Laden-Entladen – UN 38.3

Was ist Laden/Entladen — UN 38.3?

Der Lade-/Entladetest ist der grundlegende Leistungstest, bei dem die Batterie nach der angegebenen Methode geladen und mit einem definierten Strom entladen wird, während Spannung, Strom, Temperatur und die abgegebene Energie gemessen werden.

Zweck von Laden/Entladen — UN 38.3

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob die Batterie ihrem Nutzungsprofil entsprechende Energie und Leistung liefern kann, sowie ihren Wirkungsgrad und ihr Temperaturverhalten zu bestimmen.

Bei welchen Produkten wird Laden/Entladen — UN 38.3 angewendet?

Lithium-Ionen-Zelle, Modul und Pack
Batterien für tragbare Geräte
Batterien für Elektrofahrzeuge
Energiespeichersysteme

In welchen Branchen wird Laden/Entladen — UN 38.3 eingesetzt?

BatterieElektrofahrzeugAutomobilEnergieElektronik

Normen zu Laden/Entladen — UN 38.3

UN 38.3Transportsicherheitstests an Lithiumbatterien prüfen

Prüfbedingungen für Laden/Entladen — UN 38.3

Lademethode: Vom Hersteller angegebene CC-CV-Strom- und Spannungswerte
Entladestrom: In der Spezifikation definierte Rate (z. B. 0,2 °C, 1 °C, 2 °C)
Abschaltspannungen: Vom Hersteller angegebene Ober- und Untergrenzen
Temperatur: Referenztemperatur und ggf. Hoch-/Tieftemperaturstufen

Prüfgerät für Laden/Entladen — UN 38.3

Batterietestsystem
Temperaturschrank
Mehrkanalige Datenprotokollierung
Sicherheitsgehäuse

Probenanforderungen für Laden/Entladen — UN 38.3

Die Anzahl der Exemplare ist in der Spezifikation festgelegt
Die angegebenen Lade-/Entladegrenzen müssen schriftlich angegeben werden
Vor dem Test müssen die Proben ruht werden
Für Packtests sind BMS-Kommunikationsinformationen erforderlich

Dauer von Laden/Entladen — UN 38.3

Ein einzelner Zyklus dauert je nach Entladerate einige Stunden. Werden mehrere Strom- und Temperaturstufen angefordert, verlängert sich die Gesamtdauer auf Tage.

Ablauf von Laden/Entladen — UN 38.3

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 gelieferte Leistung, Energie und Effizienz werden berechnet.
5Der Test wird bei verschiedenen Strom- und Temperaturschritten wiederholt.

Annahmekriterien für Laden/Entladen — UN 38.3

Das Akzeptanzkriterium besteht darin, dass Kapazität und Energie einen bestimmten Prozentsatz der in der Spezifikation angegebenen Werte nicht unterschreiten.

Auswertung der Ergebnisse

Spannungsverlauf, Temperaturanstieg und Zykluseffizienz werden gemeinsam ausgewertet. Ein größer als erwarteter Temperaturanstieg bei hohem Strom weist auf ein thermisches Designproblem hin.

Prüfbericht zu Laden/Entladen — UN 38.3

Standard angewendet
Lade- und Entladeparameter
Umgebungstemperatur und Schritte
Kapazitäts-, Energie- und Effizienzwerte
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 Laden/Entladen 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 Laden/Entladen — UN 38.3

Nach welchem Standard ist Laden/Entladen hergestellt?

Laden/Entladen wird im Bereich IEC 62133-2, IEC 62619, ISO 12405, UL 2580, UNECE R100 und UN 38.3 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 Laden/Entladen?

Wird hauptsächlich auf Lithium-Ionen-Zelle, Modul und Pack, Batterien für tragbare Geräte, Batterien für Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Laden/Entladen durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Lademethode — Vom Hersteller angegebene CC-CV-Strom- und Spannungswerte, Entladestrom — In der Spezifikation definierte Rate (z. B. 0,2 °C, 1 °C, 2 °C) und Abschaltspannungen — Vom Hersteller angegebene Ober- und Untergrenzen. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Laden/Entladen benötigt?

Die Anzahl der Exemplare ist in der Spezifikation festgelegt, Die angegebenen Lade-/Entladegrenzen müssen schriftlich angegeben werden und Vor dem Test müssen die Proben ruht werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Laden/Entladen?

Ein einzelner Zyklus dauert je nach Entladerate einige Stunden. Werden mehrere Strom- und Temperaturstufen angefordert, verlängert sich die Gesamtdauer auf Tage. 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 Laden/Entladen-Ergebnis „angemessen“?