Thermal Propagation – UN 38.3

Thermal Propagation — UN 38.3是什麼？

在熱傳播測試中，故意驅動單一電池進入熱失控狀態，並監控該事件是否傳播到相鄰電池、傳播需要多長時間以及火焰/氣體何時從電池組中逸出。觸發是透過釘刺、局部加熱或過度充電等方法來完成的。

Thermal Propagation — UN 38.3的目的

目的是證明設計措施（熱障、排氣路徑、電池間距）的有效性，以防止單一電池故障點燃整個電池組。在電動車中，目標是為乘員疏散贏得足夠的時間。

Thermal Propagation — UN 38.3適用於哪些產品？

電動車動力電池組
儲能係統（ESS）模組
電動巴士和商用車電池
輕型電動車電池
高能量便攜式電池組

Thermal Propagation — UN 38.3應用於哪些行業？

電池電動車汽車能源

與Thermal Propagation — UN 38.3相關的標準

聯合國38.3鋰電池運輸安全測試測試

Thermal Propagation — UN 38.3的測試條件

觸發方式: 局部發熱、針刺或過度充電；從規格
充電狀態: 在實驗之前，將電池置於規定的充電水平。
監測數量: 電池和模組溫度、電壓、除氣、火焰和煙霧
預警: 測量發出警告信號和到達危險情況之間的時間

Thermal Propagation — UN 38.3的測試設備

防爆電池試驗箱
多通道溫度電壓測量系統
觸發設定（加熱器、釘子或過充電源）
氣體分析及通風系統
高速熱像儀
滅火和安全基礎設施

Thermal Propagation — UN 38.3的樣品要求

必須取樣以代表批次或生產運作。
必須說明樣品描述、材料類型和生產方向（如果有）。
要應用的標準和任何客戶規範必須與樣品一起提供。
測試可能具有破壞性；所需樣品數量必須提前確認。
在運送過程中必須保護將要測試的表面。

Thermal Propagation — UN 38.3的測試時程

準備、儀器和安全措施花費的時間比測試本身要長得多。單包測試需要數天時間，包括準備工作；事件本身在幾分鐘內就發生了。

Thermal Propagation — UN 38.3的測試程序

1該包已安裝儀器；電池和模組的溫度和電壓是相關的。
2電池達到規定的充電水平。
3將包裝放入測試室並採取安全措施。
4應用觸發方法並驅動目標電池進入熱失控狀態。
5連續記錄溫度、電壓、氣體和目視觀察結果。
6監視向鄰近小區的傳播。
7活動結束後，包裝被冷卻並進行檢查。

Thermal Propagation — UN 38.3的允收準則

方法標準定義了測試的執行方式，而不是結果必須是什麼。驗收限值來自材料或產品標準、客戶規範或相關法規；因此，本頁並未給出數字限制。

結果評估

評估是根據所應用規範的預期進行的：一些法規要求根本不傳播，而另一些法規則接受在危險影響到達乘客艙之前規定規定的預警時間。車輛類別和目標市場決定了適用的標準。

Thermal Propagation — UN 38.3測試報告

樣品描述、材料/產品資訊和批次號碼（如果有）
樣品製備方法與條件
適用的標準和測試條件
使用的儀器和校準狀態
測量結果和單位
測量不確定度（如果需要）
A statement that the result applies only to the specimen submitted for testing

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

Batarya Testleri — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 Thermal Propagation 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

電池測試回答三個各自獨立的問題,每個問題都有其自身的標準體系:電池能否運輸、使用中是否安全、是否達到宣稱的效能?這三個問題經常被混為一談,而混淆會產生商業後果——運輸報告不能用於進入市場,產品安全報告也不能用於出貨。

在運輸方面,UN 38.3 是強制性關卡;沒有該證明的電池不得運送。在安全方面,應用領域決定適用標準:可攜式產品適用IEC 62133-2,工業與儲能應用適用IEC 62619與IEC 63056,電動車適用UNECE R100、UL 2580與ISO 6469。在效能方面,測量容量、內阻、循環壽命、自放電、充電接受度與溫度相關行為。

在此類別中,「層級」的區分至關重要,也是供應鏈中爭議最多的議題。電芯、模組與電池包分別評估;電芯取得的證書並不能證明電池包的符合性。除電芯外,電池包的表現取決於電池管理系統、散熱設計、機械結構、連接配置與絕緣協調。將電芯供應商的報告直接放入電池包檔案中是常見但不充分的做法。

熱失控及其擴散是此領域最關鍵的議題。鋰電芯受損或過熱時可能進入自我維持的化學反應;此時通常已無法從外部帶走熱量。因此現代標準將單一電芯的熱失控視為不可避免的故障情境,並改變提問方式:事件是否會擴散至相鄰電芯、電池包外釋放了什麼、使用者還剩多少時間逃生?

在此領域,電池管理系統並非被視為一塊電子電路板,而是被評估為一項安全功能。須證明過充、過放、過電流與過溫保護確實動作,系統在故障時會進入安全狀態,且其軟體已通過驗證。在工業與車輛應用中,此評估與功能安全框架相連結。

監管方面正迅速加嚴。歐盟《電池法規》(EU) 2023/1542 超越了安全範疇,引入碳足跡聲明、回收含量比例、耐久性與容量聲明、電池護照,以及可攜式電池的可移除性等義務。這使測試範圍擴展至傳統安全測試之外。

此領域的方法群組

電濫用
過充、過放、外部短路、強制放電與不平衡充電。這正是檢驗保護電路是否真正運作之處。
機械性濫用
振動、衝擊、擠壓、穿刺、自由落下與翻覆。監測是否出現內部短路情況。
熱測試
溫度循環、熱衝擊、高溫存放、火焰暴露與熱失控擴散。
環境測試
濕度、低壓、鹽霧,以及必要時的浸沒;這些在車輛與戶外應用中尤為重要。
性能測量
容量、能量與功率、內阻、效率、循環壽命、日曆壽命與溫度相關行為。
BMS驗證
驗證保護門檻、電芯平衡功能、通訊與故障回應。

此領域常見混淆之處

UN 38.3 並非產品安全證書;它僅證明運輸符合性。
電芯證書並不能證明電池包的符合性。電池包須以自身架構另行評估。
以相同電芯組成的兩個電池包會產生不同結果;散熱、連接與機械結構是決定性因素。
效能測試並非安全測試。循環壽命報告並不滿足安全要求。
對電動車電池而言,UL 2580 報告與 UNECE R100 認證並非同一回事;前者是標準評估,後者是型式認證制度。
轉為二次應用的車輛電池會進入新的使用型態;先前的評估無法直接沿用。

這些結果支持哪些決策

運輸符合性與出貨測試摘要
產品安全聲明與市場准入
電池法規下的效能、耐久性與碳足跡聲明
評估電芯供應商或 BMS 變更的影響
儲能系統的現場驗收流程

關於Thermal Propagation — UN 38.3的常見問題

傳播直接意味著失敗嗎？

這取決於所應用的規格。有些法規根本不允許傳播；其他人認為提供居民疏散所需的預警時間就足夠了。

應該選擇哪種觸發方式？

規範決定了方法。局部加熱重複性最強；在一些法規中，釘子穿透不再是首選，因為它被認為不能很好地代表實際的現場故障。

Thermal Propagation — UN 38.3