定制锂离子电池组是否需要通过联合国38.3测试？

在为特定设备或应用开发定制锂离子电池组时，原始设备制造商（OEM）通常首先选择符合其所需电压、容量及性能规格的电芯。电芯供应商可能已提供联合国《试验和标准手册》第38.3节（UN 38.3）测试文件，这引发了一个重要问题：这些现有的测试结果能否覆盖成品电池组，还是定制设计需要额外的测试？

答案取决于电池类型、其配置以及现有测试文件的范围。根据《联合国试验和标准手册》，锂电芯和锂电池适用不同的测试要求。对于可充电锂电芯类型，当电池由先前已测试过的电芯组装而成时，同样适用相应的电池层级要求。</p>

当原始设备制造商（OEM）更改电池单体配置、集成电池管理系统（BMS）或开发新外壳时，这种区别至关重要。及早了解这些要求，有助于避免文档缺失以及在开发后期出现意外的测试工作。</p>

定制锂离子电池组是否需要进行联合国38.3测试？

联合国38.3条款指《联合国试验和标准手册》第三部分第38.3小节中的测试要求。该条款规定了一系列设计测试，锂电芯和锂电池在投入运输前必须通过这些测试（须符合适用的运输法规）。</p>

定制电池组是否需要测试，取决于最终设计是否已涵盖在已通过测试的电池类型范围内，以及该类型适用哪些要求。电芯现有的联合国《试验和标准手册》第38.3节（UN 38.3）测试结果，并不能自动证明另行开发的电池组已满足相应的电池层级要求。</p>

单体电池测试 vs. 电池组测试

一个锂电芯根据联合国《试验和标准手册》第38.3节，“电池”与“锂电芯”并非可互换术语。通常而言，电池由两个或两个以上通过永久性方式电气连接的电芯，以及使用所必需的组件（例如外壳、端子和标识）共同组成。单电芯电池在本手册的定义中被单独予以规定。

测试范围也不同：

• 锂离子电池类型：所有锂电芯类型均须接受T.1至T.6以及T.8项试验。
• 不可充电锂电电池类型： 这些需接受T.1至T.5项测试，包括由先前已测试电池单元组成的电池类型。
• 可充电锂离子电池类型： 这些需接受T.1至T.5以及T.7项测试，包括由先前已通过测试的电芯组成的电池类型。

《手册》还为未与所组成的电池分开运输的电池芯规定了专门条款：此类电池芯仅需进行T.6和T.8两项试验。本条款适用于电池芯，不应与完整电池的试验要求相混淆。</p>

何时需要进行额外检测？

当定制电池组与现有测试文档所涵盖的电池类型不同时，可能需要进行额外的测试。

例如，原始设备制造商（OEM）可能采用经过测试的锂离子电芯，但所设计的电池组在串并联配置、保护系统或机械结构方面有所不同。工程团队必须评估该最终设计是否属于现有已测试型号的覆盖范围，抑或应依据联合国《试验和标准手册》第38.3节被视为新型号。</p>

根据第38.3.2.2小节，对受试可充电电芯或电池进行某些变更可能导致新类型。这些变更包括：

• 额定能量（以瓦时为单位测量）变化超过20%。
• 标称电压增加超过20%。
• 可能导致任何规定测试失败的更改。

《手册》列举了可能相关的电池设计变更示例，包括电极或电解质材料、保护装置、安全设计、组成电池单元的数量以及组成电池单元的连接方式等方面的变更。</p>

并非每一项修改都自动要求开展一套全新的测试方案。必须根据已测试的设计和相关要求，评估该变更的影响。因此，原始设备制造商（OEM）在将现有文件用于修改后的电池设计之前，应先核实这些文件的适用范围。

