UN38.3試験とは何か、そしてリチウム電池にとってなぜ重要なのか

2025 年 6 月 11 日

リー・パン博士

湖北大学理学博士、中南大学材料科学工学博士。高性能電極材料、防爆電池、低温電池の分野で長年研究を行い、確固たる科学研究のバックグラウンドと豊富な実務経験を有する。

リチウム電池は、安全基準を満たしていない場合、輸送中に重大なリスクを伴います。UN38.3試験は、輸送中の圧力変化、温度変動、機械的衝撃といった過酷な条件に耐えられることを証明します。

適切なテストを行わないと、リチウム電池に関連する事故が発生し、火災や爆発につながる可能性があります。

2022年には、発煙や火災の発生を含む55件の航空事故にリチウム電池が関係していました。
過充電、外部短絡、激しい衝撃が一般的な原因でした。
UN38.3 に準拠することで、このようなリスクを防ぎ、公共の安全と環境の安全を守ります。

主要なポイント（要点）

UN38.3試験は、リチウム電池の輸送安全性を確保します。輸送中の火災や爆発などの危険を防ぐのに役立ちます。
リチウム電池を世界中に輸送するには、UN38.3規則に従う必要があります。これにより、リチウム電池が世界的な安全規則を満たすことが保証されます。
UN38.3試験に合格することで、リチウム電池の信頼性が高まり、販売が容易になります。これにより、企業は市場で優位性を維持できます。

パート1：UN38.3テストの理解

1.1 UN38.3 とは何ですか?

UN38.3は、リチウム電池の安全な輸送を確保するために国連が制定した厳格な安全基準です。これらの基準は、国連試験基準マニュアルの一部であり、特に38.3項ではリチウム電池の試験プロセスが概説されています。その目的は、輸送中に電池が遭遇する可能性のある極端な温度、振動、衝撃などの現実世界の状況をシミュレートすることです。

試験プロセスには、バッテリーの安全性の異なる側面を評価するために設計された1つの特定の試験（T8からT1）が含まれます。例えば、高度シミュレーション試験（T2）は航空輸送中の低圧状態を再現し、温度試験（TXNUMX）は急激な温度変化に対するバッテリーの耐性を評価します。

試験要件を遵守することで、メーカーは自社のリチウム電池が国際安全基準を満たしていることを保証できます。このコンプライアンスは、規制上の要件であるだけでなく、輸送中の事故を防止するための重要なステップでもあります。

1.2 UN38.3試験の目的

UN38.3試験の主な目的は、輸送中のリチウム電池の安全性と信頼性を証明することです。リチウムベースの電池は、過熱、火災、爆発などの潜在的なリスクがあるため、クラス9の危険物に分類されています。UN38.3認証は、これらの電池が輸送中のストレスに耐え、人、財産、環境に危険を及ぼさないことを保証します。

テストプロセスにはいくつかの重要な目的があります。

安全認証: 航空、海上、鉄道、道路など、さまざまな輸送方法でリチウム電池が安全であることを確認します。
企業コンプライアンスUN38.3 は世界標準として認められており、製造業者が製品を国際的に出荷するにはこれらの要件を満たすことが必須となっています。
危険有害性の分類: このテストは、リチウム電池を危険物として分類し、正しく梱包、ラベル付け、文書化されていることを確認するのに役立ちます。

以下の表は、UN38.3 テストの主な目的を示しています。

UN38.3試験の目的	詳細説明
安全認証	リチウムベースのバッテリーがさまざまな方法で安全に輸送されることを保証します。
企業コンプライアンス	リチウム電池の輸送に関する国内および国際規格として認められています。
危険有害性の分類	リチウムベースのバッテリーは、クラス 9 の危険物として分類されます。
テスト要件	製造業者は認証のためにテスト (T1 ～ T8) を実施し、結果を文書化する必要があります。

UN38.3試験は、規制基準を満たすだけでなく、リチウム電池に関連するリスクを最小限に抑えます。例えば、過充電や短絡による火災などの事故を防止します。また、この試験プロセスにより、製造業者はリチウム電池を航空輸送または海上輸送する際に必要な書類を提出できるようになります。

