Inhaltsübersicht
Im Zeitalter der von Lithium-Ionen dominierten Energiespeicherung ist Sicherheit das Fundament der Branche. Zwei Kernstandards – IEC 62619 und UN 38.3 – bilden den Schlüsselrahmen zur Bewertung und Steuerung von Batterierisiken. Obwohl sie oft gemeinsam genannt werden, unterscheiden sich Zielsetzung, Geltungsbereich und technische Inhalte grundlegend. Ein tiefes Verständnis dieser Standards ist für Batteriehersteller, Systemintegratoren, Supply-Chain-Verantwortliche und Endnutzer gleichermaßen essenziell.
1. Globale Leitlinien für Batteriesicherheit
In der Energiewende sind Lithiumbatterien ein zentrales Element moderner Speicher- und Stromsysteme. Sicherheit ist dabei kein Schlagwort, sondern ein Kanon internationaler Normen. Unter diesen sind IEC 62619 und UN 38.3 besonders repräsentativ. Sie adressieren Sicherheit in Herstellung/Anwendung bzw. Transport/Distribution – zusammen bilden sie einen Schutz über den gesamten Lebenszyklus.
IEC 62619: Vom IEC (International Electrotechnical Commission) herausgegeben; verifiziert Design- und Sicherheitskonsistenz wiederaufladbarer Lithiumbatterien.
UN 38.3: Vom UN-Ausschuss für Gefahrguttransporte entwickelt; stellt sichere, stabile weltweite Beförderung sicher.
Einordnung: IEC 62619: Fundament der inneren Sicherheit. UN 38.3: „Reisepass“ für den globalen Warenverkehr.
2. IEC 62619: Der Kernstandard für Designsicherheit von Batterien
IEC 62619 ist der international anerkannte Sicherheitsstandard für Industrie- und Speicher-Lithiumbatterien („Sekundärbatterien mit alkalischen oder anderen nicht-sauren Elektrolyten – Sicherheitsanforderungen für industriell genutzte Lithiumakkumulatoren und -batteriesysteme“). Ziel ist der sichere, zuverlässige Betrieb über die gesamte Nutzungsdauer größerer Systeme.
Elektrische Sicherheitstests: Überladung, Tiefentladung, Kurzschluss, Verpolung u. a.; die Batterie darf selbst unter Extrembedingungen nicht brennen, explodieren oder stark auslaufen.
Umweltbeständigkeit: Hohe/niedrige Temperaturen, Feuchtezyklen – Stabilität unter unterschiedlichen Klimata.
Mechanische Sicherheit: Vibration, Stoß, Quetschung – strukturelle Integrität muss erhalten bleiben.
Thermische Sicherheit: Fokus auf Vermeidung/Begrenzung thermischen Durchgehens, inklusive Ausbreitungshemmung.
Für Lithink ist IEC 62619 nicht nur regulatorische Hürde, sondern technischer Maßstab im Entwicklungsprozess: von Design-Reviews bis zur Stichprobenprüfung in der Serie werden alle Modelle – unabhängig von Kapazität, Bauform oder Einsatzzweck – auf IEC-Niveau abgesichert, um auch im Langzeitbetrieb verlässlich zu bleiben.
3. UN 38.3: Der „Transport-Pass“ über Grenzen hinweg
UN 38.3 ist ein verpflichtender Prüfabschnitt im UN-Handbuch „Tests und Kriterien“ für Gefahrguttransporte. Er fokussiert ausschließlich die Sicherheit in der Logistikkette. Alle eigenständig transportfähigen Lithiumzellen/-batterien müssen vor Auslieferung acht Kernprüfungen bestehen:
T.1 – Höhen-/Drucksimulation: Altitude Simulation
T.2 – Thermischer Zyklus: Thermal Test
T.3 – Vibration: Vibration
T.4 – Mechanischer Schock: Shock
T.5 – Externer Kurzschluss: External Short Circuit
T.6 – Quetsch-/Aufpralltest: Impact/Crush
T.7 – Überladung: Overcharge
T.8 – Erzwungene Entladung: Forced Discharge
Diese Prüfungen simulieren extreme Transportbedingungen – von Luftdruckwechseln über Temperaturdifferenzen, Vibrationen bis zu mechanischen Beanspruchungen. „UN 38.3 Test Passed“ ist damit nicht nur Techniklabel, sondern Voraussetzung für Luft-, See-, Straßen- und Bahntransport.
Alle Lithink-Batterien bestehen die vollständige UN 38.3-Prüfsequenz. Damit sind sie regelkonform über alle Logistikstufen hinweg – vom Werk über Lager bis zum Endkunden.