哪些电池设计因素会影响联合国38.3测试要求？

定制电池组结合了电气、电子和机械部件。每个部件都可能影响最终设计及其与现有已测试电池类型的关联性。</p>

因此，在定义电池架构时就应考虑联合国《试验和标准手册》第38.3节的相关要求，而不应等到电池包准备发货时才予以考虑。</p>

电池类型和电池配置

电芯选型是定制电池项目中最早需要做出的决策之一。不同的电芯化学体系、封装形式、尺寸以及电气特性均会影响电池的设计与测试考量。

配置同样重要。改变串联或并联的电池单元数量会影响标称电压、容量、总能量以及电池的物理排列方式。

原始设备制造商应定义：

• 电池化学体系和外形规格，例如圆柱形、棱柱形或软包电池。
• 电池制造商和型号。
• 串联和并联配置。
• 标称电压和容量。
• 总标称能量（瓦时）。

这些规格为评估所提出的电池架构以及将其与现有电池或电芯文档进行比较提供了基准。</p>

电池容量和能量等级

电池容量和标称能量是系统设计和运输分类的重要规格参数。

对于可充电电池，标称能量通常使用标称电压和额定容量计算：

例如，一块标称电压为 48 V、额定容量为 100 Ah 的电池，其标称能量为 4800 Wh。

额定能量值应在电池规格和联合国《试验和标准手册》第38.3节测试总结中保持一致。此外，在评估已测试的可充电电池型号变更时，该值也提供了重要参考。</p>

BMS与保护设计

The 电池管理系统负责监控和控制电池关键运行条件。根据应用场合的不同，其功能可能包括电芯电压监控、温度监控、电流保护、均衡以及与主机设备的通信。

BMS 硬件和软件也可能与联合国《试验和标准手册》第 38.3 节的设计变更评估相关。该手册指出，保护装置（包括硬件和软件）的变更属于可能导致规定测试失败的修改示例。</p>

在定义定制电池组时，原始设备制造商应考虑：

• 过压和欠压保护。
• 过流和短路保护。
• 温度监控与保护。
• 电池均衡策略。
• 通信接口，例如CAN或RS485，根据应用需要而定。

保护策略应作为电池规格的一部分予以记录，包括最终设计中所使用的硬件和软件配置。</p>

电池外壳及机械结构

外壳在为电池与主设备之间提供机械接口的同时，保护电池的电芯和内部元器件。</p>

其设计可能包括安装点、结构支撑、绝缘材料、连接器以及热管理措施。这些特性会影响电池的质量、尺寸和机械性能。</p>

对于OEM项目，外壳要求应与电气规格一同定义。重要考虑因素包括：

• 可用的安装空间和安装方式。
• 外壳材料与结构设计。
• 连接器位置和电缆布线。
• 绝缘和保护要求。
• 冷却或散热装置。
• 运行环境，包括振动和温度条件。

外壳变更不会自动要求进行新的联合国38.3测试，但可能影响规定测试结果的修改应对照已通过测试的设计进行评估。</p>

原始设备制造商在启动定制电池项目前应做哪些准备？

明确的项目需求有助于电池制造商在原型开发之前评估设计、选择合适的电芯，并识别潜在的合规性考量。

原始设备制造商无需在初期就确定所有技术细节。然而，准备以下信息可使初步工程评估更加准确。</p>

电气与性能要求

首先确定电池将要供电的设备或系统的电气要求。

相关信息包括：

• 所需的标称电压和工作电压范围。
• 目标容量和能效等级。
• 持续放电电流和峰值放电电流。
• 充电电流和充电方法。
• 预期运行时间和工作周期。
• 所需的循环寿命和服务寿命。
• 通信协议和数据要求。

该信息为工程团队评估电池选项和定义电池电气性能提供了明确的起点。</p>

有关指定定制UPS电池时所需信息的实际示例，请参见 定制锂电UPS电池要求.