先端UN38.3試験は迅速な処理時間で提供されており、結果は通常XNUMX週間以内に提供されます。これにより、メーカーは製品を迅速に認証し、市場の需要に応えることができます。

UN38.3 テストの目的と範囲を理解することで、リチウム電池の安全で効率的な輸送を確保する上でのその役割を理解できるようになります。

パート2：UN38.3認証に必要なテスト

2.1 高度シミュレーション

高度シミュレーション試験は、高高度での航空輸送を模擬し、低圧条件下でのバッテリーの性能を評価します。この試験では、バッテリーを11.6 kPa以下の圧力、20 ± 5 °Cの温度で少なくとも15,000時間保管します。このプロセスにより、バッテリーが高度XNUMXメートルまでの非加圧貨物室で発生する減圧に耐えられることが確認されます。

この試験に不合格となるケースは、液漏れ、ガス漏れ、破裂などが原因であることが多く、航空輸送中に重大な安全リスクをもたらす可能性があります。この試験に合格することで、お客様のバッテリーが航空輸送の厳格な安全要件を満たしていることを保証できます。

2.2 熱試験

熱試験は、急激かつ極端な温度変化に対するバッテリーの耐久性を評価します。この試験では、バッテリーを-40℃から+75℃までの極端な温度変化に24サイクルさらした後、XNUMX時間常温に放置します。以下の表は、この試験で使用された温度と湿度のプロファイルの概要を示しています。

この試験は、過酷な環境条件下でもバッテリーの構造的完全性と機能性を維持することを保証します。特に、気候の異なる地域に輸送される製品にとって非常に重要です。

2.3 振動試験

振動試験は、輸送中にバッテリーが受ける機械的振動をシミュレートします。この試験では、7Hzから200Hzの周波数の正弦波をXNUMXつの垂直方向にXNUMX時間印加します。この厳格なプロセスにより、バッテリーの構造的完全性を評価し、内部コンポーネントの安全性を確保します。

このテストに合格することで、安全性や性能を損なうことなく、バッテリーが輸送中の物理的ストレスに耐えられることが確認されます。

2.4 衝撃試験

衝撃試験では、バッテリーに突然の機械的衝撃を与え、その耐久性を評価します。この試験では、正負18方向から150回の半正弦波機械的衝撃パルスを加えます。衝撃の強さは、バッテリーの質量に応じて、最大重力のXNUMX倍に達することがあります。

このテストにより、バッテリーが故障することなく大きな機械的ストレスに耐えられることが保証されます。
障害はコンポーネントの緩みや破損によって発生することが多いため、このテストは認証プロセスの重要な部分となります。

衝撃試験は、UN38.3認証において不適合となる原因としてXNUMX番目に多いものです。この試験に合格することで、輸送中の機械的な故障のリスクを大幅に軽減できます。

2.5 外部短絡試験

外部短絡試験は、端子間が短絡した際のバッテリーの安全性を評価する試験です。この試験では、57±4℃の温度管理下で、バッテリーにXNUMX時間、高電流を流します。以下の表は、試験手順と期待される結果をまとめたものです。

このテストにより、バッテリーが火災や爆発を引き起こすことなく短絡に耐えられることが保証され、輸送中の安全性が向上します。

2.6 衝撃および圧縮試験

衝撃試験および圧縮試験は、機械的損傷をシミュレートし、バッテリーの構造的完全性を評価します。衝撃試験では、直径20mmを超える円筒形セルに重量物を落下させます。より小さなセルには、圧縮力を加えます。以下の表は、これらの試験に使用される装置の主な特徴を示しています。

機能	詳細説明
製品名	バッテリー加速衝撃試験装置
最大負荷	10キロ
ピーク加速	20〜1500G
パルス持続時間	0.5 7-MS
測定システム	2 kHzのサンプリング周波数を持つ192CH入力チャンネル
衝撃波形	衝撃試験用の半正弦波形
信頼性の向上	平均故障率 ≥ 5000時間