4. Zentrale Prüfungen in IEC 62619
IEC 62619 deckt elektrische, thermische, mechanische und BMS-Schutzfunktionen ab und verifiziert Stabilität sowie Kontrollierbarkeit unter anomalen/extremen Bedingungen. Überblick der Hauptprüfungen:
Externer Kurzschluss (External Short Circuit): Ziel: thermische Sicherheit bei Kurzschluss. Verfahren: bei 25 °C ± 5 °C mit 30 mΩ ± 10 mΩ direkt kurzschließen. Kriterium: kein Brand, keine Explosion.
Quetsch-/Aufpralltest (Impact/Crush): Ziel: strukturelle Sicherheit bei äußerer Belastung. Verfahren: Axial-/Flachstoß; Verformung/reaktives Verhalten beobachten. Kriterium: kein Brand, keine Explosion.
Falltest (Drop Test): Ziel: Vorfälle bei Transport/Montage. Verfahren: Zelle aus 1 m freier Fall; Systemprobe 0,1 m Kanten-/Eckfall. Kriterium: kein Brand, keine Explosion.
Thermischer Missbrauch (Thermal Abuse): Ziel: Stabilität bei Überhitzung. Verfahren: Aufheizen auf die spezifizierte Temperatur und Haltezeit. Kriterium: kein Brand, keine Explosion.
Überladung (Overcharge Test): Ziel: Wirksamkeit des BMS bei Überspannung. Verfahren: Laden über Nennspannung bis zur Grenzzeit/-spannung. Kriterium: kein Brand, keine Explosion; BMS trennt rechtzeitig.
Erzwungene Entladung (Forced Discharge): Ziel: Risiko aus unbalancierten Serienschaltungen. Verfahren: Gegenstrom (≈ 1C-Entladerate) bis spezifizierte negative Spannung. Kriterium: kein Brand, keine Explosion.
Interner Kurzschluss (Internal Short Circuit): Ziel: Verhalten bei zellinternen Defekten. Verfahren: Druck bis 50 mV Spannungsabfall oder 800 N Maximalwert. Kriterium: kein Brand, kein Gehäusebruch.
Thermische Ausbreitung (Thermal Propagation): Ziel: Reaktion des Systems auf Einzelzellen-Durchgehen. Verfahren: Auslösen einer Zelle (heizen/triggern), Kaskadeneffekte beobachten. Kriterium: keine externe Flamme, keine Explosion.
BMS-Funktionsschutz (BMS Functional Protection): Ziel: Eingriff bei Anomalien. Umfang: Über-Spannungs-, Über-Strom-, Über-Temperatur-Schutz. Kriterium: Schutzlogik arbeitet ordnungsgemäß, keine gefährlichen Reaktionen.
5. Praxisbedeutung der Standards & Vergleich
| Projekt | IEC 62619 | UN 38.3 |
|---|---|---|
| Herausgeber | International Electrotechnical Commission (IEC) | UN-Ausschuss für Gefahrguttransporte (UNSCETDG) |
| Prüfphase | F&E- und Produktionsphase | Transportphase fertiger Produkte |
| Hauptzweck | Elektrische/strukturelle Sicherheit sicherstellen | Stabilität im Transport gewährleisten |
| Typische Tests | Überladung, Kurzschluss, thermischer Missbrauch, Nadel/Quetsch | Vibration, Schock, Temperaturwechsel, Höhen-/Druck, Überladung |
| Einsatzfeld | Speicher, Energie, Industrieanwendungen | Internationale Beförderung & Zollanerkennung |
| Kernziel | Thermisches Durchgehen & Strukturversagen verhindern | Mechanische/thermische Risiken im Transport vermeiden |
Mehr thermische Stabilität: Risiken durch Temperaturabweichungen werden reduziert.
Präzisere BMS-Schutzfunktionen: Sicherer, kontinuierlicher Energiefluss zu Verbrauchern.
Vollständige Compliance: Anforderungen für globale Beförderung und Vertrieb werden erfüllt.
Längere Lebensdauer: Validierte Zell-/Strukturhaltbarkeit über den Produktlebenszyklus.
IEC 62619 und UN 38.3 liefern klare Sicherheitsbenchmarks für Hersteller – und schaffen zugleich Vertrauen in die langfristige Zuverlässigkeit für Endnutzer.
6. Schlusswort
Von Design bis Auslieferung, von Zelle bis System, vom Labortest bis zur Nutzung: IEC 62619 und UN 38.3 sind die Brücke des Vertrauens zwischen Herstellern und Anwendern. Ganz im Sinne der Lithink-Maxime: Sicherheit ist kein Zusatz, sondern Ausgangspunkt jeder Produktentwicklung.
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