Che cos'è Cycle Life — UN 38.3?
Il test di durata ciclica è un test di durata in cui la batteria viene ripetutamente caricata e scaricata in condizioni definite per monitorare come la sua capacità diminuisce rispetto al valore iniziale. La fine del ciclo di vita è generalmente definita come il calo rispetto a un rapporto di capacità specificato.
Scopo di Cycle Life — UN 38.3
Lo scopo è verificare il ciclo di vita dichiarato della batteria e prevedere la perdita di capacità nel corso della sua durata.
A quali prodotti si applica Cycle Life — UN 38.3?
- Celle e moduli agli ioni di litio
- Batterie per veicoli elettrici
- Sistemi di accumulo dell'energia
- Batterie per dispositivi portatili
In quali settori si utilizza Cycle Life — UN 38.3?
Norme relative a Cycle Life — UN 38.3
- ONU 38.3Test di sicurezza per il trasporto su batterie al litio test
Condizioni di Cycle Life — UN 38.3
- Profilo del ciclo
- Corrente di carica/scarica e profondità di scarica (DOD) definite nella specifica
- Temperatura
- Temperatura di riferimento fissa; una temperatura più elevata può essere utilizzata per l'accelerazione
- Controllo della capacità
- Misurazione della capacità di riferimento a intervalli di ciclo specificati
- Fine della vita
- Tipicamente un calo fino all'80% della capacità iniziale
Apparecchiatura per Cycle Life — UN 38.3
- Termociclatore multicanale
- Camere termiche
- Sistema di registrazione dati di lunga durata
- Custodia di sicurezza
Requisiti del campione per Cycle Life — UN 38.3
- Il numero di campioni deve essere adeguato per la valutazione statistica
- È necessario registrare la capacità iniziale e la resistenza interna
- È necessario fornire la durata del ciclo dichiarata e le informazioni DOD
- I campioni rimangono nella camera per tutta la durata del test
Durata di Cycle Life — UN 38.3
Questo è il test della batteria più longevo. A seconda del numero di cicli e del profilo, possono essere necessarie da settimane a mesi; la programmazione viene chiarita in fase di preventivo.
Procedura di Cycle Life — UN 38.3
- 1Vengono misurate la capacità iniziale e la resistenza interna.
- 2Viene applicato il profilo del ciclo definito nella specifica.
- 3Le misurazioni della capacità di riferimento vengono effettuate a intervalli specificati.
- 4Viene prodotta una curva capacità-rispetto al ciclo.
- 5Il test viene interrotto quando viene raggiunto il criterio di fine vita o quando viene completato il numero target di cicli.
Criteri di accettazione di Cycle Life — UN 38.3
Il criterio di accettazione è un rapporto minimo di mantenimento della capacità dopo un numero specificato di cicli, come indicato nelle specifiche.
Valutazione dei risultati
La curva di capacità-ritenzione e l'aumento della resistenza interna vengono valutati insieme. I risultati accelerati ad alta temperatura non possono essere tradotti direttamente in condizioni reali.
Rapporto di Cycle Life — UN 38.3
- Norma applicata
- Profilo del ciclo, DOD e temperatura
- Intervalli di misurazione della capacità di riferimento
- Curva di ritenzione della capacità e numero di cicli
- Variazione della resistenza interna
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Regolamento UE sulle batterie (dichiarazione di durabilità)
- UNECE R100
Batarya Testleri — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Cycle Life; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
I test sulle batterie rispondono a tre domande distinte, ciascuna con il proprio corpo normativo: la batteria può essere trasportata, è sicura in uso, fornisce le prestazioni dichiarate? Queste tre domande vengono spesso confuse tra loro, e la confusione ha conseguenze commerciali: non si può entrare in un mercato con un rapporto di trasporto né effettuare una spedizione con un rapporto di sicurezza del prodotto.
Sul lato trasporto, UN 38.3 è un passaggio obbligatorio; una batteria priva di tale evidenza non può essere spedita. Sul lato sicurezza è l'applicazione a determinare cosa si applica: IEC 62133-2 per i prodotti portatili, IEC 62619 e IEC 63056 per le applicazioni industriali e di accumulo energetico, UNECE R100, UL 2580 e ISO 6469 per i veicoli elettrici. Sul lato prestazioni si misurano capacità, resistenza interna, vita ciclica, autoscarica, accettazione della carica e comportamento in funzione della temperatura.
