電池測試 — IEC 62133-2 / IEC 62619 / UN 38.3

電芯測試是什麼？

電池測試是評估電池（電池系統的最小電化學單元）的性能、壽命和安全行為的一組測試。它們構成了模組和套件測試的基礎。

電芯測試的目的

目的是驗證電池滿足其聲明的電氣特性並在濫用條件下安全運行，並為更高級別的設計提供數據。

電芯測試適用於哪些產品？

圓柱形鋰離子電池
棱柱形電池
軟包電池
鋰聚合物電芯
工業蓄電池

電芯測試應用於哪些行業？

電池電動車汽車能源電子產品

與電芯測試相關的標準

IEC 62133-2便攜式鋰電池和電池組的安全性測試
IEC 62619工業應用中鋰電池的安全性測試
IEC 62620工業鋰電池和電池組測試
聯合國38.3鋰電池運輸安全測試測試
UL 1642鋰電池的安全性測試
UL 2580電動車電池的安全性測試
IEC 62133便攜式電池和電池組的安全性測試
UL 2054家用和商用電池的安全測試
ISO 12405電動車鋰電池組測試條件測試
歐洲經委會R100電動車和電池安全測試

電芯測試的測試條件

充電方式: 製造商聲明的 CC-CV 參數
參考溫度: 標準中定義的環境溫度
電壓限制: 製造商聲明的上限和下限截止電壓
安全措施: 濫用測試在防爆室中進行

電芯測試的測試設備

電池測試通道（循環儀）
恆溫箱
防爆測試室及排氣裝置
多通道溫度、電壓記錄

電芯測試的樣品要求

樣本數量由適用的標準決定
製造商的充電/放電限值必須以書面形式提供
測試前電池必須完成標準要求的休息時間
需要安全資料表 (SDS)

電芯測試的測試時程

性能測試可能需要幾天的時間，而壽命測試可能需要幾個月的時間。安全測試通常在幾天內完成。

電芯測試的測試程序

1電池被識別並記錄其聲明值。
2初始容量和內阻是透過充放電來測量的。
3應用標準要求的性能測試。
4安全性和濫用測試是用單獨的樣本進行的。
5每次測試都會記錄電壓、電流、溫度和觀察結果。

電芯測試的允收準則

驗收標準在適用的標準中定義。安全測試的典型標準是不發生火災、爆炸和洩漏；在性能測試中，需要符合聲明值。

結果評估

結果按樣本並作為一組進行評估。電池級結果不能直接推廣到電池組級；上級需要單獨驗證。

電芯測試測試報告

適用標準及修訂
細胞鑑定、化學成分和聲明值
應用測試和參數列表
電壓、電流和溫度記錄
觀察和照片

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 電芯測試 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

關於電芯測試的常見問題

若電池通過測試，所得電池作為電池組是否也符合標準？

不直接。熱傳播、BMS 行為和機械保護在電池組層級單獨評估。因此，電池、模組和電池組測試不能相互替代。

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