联合国锂电池UN38.3测试修订提案解读

联合国TDG专家委员第64次会议将于2024年6月24日至7月3日在日内瓦举行。本期解读，小编就联合国官网上已经发布的有关锂电池UN38.3测试修订的提案做一个简要解读，方便大家能够及时了解未来联合国《试验和标准手册》的修订方向。

图1 第64次会议提案查阅示意图

本次会议全部提案查看链接：https://unece.org/info/Transport/Dangerous-Goods/events/385416。

一、UN38.3测试修订

(一)  试验T.5外部短路测试修订

1. RECHARGE协会提出有保护端子不可拆卸部件的电池豁免T.5试验（提案ST/SG/AC.10/C.3/2024/15）

RECHARGE（Advanced Rechargeable & Lithium Batteries Association）协会提出增加如下说明：

图2 已经有防短路措施的电池免于做T.5试验

提案建议如果电池有如下设计：

i. 拥有通过防止接触端子，以避免短路的不可拆卸部件，并可通过无线直接操作此类部件，或

ii. 拥有不可拆卸的保护部件防止接触端子并在最终安装前可拆卸，而且最终安装后可通过完整的电池、设备或车辆来起到保护作用以防止短路。

可以免于做T.5试验，前提是要通过T.1至T.4物理验证其保护部件仍然有效，这过程可以接受拆解电池。

现在市场上有很多无法拆卸的、设计保护措施的无线充电电池或者大型电池储能系统。此类产品如果做外部短路测试必须拆卸电池暴露其端子才可以进行，而法规UN38.3测试的原则应该是针对设计好的产品进行测试并且将电池暴露缺乏绝缘保护也会引起风险。因此RECHARGE协会提出该提案。

图3 不适合做T.5试验的电池产品示例

图3给出不适合做T.5试验的电池产品示例。左边①是一个高压电池示意图，高压电池的安全系统通常设计为可以防止外部短路；保护组件（如图6中的红色阴影框所示）会通过快速反应断开电路来阻止电流流动。这是防止外部短路的最佳技术手段。右边②是一个无线充电器，此种无线充电器没有外部电极，通过内部感应系统充电，该设计降低了一定风险，如果要进行T.5试验，必须要拆卸电池才可以进行，此操作也违背了UN38.3测试的原则。

2. PRBA协会提出修订T.5测试程序文本（提案ST/SG/AC.10/C.3/2024/54）

图4 修订T.5程序文本

如图4所示，PRBA协会强调加温是指外壳温度或者电池内部达到均匀稳定的57±4℃；第二自然段里回温指的是电池或电池组而非电池或电池组外壳温度。

提出此建议是因为大型电池在进行短路测试时，出于安全考虑，通常需要在测试之前从加热室中取出。其中一个问题是电池金属外壳降温较快，很难在测试正式开始前将温度维持在57±4°C；然而电池内部的温度较稳定，下降趋势见下图：

图5 电池外壳和电池内部温度下降趋势对比图

专家认为电池内部温度应该是对于测试来说最准确的温度表示，因此从试验准确性和实际操作问题的角度，协会提出修订程序文本里的写法，强调应该以电池本身温度为试验何时开始的指标。

(二)  试验T.6撞击/挤压和T.8 强制放电测试修订（ST/SG/AC.10/C.3/2024/39、ST/SG/AC.10/C.3/2024/40）

中国专家提出两个提案关于试验T.6和T.8的修订。

1. 试验T.6修订：

图6 中国专家关于试验T.6的修订提议

中国专家关于试验T.6提出两个建议。两个建议的中心意思都是强调要说明挤压平面的尺寸要大于电池的最宽边。这是因为最近出现越来越多大尺寸的菱柱形和袋装电池，而在T.6测试里没有说明两个挤压平面的尺寸要求，如果挤压面尺寸小于电池尺寸必然导致试验结果的不准确性。

图7 菱柱形电池和袋装电池示例

2. 试验T.8修订：

修订提议主要是新增如下小节：

图8 新增38.3.4.8.3小节

新增小节是关于可充电电池测试程序，相应38.3.4.8.2小节标题由原来的“试验程序”改为“原电池试验程序”，以区分原电池和可充电电池。

原T.8试验说“每个电池应在环境温度下通过与12伏直流电源串联连接进行强制放电”，而实际情况现在越来越多电池能量密度提高，电池容量大大增加；测试所需的电流也随之上升，原有试验程序要求无法满足现在电池的实际情况。另外应该根据产品的性质区分原电池和可充电电池的试验程序，而现行试验手册T.8引用的是标准IEC 60086-4原电池—第4部分：锂电池的安全性：第6.5.4章的试验H：强制放电，仅针对原电池。

因此中国专家建议引用标准IEC 62133-2和IEC 62660‑2中的程序增加关于可充电电池的试验要求。由于钠离子电池的工作原理与锂电池一样，因此引用的这两个标准同样适用钠离子电池的强制放电试验要求。

(三)  锂电池产品再利用（ST/SG/AC.10/C.3/2024/55）

PRBA协会为推广“循环经济”的概念，促进锂电池产品的再利用，提议如果用原始备件或同等规格和质量的零件更换有缺陷的零件来修复电池，可以不用再重复进行UN38.3测试。见下图提示的语句：

图9 免于重复测试的电池产品

(四)  UN38.3试验顺序说明（ST/SG/AC.10/C.3/2024/56）

图10 UN38.3测试顺序说明

PRBA协会提出修改38.3.4小节里关于程序顺序的问题。提议将原来T.1至T.5试验需要按顺序进行改成T.1至T.4试验先做（按顺序或者不按顺序都可）；接着做T.5，T.6和T.8试验。

鉴于实际操作经验，有专家提出是否可以不按照试验数字的顺序进行，只要T.1至T.5先全部进行完即可。如果提议通过，可以节约试验周期和成本。以下是实际操作经验示例：

● 例1：进行T.2温度试验时，对于大型电池来说可能试验烘箱只能放下1到2个电池，并且T.2试验要耗时大约2周。如果可以不按照顺序进行，则当1个大型电池进行试验T.2时，剩余电池可以先进行T.3和T.4试验。

● 例2：假如进行T.2试验时意外断电，只完成了9次循环而非10次，如果严格按照顺序进行，则必须从头重新进行。如果不按顺序进行，则补1次循环即可接着往下进行试验。

鉴于T.5外部短路试验对于电池的破坏性，它肯定是排在T.1至T.4后面。T.1至T.4的累积试验应该能够证明电池的安全防护性。因此不需要强调T.1至T.4的试验顺序。

二、小结

本期技术解读，小编为大家分享了联合国TDG专家委员会第64次会议关于UN38.3试验的提案。通过以上提案的解读我们能够了解到部分修订从实际应用、操作经验角度省去了一些不必要的、重复的测试，为相关行业争取试验便利、节约周期和成本。希望相关的企业和行业积极关注，部分提案一旦采纳会对相关行业的合规运输产生深远影响。