يُشكّل شحن بطاريات الليثيوم مخاطر كبيرة في حال عدم استيفائها لمعايير السلامة. يضمن اختبار UN38.3 قدرة هذه البطاريات على تحمّل الظروف القاسية، مثل تغيّرات الضغط وتقلّبات درجة الحرارة والصدمات الميكانيكية أثناء النقل.
بدون إجراء الاختبارات المناسبة، يمكن أن تحدث حوادث تتعلق ببطاريات الليثيوم، مما يؤدي إلى نشوب حرائق أو انفجارات.
في عام 2022، وقعت 55 حادثة طيران تتعلق ببطاريات الليثيوم، بما في ذلك حوادث الدخان أو الحريق.
كانت الشحن الزائد، والدوائر القصيرة الخارجية، والصدمات العنيفة من الأسباب الشائعة.
يمنع الامتثال لـ UN38.3 مثل هذه المخاطر، ويحافظ على السلامة العامة والبيئية.
الوجبات السريعة الرئيسية
يضمن اختبار UN38.3 سلامة شحن بطاريات الليثيوم، ويساعد على منع مخاطر مثل الحرائق والانفجارات أثناء النقل.
يُشترط اتباع معايير UN38.3 لشحن بطاريات الليثيوم حول العالم، مما يضمن استيفائها لمعايير السلامة العالمية.
اجتياز اختبارات UN38.3 يجعل بطاريات الليثيوم أكثر موثوقيةً وأسهل بيعًا، مما يُساعد الشركات على البقاء في صدارة السوق.
الجزء 1: فهم اختبار UN38.3
1.1 ما هو UN38.3؟
يشير معيار UN38.3 إلى مجموعة من معايير السلامة الصارمة التي وضعتها الأمم المتحدة لضمان النقل الآمن لبطاريات الليثيوم. تُعد هذه المعايير جزءًا من دليل الأمم المتحدة للاختبارات والمعايير، وتحديدًا القسم 38.3، الذي يوضح عملية اختبار بطاريات الليثيوم. الهدف هو محاكاة الظروف الواقعية التي قد تواجهها البطاريات أثناء الشحن، مثل درجات الحرارة العالية والاهتزازات والصدمات.
تتضمن عملية الاختبار ثمانية اختبارات محددة (من T1 إلى T8)، صُمم كل منها لتقييم جانب مختلف من جوانب سلامة البطارية. على سبيل المثال، يُحاكي اختبار محاكاة الارتفاع (T1) ظروف الضغط المنخفض أثناء النقل الجوي، بينما يُقيّم الاختبار الحراري (T2) قدرة البطارية على تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة.
بالالتزام بمتطلبات الاختبار، يضمن المصنعون استيفاء بطاريات الليثيوم لمعايير السلامة الدولية. هذا الالتزام ليس مجرد ضرورة تنظيمية، بل خطوة أساسية في منع الحوادث أثناء النقل.
1.2 غرض اختبار UN38.3
الهدف الرئيسي من اختبار UN38.3 هو التحقق من سلامة وموثوقية بطاريات الليثيوم أثناء النقل. تُصنف بطاريات الليثيوم ضمن الفئة 9 من البضائع الخطرة نظرًا لمخاطرها المحتملة، مثل ارتفاع درجة الحرارة أو الحريق أو الانفجار. تضمن شهادة UN38.3 قدرة هذه البطاريات على تحمل ضغوط الشحن دون أن تُشكل خطرًا على الأشخاص أو الممتلكات أو البيئة.
تخدم عملية الاختبار عدة أغراض رئيسية:
شهادة السلامة:يتحقق من أن بطاريات الليثيوم آمنة للنقل عبر طرق مختلفة، بما في ذلك الجو والبحر والسكك الحديدية والطرق.
التدقيق المطلوب:تم الاعتراف بمعيار UN38.3 باعتباره معيارًا عالميًا، مما يجعل من الضروري للشركات المصنعة تلبية هذه المتطلبات لشحن منتجاتها دوليًا.
تصنيف المخاطر:يساعد الاختبار في تصنيف بطاريات الليثيوم باعتبارها سلعًا خطرة ويضمن تعبئتها ووضع العلامات عليها وتوثيقها بشكل صحيح.
