Thử Nghiệm Vận Chuyển Pin Lithium Tiêu Chuẩn UN 38.3

Pin lithium và pin lithium-ion đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại nhờ kích thước nhỏ gọn và tuổi thọ cao do mật độ năng lượng lớn. Chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ thiết bị y tế, điện tử tiêu dùng, ứng dụng công nghiệp đến ngành giao thông vận tải. Với khả năng lưu trữ năng lượng lớn trong thiết kế nhỏ gọn, pin lithium trở thành lựa chọn phổ biến của nhiều nhà sản xuất trên toàn cầu.

Hầu hết pin lithium hoặc lithium-ion đều an toàn khi được thiết kế, sản xuất và sử dụng đúng cách. Tuy nhiên, nếu pin được làm từ vật liệu kém chất lượng, lắp ráp sai kỹ thuật, sử dụng hoặc sạc không đúng cách, bị hư hỏng hoặc có lỗi thiết kế, chúng có thể gây ra những rủi ro nghiêm trọng. Ngoài ra, do mật độ năng lượng cao, những loại pin này có nguy cơ bị quá nhiệt, dễ gây cháy nổ. Vì lý do đó, có nhiều tiêu chuẩn an toàn mà các nhà sản xuất cần nắm rõ khi sử dụng loại pin này.

Hầu như tất cả pin lithium đều bắt buộc phải vượt qua Mục 38.3 trong Sổ tay Thử nghiệm và Tiêu chí của Liên Hợp Quốc (UN Transportation Testing). Intertek có thể thực hiện các thử nghiệm theo tiêu chuẩn UN 38.3 và giúp doanh nghiệp tránh những trì hoãn tốn kém khi đưa sản phẩm ra thị trường.

Tiêu chuẩn UN 38.3: Thử nghiệm vận chuyển đối với pin và cell lithium

Điều quan trọng cần lưu ý là pin lithium được phân loại là hàng nguy hiểm loại 9 trong quá trình vận chuyển, do có nguy cơ cháy nổ. Để được vận chuyển an toàn (bằng đường hàng không, đường biển, đường sắt hoặc đường bộ), pin bắt buộc phải đáp ứng các yêu cầu trong tiêu chuẩn UN 38.3.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các trường hợp vận chuyển pin, dù là vận chuyển riêng lẻ hay khi đã lắp đặt trong thiết bị. Nó bao phủ toàn bộ quá trình vận chuyển pin, từ nhà cung cấp linh kiện đến nhà sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh, từ nhà sản xuất đến nhà phân phối, vận chuyển trong hoặc ngoài thiết bị, vận chuyển tại hiện trường, trong quá trình đổi trả sản phẩm hoặc khi đóng gói bằng vật liệu không nguyên bản.

Với việc pin lithium và lithium-ion ngày càng được sử dụng rộng rãi, các nhà sản xuất cần nắm vững các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

UN 38.3 đã được các cơ quan quản lý và tổ chức chức năng trên toàn thế giới áp dụng, trở thành tiêu chuẩn bắt buộc để tiếp cận thị trường toàn cầu. Quy trình này bao gồm: xác định/phân loại pin lithium, yêu cầu thử nghiệm và đánh giá, hướng dẫn thiết kế/kỹ thuật và nghĩa vụ về đóng gói/vận chuyển.

Phân loại UN 38.3

Có bốn phân loại dựa trên loại pin (pin lithium hoặc lithium-ion) và cách thức vận chuyển (vận chuyển riêng hoặc lắp trong thiết bị):

• UN 3090 dành cho pin lithium và UN 3480 dành cho pin lithium-ion: Áp dụng cho cell hoặc pin vận chuyển riêng lẻ; các lô hàng chứa cell và pin, mô-đun hoặc các cụm pin chưa hoàn chỉnh, sạc dự phòng, pin dự phòng, và pin được vận chuyển trong kiện hàng riêng biệt với thiết bị mà chúng cấp nguồn (ngay cả khi thiết bị và pin cùng nằm trong một lô hàng hoặc chuyến hàng).
• UN 3091 dành cho pin lithium lắp trong thiết bị và UN 3481 dành cho pin lithium-ion lắp trong thiết bị: Áp dụng cho thiết bị có pin đã lắp sẵn; thiết bị đóng gói chung với pin trong cùng kiện hàng nhưng chưa lắp vào thiết bị; hoặc tối đa hai pin dự phòng được vận chuyển cùng thiết bị (ví dụ: một pin đã lắp trong thiết bị và hai pin dự phòng đi kèm trong kiện hàng).