机械和环境要求

电池必须适配可用的安装空间，并在应用预期的条件下运行。

原始设备制造商应提供：

• 电池最大尺寸和重量。
• 安装位置和机械接口。
• 连接器类型和端子位置。
• 工作和存储温度范围。
• 振动、冲击及其他环境条件。
• 冷却、通风或热管理要求。

当电池将被安装在工业设备、医疗设备、备用电源系统或其他专用应用中时，原始设备制造商还应确定任何特定于应用的安全性和集成要求。</p>

运输和合规性要求

运输要求应在最终电池设计获批之前进行讨论。

原始设备制造商应明确说明：

• 电池是单独运输还是安装在设备中。</p>
• 预期的运输方式，例如空运、海运或陆运。
• 目的地市场及适用的运输法规。
• 必需的联合国38.3文件。</p>
• 任何其他产品、系统或市场特定的合规性要求。

联合国《试验和标准手册》第38.3节涉及锂电芯和锂电池运输的设计试验。该规定并不能取代所有其他运输义务。包装、标记、标签、文件资料及货物装运条件等，还须依据适用的法规进行核查，例如：适用于公路运输的《欧洲道路运输危险货物协定》（ADR）、适用于海运的《国际海运危险货物规则》（IMDG规则）以及适用于空运的《国际航空运输协会危险品规则》（IATA DGR）。</p>

尽早明确这些要求，有助于原始设备制造商和电池制造商识别在发货前可能需要完成的文档编制和测试工作。</p>

ODM电池制造商如何支持UN 38.3合规性？

对于正在开发具有特定电气、机械和通信要求的电池的原始设备制造商（OEM），原始设计制造商（ODM）合作伙伴可协助将产品设计决策与测试及文档编制考量相结合。</p>

制造商的职责是支持工程流程，并协调必要的合规性工作。UN 38.3 测试本身必须由具备资质的测试机构进行，且适用的测试文件应与实际的电芯或电池型号相对应。</p>

ACE电池提供 定制电池设计与制造支持 OEM/ODM 项目，帮助客户解决从电芯选型、电池包架构到电池管理系统（BMS）集成及原型开发等各环节的电池需求。

电池单元选择与电池组设计

ODM 电池制造商可帮助根据 OEM 的电压、容量、放电、充电、尺寸和运行要求来评估电池芯选项。</p>

所选电芯随后构成电池包架构的基础，包括串联和并联配置、电气连接、外壳以及保护策略。

在此阶段，制造商还应审查现有的电池单体级别文件，并确定拟议的电池设计是否需要进行其自身适用的联合国《试验和标准手册》第38.3节测试。</p>

BMS集成与原型开发

电池管理系统（BMS）的设计必须围绕电池配置及主机设备的要求展开。这包括定义保护功能、监控参数、通信接口以及系统集成要求。</p>

原型开发使原始设备制造商和制造商能够评估电池是否符合其电气、机械和功能规格。</p>

原型评估还可使工程团队识别设计问题、验证系统集成，并为后续测试准备所需的技术信息。

有关电池通信和集成注意事项的更多信息，请参见 定制电池组设计与集成.

测试协调与文档

一旦电池设计得到充分定义，制造商便可支持准备适用于联合国《试验和标准手册》第38.3节测试的样品和技术资料。</p>

原始设备制造商（OEM）应关注测试文件与所采购电池之间的关系。根据第38.3.5小节，测试摘要包括制造商、测试实验室、报告编号、测试日期、电池描述、型号、额定瓦时数以及测试结果等信息。</p>

审核供应商的文档时，请确认以下内容：

• 制造商和电池型号与所供应的产品相对应。
• 物理描述、质量及瓦时额定值与电池规格一致。
• 所列测试及结果适用于该电池类型。
• 该文件引用了联合国《试验和标准手册》的适用版本。
• 包含任何相关的组装电池测试信息。

一个测试报告包含所执行测试的详细记录，而一个测试摘要提供第38.3.5小节所要求的标准信息。制造商应就实际的电芯或电池型号索取《测试摘要》，并在需要时明确说明支持性《测试报告》的可获得性。

在您的定制电池项目初期即规划UN 38.3要求

对于开发定制锂离子电池组的原始设备制造商（OEM），在选择电芯、设计电池配置、电池管理系统（BMS）以及进行机械集成时，均应考虑联合国《试验和标准手册》第38.3节（UN 38.3）的要求。

在设计批准之前，将最终电池配置与现有测试文档进行比对，有助于原始设备制造商识别潜在的测试缺口，并规划所需的合规工作。

原始设备制造商（OEM）与电池制造商之间的早期协调有助于在电池进入量产前确定测试范围、文件要求及项目职责。</p>