يسلط الجدول أدناه الضوء على الأهداف الرئيسية لاختبار UN38.3:
غرض اختبار UN38.3 | الوصف |
|---|---|
شهادة السلامة | ضمان سلامة نقل البطاريات المعتمدة على الليثيوم عبر طرق مختلفة. |
التدقيق المطلوب | تم قبولها كمعيار وطني ودولي لشحن بطاريات الليثيوم. |
تصنيف المخاطر | تصنف البطاريات القائمة على الليثيوم ضمن المواد الخطرة من الفئة 9. |
متطلبات الاختبار | يتعين على الشركات المصنعة إجراء الاختبارات (T1 إلى T8) وتوثيق النتائج للحصول على الشهادة. |
بالإضافة إلى استيفاء المعايير التنظيمية، يُقلل اختبار UN38.3 من المخاطر المرتبطة ببطاريات الليثيوم. على سبيل المثال، يمنع حوادث مثل الحرائق الناتجة عن الشحن الزائد أو قصر الدائرة. كما تضمن عملية الاختبار هذه قدرة المصنّعين على توفير الوثائق اللازمة لشحن بطاريات الليثيوم جوًا أو بحرًا.
نصيحهتتوفر أوقات تسليم سريعة لاختبارات UN38.3، حيث تُسلَّم النتائج غالبًا خلال خمسة أسابيع. هذا يُتيح للمُصنِّعين اعتماد منتجاتهم بسرعة وتلبية متطلبات السوق.
من خلال فهم غرض ونطاق اختبار UN38.3، يمكنك تقدير دوره في ضمان النقل الآمن والفعال لبطاريات الليثيوم.
الجزء الثاني: الاختبارات المتضمنة في شهادة UN2
2.1 محاكاة الارتفاع
يُقيّم اختبار محاكاة الارتفاع أداء البطاريات في ظروف الضغط المنخفض، مُحاكيًا النقل الجوي على ارتفاعات عالية. خلال هذا الاختبار، تُخزّن البطاريات عند ضغط 11.6 كيلو باسكال أو أقل لمدة ست ساعات على الأقل، وفي درجة حرارة 20 ± 5 درجات مئوية. تضمن هذه العملية قدرة البطاريات على تحمّل الضغط المنخفض المُختبر في عنابر الشحن غير المضغوطة على ارتفاعات تصل إلى 15,000 متر.
غالبًا ما ينتج الفشل في هذا الاختبار عن تسرب أو تهوية أو تمزق، مما قد يُشكل مخاطر سلامة جسيمة أثناء النقل الجوي. باجتياز هذا الاختبار، يمكنك ضمان استيفاء بطارياتك لمتطلبات السلامة الصارمة للسفر الجوي.
2.2 الاختبار الحراري
يُقيّم الاختبار الحراري قدرة البطاريات على تحمّل التغيرات السريعة والقصوى في درجات الحرارة. يتضمن هذا الاختبار تعريض البطاريات لعشر دورات من درجات الحرارة القصوى، تتراوح بين -40 درجة مئوية و+75 درجة مئوية، تليها 24 ساعة في درجة حرارة الغرفة. يوضح الجدول أدناه أنماط درجة الحرارة والرطوبة المستخدمة خلال هذا الاختبار:
يضمن هذا الاختبار حفاظ البطاريات على سلامتها الهيكلية وكفاءتها في ظل الظروف البيئية القاسية. وهو بالغ الأهمية للمنتجات المشحونة عبر مناطق ذات مناخات متفاوتة.
2.3 اختبار الاهتزاز
يُحاكي اختبار الاهتزاز الاهتزازات الميكانيكية التي تتعرض لها البطاريات أثناء النقل. يستخدم الاختبار موجة جيبية بترددات تتراوح بين 7 و200 هرتز، تُطبق لمدة ثلاث ساعات في ثلاثة اتجاهات عمودية. تُقيّم هذه العملية الدقيقة سلامة هيكل البطاريات وتضمن سلامة مكوناتها الداخلية.
من خلال اجتياز هذا الاختبار، يمكنك التأكد من أن بطارياتك قادرة على تحمل الضغوط المادية للشحن دون المساس بالسلامة أو الأداء.
2.4 اختبار الصدمة
اختبار الصدمات يُعرِّض البطاريات لصدمات ميكانيكية مفاجئة لتقييم قدرتها على التحمل. يتضمن هذا الاختبار 18 نبضة صدمة ميكانيكية نصف جيبية تُطبَّق في ثلاثة اتجاهات موجبة وسالبة. يمكن أن تصل قوة الصدمة إلى 150 ضعف قوة الجاذبية، حسب كتلة البطارية.
ويضمن الاختبار أن البطاريات قادرة على تحمل الضغط الميكانيكي الكبير دون حدوث أي فشل.
