Thermal Propagation – UN 38.3

¿Qué es Thermal Propagation — UN 38.3?

En la prueba de propagación térmica, se conduce deliberadamente una sola celda a una fuga térmica y se monitorea si el evento se propaga a las celdas vecinas, cuánto tiempo tarda en propagarse y cuándo la llama o el gas escapa del paquete. La activación se realiza mediante métodos como la penetración de clavos, el calentamiento local o la sobrecarga.

Objetivo de Thermal Propagation — UN 38.3

El propósito es demostrar la efectividad de las medidas de diseño (barrera térmica, ruta de ventilación de gas, espacio entre celdas) que evitan que una falla de una sola celda encienda todo el paquete. En los vehículos eléctricos, el objetivo es ganar tiempo suficiente para que los ocupantes puedan evacuar.

¿A qué productos se aplica Thermal Propagation — UN 38.3?

Paquetes de baterías de tracción para vehículos eléctricos.
Módulos del sistema de almacenamiento de energía (ESS)
Baterías para autobuses eléctricos y vehículos comerciales
Baterías para vehículos eléctricos ligeros
Paquetes de baterías portátiles de alta energía

¿En qué sectores se utiliza Thermal Propagation — UN 38.3?

BateríaVehículo eléctricoAutomotorEnergía

Normas relacionadas con Thermal Propagation — UN 38.3

ONU 38.3Pruebas de seguridad en el transporte de baterías de litio prueba

Condiciones de Thermal Propagation — UN 38.3

Método de activación: Calentamiento local, pinchazos o sobrecarga; from specification
estado de carga: Antes del experimento, las células se llevan a un nivel de carga definido.
Cantidades monitoreadas: Temperaturas de celdas y módulos, voltaje, desgasificación, llama y humo.
advertencia temprana: Se mide el tiempo entre la señal de alerta y la llegada a la situación de peligro.

Equipo para Thermal Propagation — UN 38.3

Cámara de prueba de batería resistente a explosiones
Sistema de medición de temperatura y voltaje multicanal.
Configuración de activación (calentador, clavo o fuente de sobrecarga)
Sistema de análisis y ventilación de gases.
Cámara térmica y de alta velocidad.
Infraestructura de seguridad y extinción de incendios.

Requisitos de muestra para Thermal Propagation — UN 38.3

La muestra debe tomarse de modo que represente el lote o la serie de producción.
Se debe indicar la descripción de la muestra, el tipo de material y la dirección de producción, si corresponde.
Junto con la muestra se deberá proporcionar la norma a aplicar y cualquier especificación del cliente.
La prueba puede ser destructiva; el número requerido de muestras debe confirmarse con anticipación.
Las superficies que serán ensayadas deben protegerse durante el transporte.

Duración de Thermal Propagation — UN 38.3

La preparación, la instrumentación y las medidas de seguridad llevan mucho más tiempo que la prueba en sí. Una prueba de un solo paquete lleva días, incluida la preparación; el evento en sí se desarrolla en cuestión de minutos.

Procedimiento de Thermal Propagation — UN 38.3

1La manada está instrumentada; Las temperaturas y voltajes de las celdas y módulos están conectados.
2Las células se llevan al nivel de carga definido.
3El paquete se coloca en la cámara de prueba y se toman medidas de seguridad.
4Se aplica el método de activación y la celda objetivo se conduce a un descontrol térmico.
5Se registran continuamente observaciones de temperatura, voltaje, gas y visuales.
6Se controla la propagación a las células vecinas.
7Una vez finalizado el evento, el paquete se enfría y se examina.

Criterios de aceptación de Thermal Propagation — UN 38.3

El método estándar define cómo se realiza la prueba, no cuál debe ser el resultado. El límite de aceptación proviene de la norma del material o producto, de la especificación del cliente o de la normativa pertinente; Por lo tanto, esta página no proporciona un límite numérico.

Evaluación de resultados

La evaluación se realiza de acuerdo con las expectativas de la especificación aplicada: algunas regulaciones no exigen ninguna propagación, mientras que otras aceptan la provisión de un tiempo de alerta temprana definido antes de que un efecto peligroso llegue al compartimiento de pasajeros. La clase de vehículo y el mercado objetivo determinan qué criterio se aplica.

Informe de Thermal Propagation — UN 38.3

Descripción de la muestra, información del material/producto y número de lote, si corresponde
Método de preparación de muestras y condiciones de acondicionamiento.
Condiciones estándar y de prueba aplicadas.
Instrumento utilizado y estado de calibración.
Resultados de medición y unidades.
Incertidumbre de medición (si se solicita)
Una declaración de que el resultado se aplica únicamente a la muestra enviada para la prueba.

Acreditación

EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.

La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.

Alcance y autorizaciones

Regulaciones Relacionadas

Normas armonizadas aplicadas según la familia de productos.
UE 765/2008 (marco de vigilancia y acreditación del mercado)
Normas de producto relevantes y especificaciones del cliente.

Batarya Testleri — ¿Qué abarca este campo de ensayo?

La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Thermal Propagation; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.

Los ensayos de baterías responden a tres preguntas distintas, cada una con su propio cuerpo normativo: ¿puede transportarse la batería, es segura en uso, entrega el rendimiento declarado? Estas tres preguntas se confunden a menudo, y la confusión tiene consecuencias comerciales: no se puede entrar en un mercado con un informe de transporte ni realizar un envío con un informe de seguridad del producto.

