Mechanischer Schocktest — IEC 60068-2-27 / UN 38.3 T.4 / MIL-STD-810

Was ist Mechanical Shock?

Der mechanische Schocktest ist ein Test, bei dem kurzzeitige Stöße mit hoher Beschleunigung auf die Probe ausgeübt werden, um die strukturelle Festigkeit und die Kontinuität der Funktion zu bewerten. Sie wird durch die Schockamplitude (g) und die Dauer (ms) definiert.

Zweck von Mechanical Shock

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, dass plötzliche Stöße, die während des Transports, der Handhabung und der Wartung auftreten, das Produkt nicht beschädigen.

Bei welchen Produkten wird Mechanical Shock angewendet?

Batteriezellen, Module und Pakete
Elektronische Einheiten
Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsausrüstung
Schienen- und Schiffsausrüstung

In welchen Branchen wird Mechanical Shock eingesetzt?

BatterieElektrofahrzeugAutomobilEnergieElektronik

Normen zu Mechanical Shock

IEC 60068-2-27mechanischer Schocktest prüfen
UN 38.3 T.4
MIL-STD-810 Methode 516
RTCA DO-160 Abschnitt 7
IEC 61373Vibrationen und Stöße in der Ausrüstung von Schienenfahrzeugen prüfen
UN 38.3Transportsicherheitstests an Lithiumbatterien prüfen
IEC 62133Sicherheit in tragbaren Zellen und Batterien prüfen
IEC 62619Sicherheit von Lithiumbatterien in industriellen Anwendungen prüfen
IEC 62620Industrielle Lithiumzellen und -batterien prüfen
UL 1642Sicherheit in Lithiumzellen prüfen
UL 2054Sicherheit bei Batterien für den privaten und gewerblichen Gebrauch prüfen
UL 2580Sicherheit in Elektrofahrzeugbatterien prüfen
ISO 12405Testbedingungen für Lithiumbatteriepakete von Elektrofahrzeugen prüfen
UNECE R100Sicherheit von Elektrofahrzeugen und Batterien prüfen

Prüfbedingungen für Mechanical Shock

Schockprofil: Halbsinus, Sägezahn oder Trapez
Amplitude und Dauer: Beschleunigung (g) und Schockdauer (ms) sind in der Spezifikation definiert
Anzahl der Schocks: Eine definierte Anzahl von Wiederholungen in jeder Achse und Richtung
Äxte: In drei senkrechten Achsen, in beide Richtungen

Prüfgerät für Mechanical Shock

Schocktestmaschine
Beschleunigungsmesser und Stoßkontrollsystem
Montagevorrichtung
Explosionsgeschütztes Gerät (Batterie)
Funktionsüberwachungsanlage

Probenanforderungen für Mechanical Shock

Die Probe muss mit einer Vorrichtung montiert werden, die der tatsächlichen Installationsmethode entspricht
Die Befestigung muss steif genug sein, um den Stoßdämpfer nicht zu verformen
Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein
Vor dem Test muss die Funktion überprüft werden

Dauer von Mechanical Shock

Dies hängt von der Anzahl der Stöße und der Achskombination ab; Ein typisches Programm dauert einen halben bis einen ganzen Tag.

Ablauf von Mechanical Shock

1Die Probe wird auf der Halterung montiert und der Beschleunigungsmesser platziert.
2Es werden Stoßprofil, Amplitude und Dauer eingestellt.
3Die Profilüberprüfung erfolgt mit der leeren Vorrichtung.
4Die definierte Anzahl an Stößen wird in jede Achse und Richtung ausgeübt.
5Funktion und körperliche Verfassung werden überwacht.

Annahmekriterien für Mechanical Shock

Das Abnahmekriterium ist in der Spezifikation definiert: keine strukturellen Schäden und Funktionskontinuität. Bei Batterietests ist die Abwesenheit von Leckagen, Feuer und Explosionen erforderlich.

Auswertung der Ergebnisse

Das gemessene Stoßprofil muss innerhalb der Spezifikationstoleranz liegen. Es wird erfasst, ob ein Funktionsverlust vorübergehend oder dauerhaft ist.

Prüfbericht zu Mechanical Shock

Angewandtes Standard- und Stoßprofil
Amplitude, Dauer und Anzahl der Schocks
Achsen- und Richtungsinformationen
Gemessene Stoßkurven
Funktionsstatus und Sichtprüfung

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 Mechanical Shock 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 Mechanical Shock

Nach welchem Standard ist Mechanical Shock hergestellt?

Mechanical Shock wird im Bereich IEC 60068-2-27, UN 38.3 T.4, MIL-STD-810 Methode 516, RTCA DO-160 Abschnitt 7 und IEC 61373 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Mechanical Shock?

Wird hauptsächlich auf Batteriezellen, Module und Pakete, Elektronische Einheiten, Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsausrüstung und Schienen- und Schiffsausrüstung angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Mechanical Shock durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Schockprofil — Halbsinus, Sägezahn oder Trapez, Amplitude und Dauer — Beschleunigung (g) und Schockdauer (ms) sind in der Spezifikation definiert und Anzahl der Schocks — Eine definierte Anzahl von Wiederholungen in jeder Achse und Richtung. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Mechanical Shock benötigt?

Die Probe muss mit einer Vorrichtung montiert werden, die der tatsächlichen Installationsmethode entspricht, Die Befestigung muss steif genug sein, um den Stoßdämpfer nicht zu verformen und Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Mechanical Shock?

Dies hängt von der Anzahl der Stöße und der Achskombination ab; Ein typisches Programm dauert einen halben bis einen ganzen Tag. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Mechanical Shock-Ergebnis „angemessen“?

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