غالبًا ما تحدث الأعطال بسبب ارتخاء المكونات أو كسرها، مما يجعل هذا الاختبار جزءًا أساسيًا من عملية الاعتماد.
يُعد اختبار الصدمات ثاني أكثر أسباب عدم الامتثال لمعايير UN38.3 شيوعًا. بضمان اجتياز بطارياتك لهذا الاختبار، يمكنك تقليل خطر الأعطال الميكانيكية بشكل كبير أثناء النقل.
2.5 اختبار الدائرة القصيرة الخارجية
يُقيّم اختبار قصر الدائرة الخارجية سلامة البطاريات عند حدوث قصر في أطرافها. خلال هذا الاختبار، تُعرَّض البطاريات لتيار عالٍ لمدة ساعة واحدة في ظروف مُتحكَّم فيها عند درجة حرارة ٥٧ ± ٤ درجة مئوية. يُلخِّص الجدول أدناه العملية والنتائج المتوقعة:
يضمن هذا الاختبار أن البطاريات الخاصة بك قادرة على التعامل مع الدوائر القصيرة دون التسبب في حرائق أو انفجارات، مما يعزز سلامتها أثناء النقل.
2.6 اختبار التأثير والسحق
تُحاكي اختبارات الاصطدام والسحق التلف الميكانيكي لتقييم سلامة هيكل البطاريات. لاختبار الاصطدام، تُعرَّض خلية أسطوانية قطرها أكثر من 20 مم لسقوط جسم ثقيل. أما الخلايا الأصغر، فتُطبَّق عليها قوة سحق. يُوضِّح الجدول أدناه الخصائص الرئيسية للمعدات المستخدمة في هذه الاختبارات:
الميزات | الوصف |
|---|---|
اسم المنتج | جهاز اختبار صدمات تسريع البطارية |
الحمولة القصوى | كغ 10 |
تسارع الذروة | 20—1500 جرام |
مدة النبض | مللي 0.5-7 |
نظام القياس | قناتان إدخال بتردد أخذ عينات 2 كيلوهرتز |
شكل موجة الصدمة | شكل موجة نصف الجيب لاختبار التأثير |
الموثوقية | متوسط معدل الفشل ≥ 5000 ساعة |
تضمن هذه الاختبارات أن البطاريات الخاصة بك يمكنها تحمل سوء الاستخدام الميكانيكي دون حدوث ماس كهربائي داخلي أو أعطال أخرى.
2.7 اختبار الشحن الزائد
يُقيّم اختبار الشحن الزائد سلامة البطاريات الثانوية (القابلة لإعادة الشحن) عند شحنها بما يتجاوز حدودها الموصى بها. تُشحن البطاريات بضعف أقصى تيار لها لمدة 24 ساعة. يضمن هذا الاختبار عدم ارتفاع درجة حرارة البطاريات أو اشتعالها أو انفجارها في ظل ظروف الشحن الزائد.
من خلال اجتياز هذا الاختبار، يمكنك إثبات أن بطارياتك آمنة للاستخدام حتى في السيناريوهات التي يحدث فيها خلل في أنظمة الشحن.
2.8 اختبار التفريغ القسري
يُقيّم اختبار التفريغ القسري قدرة البطاريات على تحمّل ظروف التفريغ القسري. يتضمن هذا الاختبار تفريغ البطاريات عند أقصى تيار مُحدّد لها لفترة زمنية مُحدّدة بناءً على سعتها المُصنّفة.
هذا الاختبار بالغ الأهمية لضمان قدرة بطارياتك على تحمل حالات التفريغ الشديد دون المساس بالسلامة أو الأداء. وهو مهم بشكل خاص للبطاريات الأساسية (غير القابلة لإعادة الشحن)، فهي أكثر عرضة للتلف الناتج عن التفريغ القسري.
الجزء 3: أهمية اختبار UN38.3 لبطاريات الليثيوم
3.1 ضمان النقل الآمن
يلعب اختبار UN38.3 دورًا حاسمًا في ضمان النقل الآمن لبطاريات الليثيوم. أثناء الشحن، تواجه البطاريات تحديات متنوعة، بما في ذلك تغيرات الضغط والاهتزازات والصدمات الميكانيكية. قد تؤثر هذه الظروف سلبًا على سلامة البطاريات إذا لم تكن مصممة لتحمل هذه الضغوط. باستيفاء متطلبات الاختبار الموضحة في شهادة UN38.3، يمكنك التأكد من أن بطاريات الليثيوم الخاصة بك متينة بما يكفي لتحمل هذه الظروف دون أي عطل.