これらのテストにより、バッテリーが内部の短絡やその他の故障を起こすことなく、機械的な酷使に耐えられることが保証されます。

2.7 過充電試験

過充電試験は、二次電池（充電式電池）を推奨電流値を超えて充電した場合の安全性を評価します。電池は最大電流の24倍でXNUMX時間充電されます。この試験により、過充電状態において電池が過熱、発火、または爆発しないことを確認します。

このテストに合格すると、充電システムが故障した場合でもバッテリーが安全に使用できることを証明できます。

2.8 強制排出試験

強制放電試験は、バッテリーが強制放電条件に耐えられるかどうかを評価します。この試験では、定格容量に基づいて定められた時間、規定の最大電流でバッテリーを放電します。

この試験は、バッテリーが安全性や性能を損なうことなく、過酷な放電シナリオに耐えられることを確認するために不可欠です。特に、強制放電による損傷を受けやすい一次電池（充電不可）にとって重要です。

パート3：リチウム電池にとってUN38.3試験が重要な理由

3.1 安全な輸送の確保

UN38.3試験は、リチウム電池の安全な輸送を確保する上で重要な役割を果たします。輸送中、電池は圧力変化、振動、機械的衝撃など、様々な条件にさらされます。これらの条件は、電池がそのようなストレスに耐えられるように設計されていない場合、安全性を損なう可能性があります。UN38.3認証に定められた試験要件を満たすことで、リチウムベースの電池がこれらの条件に故障なく耐えられるほど堅牢であることを確認できます。

この試験プロセスでは、バッテリーの短絡、過充電、極端な温度への耐性など、複数の要素を評価します。これにより、輸送中のバッテリーの安全性が確保され、火災や爆発などの事故の発生リスクが低減されます。例えば、高度シミュレーション試験では、航空輸送中の低圧状態を再現し、バッテリーが高高度でも安全に耐えられることを確認します。

3.2 世界的な規制基準への準拠

UN38.3認証への準拠は、世界的な規制基準を満たすために不可欠です。リチウムベースのバッテリーは危険物に分類されており、その輸送は国際機関によって厳しく規制されています。UN38.3認証は、バッテリーがこれらの規制を満たしていることを保証し、法的手続きを経ることなく国境を越えて輸送することを可能にします。

これらの規格への準拠の重要性は、世界中で厳格な試験プロトコルが採用されていることからも明らかです。例えば、中国の電気自動車向け強制安全規格であるGB38031-2020には、UN38.3と同様の試験が含まれています。SES AIの100Ahリチウム金属セルはこれらの試験に合格し、業界における重要なマイルストーンとなりました。これは、厳格な安全規格への準拠が製品の信頼性と市場性を高めることを実証しています。

3.3 リチウム電池に関連するリスクの軽減

リチウム電池は、過熱、短絡、強制放電といった固有のリスクを伴います。UN38.3試験は、安全性を損なうことなく電池が過酷な条件に耐えられることを保証することで、これらのリスクを最小限に抑えます。例えば、外部短絡試験では、端子が短絡した際の電池の性能を評価し、発火や爆発が発生しないことを確認します。

UN38.3試験要件を遵守することで、リチウムベース電池に関連する安全リスクを大幅に低減できます。これは、人や財産を保護するだけでなく、信頼性と安全性に関するブランドの評判を高めることにもつながります。厳格な試験プロセスにより、お客様の電池は最高の安全基準を満たしていることが保証され、お客様とお客様に安心を提供します。

UN38.3試験は、厳格な規制要件を満たすことで、リチウムベースバッテリーの安全な輸送を保証します。この認証プロセスは、バッテリーが国際的な試験要件を満たしていることを検証し、過熱や爆発などのリスクを軽減します。UN38.3認証を取得することで、安全性、信頼性、持続可能性への取り組みを示すことができ、リチウム業界におけるお客様の評判を高めることができます。