Kapasite – UNECE R100

Was ist Kapazität — UNECE R100?

Der Kapazitätstest ist ein Experiment, bei dem die Menge an Amperestunden oder Wattstunden gemessen wird, die eine vollständig geladene Batterie liefert, indem sie bei einem definierten Strom und einer definierten Temperatur bis zur Abschaltspannung entladen wird.

Zweck von Kapazität — UNECE R100

Der Zweck besteht darin, die angegebene Nennkapazität zu überprüfen, die Chargenkonsistenz zu überprüfen und die anfängliche Referenz für Lebensdauertests zu bestimmen.

Bei welchen Produkten wird Kapazität — UNECE R100 angewendet?

Lithium-Ionen-Zellen
Batteriemodule
Batteriepakete für Elektrofahrzeuge
Akkus und Powerbanks für tragbare Geräte
Energiespeichersysteme

In welchen Branchen wird Kapazität — UNECE R100 eingesetzt?

BatterieElektrofahrzeugAutomobilEnergieElektronik

Normen zu Kapazität — UNECE R100

UNECE R100Sicherheit von Elektrofahrzeugen und Batterien prüfen

Prüfbedingungen für Kapazität — UNECE R100

Aufladung: Vom Hersteller angegebene Lademethode (typischerweise CC-CV)
Entladestrom: Durch die Norm oder den Hersteller definierte Rate (z. B. 0,2 °C, 1 °C)
Kesme gerilimi: Vom Hersteller angegebene untere Spannungsgrenze
Temperatur: In der Norm definierte Referenztemperatur; Zusätzlich können Hoch- und Tieftemperaturmessungen angefordert werden

Prüfgerät für Kapazität — UNECE R100

Batterietestsystem (Wechselrichter)
Temperaturschrank
Datenprotokollierungssystem
Sicherheitsgehäuse und Gasabsaugung

Probenanforderungen für Kapazität — UNECE R100

Die Anzahl der Proben richtet sich nach der geltenden Norm
Vor der Prüfung müssen die Proben die von der Norm geforderte Ruhezeit absolvieren.
Die Lade-/Entladegrenzwerte des Herstellers müssen schriftlich mitgeteilt werden
Für Packtests sind BMS-Kommunikationsinformationen erforderlich

Dauer von Kapazität — UNECE R100

Ein Lade-Entlade-Zyklus dauert je nach Entladerate mehrere Stunden. Werden unterschiedliche Temperatur- und Strömungsniveaus gewünscht, erhöht sich die Gesamtdauer auf mehrere Tage.

Ablauf von Kapazität — UNECE R100

1Die Probe wird mit der angegebenen Methode vollständig aufgeladen.
2Es wird für den von der Norm geforderten Zeitraum ausgeruht.
3Es wird mit dem definierten Strom bis zur Abschaltspannung entladen.
4Die angegebene Kapazität (Ah) und Energie (Wh) werden berechnet.
5Bei Bedarf wird es bei unterschiedlichen Temperatur- und Stromstärken wiederholt.

Annahmekriterien für Kapazität — UNECE R100

Das Akzeptanzkriterium besteht im Allgemeinen darin, dass die gemessene Kapazität einen bestimmten Prozentsatz der angegebenen Nennkapazität nicht unterschreitet. Der Prozentwert ist in der jeweils gültigen Norm bzw. Kundenspezifikation definiert.

Auswertung der Ergebnisse

Die Verteilung zwischen den Proben und die temperaturabhängige Kapazitätsänderung werden gemeinsam ausgewertet. Kapazitätstests bieten eine erste Referenz für Lebensdauer- und Sicherheitstests.

Prüfbericht zu Kapazität — UNECE R100

Angewandte Norm und Revision
Lade- und Entladeparameter
Umgebungstemperatur
Gemessene Kapazitäts- und Energiewerte
Spannungs- und Temperaturkurven

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 Kapazität 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 Kapazität — UNECE R100

Ist der Kapazitätstest für Zelle, Modul und Pack gleich?

Die Methode ist ähnlich, die Parameter und Sicherheitsmaßnahmen sind jedoch unterschiedlich. Auf Packebene muss das BMS die Lade-/Entladegrenzen verwalten und Daten per Kommunikation empfangen.

Warum ist eine Messung bei unterschiedlichen Entladeströmen erforderlich?

Die angegebene Kapazität variiert je nach Entladestrom. Die Messung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zeigt das Verhalten der Batterie im tatsächlichen Nutzungsprofil.

Kapazität — UNECE R100