تُقيّم عملية الاختبار عوامل متعددة، مثل قدرة البطاريات على مقاومة قصر الدائرة، والشحن الزائد، ودرجات الحرارة العالية. يضمن هذا سلامة البطاريات أثناء النقل، مما يقلل من احتمالية وقوع حوادث كالحرائق أو الانفجارات. على سبيل المثال، يُحاكي اختبار محاكاة الارتفاع ظروف الضغط المنخفض أثناء النقل الجوي، مما يضمن قدرة البطاريات على تحمل الارتفاعات العالية بأمان.
3.2 تلبية المعايير التنظيمية العالمية
يُعدّ الامتثال لشهادة UN38.3 أمرًا أساسيًا لتلبية المعايير التنظيمية العالمية. تُصنّف بطاريات الليثيوم كسلع خطرة، ويخضع نقلها لرقابة صارمة من قِبَل الهيئات الدولية. تضمن شهادة UN38.3 استيفاء بطارياتك لهذه اللوائح، مما يسمح لك بشحنها عبر الحدود دون أي تعقيدات قانونية.
تتجلى أهمية الالتزام بهذه المعايير في بروتوكولات الاختبار الصارمة المتبعة عالميًا. على سبيل المثال، يتضمن GB38031-2020، وهو معيار سلامة إلزامي في الصين للسيارات الكهربائية، اختبارات مماثلة لمعيار UN38.3. وقد اجتازت خلايا Li-Metal سعة 100 أمبير/ساعة من SES AI هذه الاختبارات بنجاح، مما يُمثل إنجازًا هامًا في هذا المجال. وهذا يُظهر كيف يُمكن للامتثال لمعايير السلامة الصارمة أن يُعزز مصداقية منتجك وقابليته للتسويق.
3.3 تقليل المخاطر المرتبطة ببطاريات الليثيوم
تُشكّل بطاريات الليثيوم مخاطرَ جوهرية، مثل ارتفاع درجة الحرارة، وقصر الدائرة الكهربائية، والتفريغ القسري. يُقلّل اختبار UN38.3 من هذه المخاطر بضمان قدرة البطاريات على تحمّل الظروف القاسية دون المساس بالسلامة. على سبيل المثال، يُقيّم اختبار قصر الدائرة الخارجية أداء البطاريات عند حدوث قصر في الدائرة الكهربائية لأطرافها، مما يضمن عدم اشتعالها أو انفجارها.
بالالتزام بمتطلبات اختبار UN38.3، يمكنك تقليل مخاطر السلامة المرتبطة ببطاريات الليثيوم بشكل كبير. هذا لا يحمي الأشخاص والممتلكات فحسب، بل يعزز أيضًا سمعة علامتك التجارية من حيث الموثوقية والسلامة. تضمن عملية الاختبار الدقيقة أن بطارياتك تلبي أعلى معايير السلامة، مما يمنحك أنت وعملائك راحة البال.
يضمن اختبار UN38.3 النقل الآمن لبطاريات الليثيوم من خلال استيفائه للمتطلبات التنظيمية الصارمة. وتؤكد عملية الاعتماد هذه امتثال البطاريات لمتطلبات الاختبار العالمية، مما يقلل من مخاطر ارتفاع درجة الحرارة أو الانفجارات. بالالتزام بشهادة UN38.3، تُثبت التزامك بالسلامة والموثوقية والاستدامة، مما يعزز سمعتك في صناعة الليثيوم.
الأسئلة الشائعة
1. ماذا يحدث إذا فشلت بطارية الليثيوم في اختبار UN38.3؟
في حال تعطل البطارية، يجب معالجة المشكلة، أو إعادة تصميم المنتج، أو تحسين ميزات السلامة فيه. إعادة الاختبار ضرورية للحصول على الشهادة.
2. هل اختبار UN38.3 إلزامي لجميع بطاريات الليثيوم؟
نعم، يُعدّ اختبار UN38.3 إلزاميًا لشحن بطاريات الليثيوم دوليًا. فهو يضمن الامتثال لمعايير السلامة العالمية ويُقلّل من مخاطر النقل.
3. كم من الوقت تستغرق عملية الحصول على شهادة UN38.3؟
تستغرق العملية عادةً من 4 إلى 6 أسابيع. مع ذلك، قد تختلف المدة الزمنية باختلاف منشأة الاختبار وتعقيد تصميم البطارية.
نصيحهابدأ عملية الاعتماد مبكرًا لتجنب تأخير الشحن. للحصول على إرشادات احترافية حول شهادة UN38.3، تفضل بزيارة Large Power.
