環次數後的最小容量保持率。

結果評估

容量保持曲線和內阻的增加一起評估。高溫加速的結果不能直接轉化為實際條件。

Cycle Life — UN 38.3測試報告

適用標準
循環曲線、DOD 和溫度
參考容量測量間隔
容量保持曲線和循環次數
內阻變化

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

Batarya Testleri — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 Cycle Life 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

電池測試回答三個各自獨立的問題,每個問題都有其自身的標準體系:電池能否運輸、使用中是否安全、是否達到宣稱的效能?這三個問題經常被混為一談,而混淆會產生商業後果——運輸報告不能用於進入市場,產品安全報告也不能用於出貨。

在運輸方面,UN 38.3 是強制性關卡;沒有該證明的電池不得運送。在安全方面,應用領域決定適用標準:可攜式產品適用IEC 62133-2,工業與儲能應用適用IEC 62619與IEC 63056,電動車適用UNECE R100、UL 2580與ISO 6469。在效能方面,測量容量、內阻、循環壽命、自放電、充電接受度與溫度相關行為。

在此類別中,「層級」的區分至關重要,也是供應鏈中爭議最多的議題。電芯、模組與電池包分別評估;電芯取得的證書並不能證明電池包的符合性。除電芯外,電池包的表現取決於電池管理系統、散熱設計、機械結構、連接配置與絕緣協調。將電芯供應商的報告直接放入電池包檔案中是常見但不充分的做法。

熱失控及其擴散是此領域最關鍵的議題。鋰電芯受損或過熱時可能進入自我維持的化學反應;此時通常已無法從外部帶走熱量。因此現代標準將單一電芯的熱失控視為不可避免的故障情境,並改變提問方式:事件是否會擴散至相鄰電芯、電池包外釋放了什麼、使用者還剩多少時間逃生?

在此領域,電池管理系統並非被視為一塊電子電路板,而是被評估為一項安全功能。須證明過充、過放、過電流與過溫保護確實動作,系統在故障時會進入安全狀態,且其軟體已通過驗證。在工業與車輛應用中,此評估與功能安全框架相連結。

監管方面正迅速加嚴。歐盟《電池法規》(EU) 2023/1542 超越了安全範疇,引入碳足跡聲明、回收含量比例、耐久性與容量聲明、電池護照,以及可攜式電池的可移除性等義務。這使測試範圍擴展至傳統安全測試之外。

此領域的方法群組

電濫用
過充、過放、外部短路、強制放電與不平衡充電。這正是檢驗保護電路是否真正運作之處。
機械性濫用
振動、衝擊、擠壓、穿刺、自由落下與翻覆。監測是否出現內部短路情況。
熱測試
溫度循環、熱衝擊、高溫存放、火焰暴露與熱失控擴散。
環境測試
濕度、低壓、鹽霧,以及必要時的浸沒;這些在車輛與戶外應用中尤為重要。
性能測量
容量、能量與功率、內阻、效率、循環壽命、日曆壽命與溫度相關行為。
BMS驗證
驗證保護門檻、電芯平衡功能、通訊與故障回應。

此領域常見混淆之處

UN 38.3 並非產品安全證書;它僅證明運輸符合性。
電芯證書並不能證明電池包的符合性。電池包須以自身架構另行評估。
以相同電芯組成的兩個電池包會產生不同結果;散熱、連接與機械結構是決定性因素。
效能測試並非安全測試。循環壽命報告並不滿足安全要求。
對電動車電池而言,UL 2580 報告與 UNECE R100 認證並非同一回事;前者是標準評估,後者是型式認證制度。
轉為二次應用的車輛電池會進入新的使用型態;先前的評估無法直接沿用。

這些結果支持哪些決策

運輸符合性與出貨測試摘要
產品安全聲明與市場准入
電池法規下的效能、耐久性與碳足跡聲明
評估電芯供應商或 BMS 變更的影響
儲能系統的現場驗收流程

關於Cycle Life — UN 38.3的常見問題

為什麼循環壽命測試需要這麼長時間？

每個週期都需要即時充電和放電。例如，以 1C 放電進行一千次循環，加上休息時間，可能需要幾個月的時間。使用較高的溫度進行加速，但必須間接解釋結果。

Cycle Life — UN 38.3