La distinzione di LIVELLO è essenziale in questa famiglia ed è l'argomento che genera più discussioni nella catena di fornitura. Cella, modulo e pacco vengono valutati separatamente; un certificato ottenuto per una cella non dimostra la conformità del pacco. Oltre alle celle, il comportamento del pacco è determinato dal sistema di gestione della batteria, dal progetto di raffreddamento, dalla struttura meccanica, dalla disposizione delle interconnessioni e dal coordinamento dell'isolamento. Inserire il rapporto del fornitore di celle nel fascicolo del pacco è un approccio comune ma inadeguato.
La fuga termica e la sua propagazione sono l'argomento più critico del settore. Una cella al litio può innescare una reazione chimica autosostenuta se danneggiata o surriscaldata; a quel punto rimuovere il calore dall'esterno di solito non è più possibile. Le norme moderne trattano quindi la fuga termica di una singola cella come uno scenario di guasto INEVITABILE e cambiano la domanda: l'evento si propaga alle celle vicine, cosa rilascia all'esterno del pacco e quanto tempo resta all'utente per fuggire?
In questo ambito il sistema di gestione della batteria viene valutato non come una scheda elettronica ma come una FUNZIONE DI SICUREZZA. Si dimostra che le protezioni da sovraccarica, sovrascarica, sovracorrente e sovratemperatura entrano effettivamente in funzione, che il sistema si porta nello stato sicuro in caso di guasto e che il suo software è stato verificato. Nelle applicazioni industriali e veicolari questa valutazione è legata a quadri di sicurezza funzionale.
Il lato normativo si sta rapidamente inasprendo. Il Regolamento Batterie (UE) 2023/1542 va oltre la sicurezza e introduce obblighi di dichiarazione dell'impronta di carbonio, percentuale di contenuto riciclato, dichiarazione di durabilità e capacità, passaporto della batteria e rimovibilità per le batterie portatili. Ciò estende l'ambito dei test oltre le classiche prove di sicurezza.
Gruppi di metodi in questo ambito
Abuso elettrico
Sovraccarica, sovrascarica, cortocircuito esterno, scarica forzata e carica sbilanciata. È qui che si vede se i circuiti di protezione funzionano realmente.
Abuso meccanico
Vibrazione, urto, schiacciamento, penetrazione, caduta libera e ribaltamento. Si monitora se si verificano condizioni di cortocircuito interno.
Prove termiche
Ciclazione termica, shock termico, stoccaggio ad alta temperatura, esposizione al fuoco e propagazione della fuga termica.
Prove ambientali
Umidità, bassa pressione, nebbia salina e, se necessario, immersione; questi vengono in primo piano nelle applicazioni veicolari e outdoor.
Misurazioni delle prestazioni
Capacità, energia e potenza, resistenza interna, efficienza, vita ciclica, vita calendariale e comportamento in funzione della temperatura.
Verifica BMS
Verifica delle soglie di protezione, della funzione di bilanciamento delle celle, della comunicazione e della risposta ai guasti.
Confusioni frequenti in questo ambito
- UN 38.3 non è un certificato di sicurezza del prodotto; dimostra solo la conformità al trasporto.
- Un certificato di cella non dimostra la conformità del pacco. Il pacco viene valutato separatamente con la propria architettura.
- Due pacchi costruiti con la stessa cella danno risultati diversi; raffreddamento, interconnessione e struttura meccanica sono determinanti.
- Una prova prestazionale non è una prova di sicurezza. Un rapporto sulla vita ciclica non soddisfa i requisiti di sicurezza.
- Per una batteria di veicolo elettrico, un rapporto UL 2580 e l'omologazione UNECE R100 non sono la stessa cosa; uno è una valutazione normativa, l'altra un regime di omologazione.
- Una batteria per veicoli trasferita a un'applicazione di seconda vita entra in un nuovo profilo di utilizzo; la valutazione precedente non può essere trasferita direttamente.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Conformità al trasporto e sintesi delle prove per la spedizione
- Dichiarazione di sicurezza del prodotto e accesso al mercato
- Dichiarazioni di prestazione, durabilità e impronta di carbonio ai sensi del Regolamento Batterie
- Valutazione dell'impatto di un cambio di fornitore di celle o di BMS
- Processi di collaudo in sito per un sistema di accumulo energetico
Test correlati
Domande frequenti su Cycle Life — UN 38.3
Perché il test della durata del ciclo richiede così tanto tempo?
Ogni ciclo richiede carica e scarica in tempo reale. Ad esempio, mille cicli con scarica a 1°C, insieme ai periodi di riposo, possono richiedere mesi. Per l'accelerazione viene utilizzata una temperatura più elevata, ma i risultati devono essere interpretati indirettamente.