En el lado del transporte, UN 38.3 es un requisito obligatorio; una batería sin esa evidencia no puede enviarse. En el lado de la seguridad, la aplicación determina lo que rige: IEC 62133-2 para productos portátiles, IEC 62619 e IEC 63056 para aplicaciones industriales y de almacenamiento de energía, UNECE R100, UL 2580 e ISO 6469 para vehículos eléctricos. En el lado del rendimiento, se miden la capacidad, la resistencia interna, la vida en ciclos, la autodescarga, la aceptación de carga y el comportamiento dependiente de la temperatura.

La distinción de NIVEL es esencial en esta familia y es el tema que más discusión genera en la cadena de suministro. Célula, módulo y paquete se evalúan por separado; un certificado obtenido para una célula no demuestra la conformidad del paquete. Junto con las células, el comportamiento del paquete lo determinan el sistema de gestión de batería, el diseño de refrigeración, la estructura mecánica, la disposición de interconexión y la coordinación de aislamiento. Incluir el informe del proveedor de células en el expediente del paquete es un enfoque común pero insuficiente.

La fuga térmica y su propagación son el tema más crítico del ámbito. Una célula de litio puede entrar en una reacción química autosostenida al dañarse o sobrecalentarse; en ese punto, retirar el calor desde el exterior suele ser imposible. Las normas modernas tratan por ello la fuga térmica de una sola célula como un escenario de fallo INEVITABLE y cambian la pregunta: ¿se propaga el evento a las células vecinas, qué libera fuera del paquete y cuánto tiempo le queda al usuario para escapar?

En este ámbito, el sistema de gestión de batería se evalúa no como una placa electrónica, sino como una FUNCIÓN DE SEGURIDAD. Se demuestra que las protecciones contra sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente y sobretemperatura realmente actúan, que el sistema cae del lado seguro ante un fallo y que su software ha sido verificado. En aplicaciones industriales y vehiculares, esta evaluación se vincula a marcos de seguridad funcional.

El aspecto regulatorio se está endureciendo rápidamente. El Reglamento de Baterías (UE) 2023/1542 va más allá de la seguridad e introduce obligaciones de declaración de huella de carbono, proporción de contenido reciclado, declaración de durabilidad y capacidad, el pasaporte de batería y la extraíbilidad en baterías portátiles. Esto amplía el alcance de los ensayos más allá de las pruebas de seguridad clásicas.

Grupos de métodos en este campo

Abuso eléctrico
Sobrecarga, sobredescarga, cortocircuito externo, descarga forzada y carga desequilibrada. Aquí es donde se ve si los circuitos de protección realmente funcionan.
Abuso mecánico
Vibración, choque, aplastamiento, penetración, caída libre y vuelco. Se controla si se producen condiciones de cortocircuito interno.
Pruebas térmicas
Ciclado de temperatura, choque térmico, almacenamiento a alta temperatura, exposición al fuego y propagación de la fuga térmica.
Ensayos ambientales
Humedad, baja presión, niebla salina y, si es necesario, inmersión; estos cobran relevancia en aplicaciones vehiculares y de exterior.
Mediciones de desempeño
Capacidad, energía y potencia, resistencia interna, eficiencia, vida en ciclos, vida calendario y comportamiento dependiente de la temperatura.
Verificación BMS
Verificación de los umbrales de protección, la función de equilibrado de células, la comunicación y la respuesta ante fallos.

Confusiones frecuentes en este campo

UN 38.3 no es un certificado de seguridad del producto; solo demuestra la conformidad para el transporte.
Un certificado de célula no demuestra la conformidad del paquete. El paquete se evalúa por separado con su propia arquitectura.
Dos paquetes construidos con la misma célula dan resultados diferentes; la refrigeración, la interconexión y la estructura mecánica son determinantes.
Un ensayo de rendimiento no es un ensayo de seguridad. Un informe de vida en ciclos no cumple los requisitos de seguridad.
En una batería de vehículo eléctrico, un informe UL 2580 y la homologación UNECE R100 no son lo mismo; uno es una evaluación normativa, el otro un régimen de homologación de tipo.
Una batería de vehículo trasladada a una aplicación de segunda vida entra en un nuevo perfil de uso; la evaluación anterior no se traslada directamente.

Qué decisiones respaldan estos resultados

Conformidad de transporte y resumen de ensayos para el envío
Declaración de seguridad del producto y acceso al mercado
Declaraciones de rendimiento, durabilidad y huella de carbono en virtud del Reglamento de Baterías
Evaluación del impacto de un cambio de proveedor de células o de BMS
Procesos de aceptación en sitio para un sistema de almacenamiento de energía

Pruebas relacionadas

Preguntas frecuentes sobre Thermal Propagation — UN 38.3

¿La propagación significa directamente fracaso?

Depende de la especificación aplicada. Algunas regulaciones no permiten la propagación en absoluto; otros consideran que es suficiente proporcionar el tiempo de alerta temprana necesario para la evacuación de los ocupantes.

¿Qué método de activación se debe elegir?

La especificación determina el método. La calefacción local es la más repetible; Algunas regulaciones ya no prefieren la penetración de clavos porque se considera que no representa bien las fallas reales en el campo.