Năng lực Thử nghiệm UN 38.3 của Intertek

UN 38.3 yêu cầu thực hiện nhiều thử nghiệm nhằm đảm bảo mức độ an toàn tương đối của pin và cell trong quá trình vận chuyển, các thử nghiệm này sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại pin và linh kiện, cũng như mục tiêu đánh giá:

Các thử nghiệm T1 đến T5 được thực hiện liên tiếp trên cùng một mẫu cho tất cả các loại pin:

• T1 – Mô phỏng độ cao (Altitude Simulation): Mô phỏng điều kiện áp suất thấp (áp dụng cho cell và pin sơ cấp và thứ cấp)
• T2 – Thử nghiệm nhiệt (Thermal Test): Kiểm tra độ bền khi gặp biến đổi nhiệt độ nhanh và khắc nghiệt (áp dụng cho cell và pin sơ cấp và thứ cấp)
• T3 – Thử rung (Vibration): Mô phỏng rung lắc trong quá trình vận chuyển (áp dụng cho cell và pin sơ cấp và thứ cấp)
• T4 – Thử sốc (Shock): Mô phỏng va đập trong quá trình vận chuyển (áp dụng cho cell và pin sơ cấp và thứ cấp)
• T5 – Thử đoản mạch ngoài (Short Circuit): Mô phỏng tình huống đoản mạch bên ngoài (áp dụng cho cell và pin sơ cấp và thứ cấp)

Các thử nghiệm bổ sung:

• T6 – Thử va đập (Impact): Mô phỏng va đập và đè ép lên vỏ cell (áp dụng cho cell sơ cấp và thứ cấp)
• T7 – Thử sạc quá mức (Overcharge): Mô phỏng tình huống sạc quá mức đối với pin sạc lại (pin thứ cấp)
• T8 – Thử xả cưỡng bức (Forced Discharge): Mô phỏng tình huống xả cưỡng bức trên cell (áp dụng cho cell sơ cấp và thứ cấp)

Những thay đổi chính trong phiên bản hiện tại của UN 38.3:

• Pin tích hợp: Bổ sung cho phép kiểm tra pin đã lắp trong thiết bị.
• Tháo rời (Disassembly): Bổ sung thêm tiêu chí thử nghiệm; khuyến nghị những trường hợp “gần ranh giới” nên coi là thử nghiệm thất bại.
• Pin sạc lại: Giảm số chu kỳ sạc/xả yêu cầu trước khi thử nghiệm từ 50 chu kỳ xuống còn 25 chu kỳ; bảng thử nghiệm cũng được cập nhật tương ứng.
• Tóm tắt thử nghiệm: Quy định rõ “tóm tắt thử nghiệm pin” và yêu cầu phải “cung cấp khi có yêu cầu”. Ngoài ra, yêu cầu phải ghi rõ tên và chức danh người ký để đảm bảo tính hợp lệ.

Lưu ý: Doanh nghiệp phải lập tóm tắt kết quả thử nghiệm sau khi hoàn thành thử nghiệm UN 38.3. Tóm tắt này phải luôn sẵn sàng cung cấp khi có yêu cầu. Hãy đảm bảo thu thập đầy đủ báo cáo thử nghiệm từ các nhà cung cấp cell hoặc các đối tác gia công để hoàn tất tóm tắt này cho mỗi lô hàng, đồng thời lưu trữ đầy đủ thông tin liên quan.

Hướng dẫn thiết kế và điều kiện an toàn

Quy định Mẫu của Liên Hợp Quốc (UN Model Regulation) có nhiều điều khoản liên quan đến thiết kế, bao gồm việc tuân thủ các yêu cầu thử nghiệm và đánh giá, cũng như tích hợp các thiết bị xả áp an toàn hoặc các yếu tố thiết kế nhằm ngăn ngừa sự nổ mạnh. Các hướng dẫn thiết kế khác gồm:

• Cơ chế hiệu quả để ngăn ngừa đoản mạch ngoài;
• Với các cell hoặc cụm cell nối song song, cần trang bị cơ chế ngăn dòng điện ngược nguy hiểm;
• Áp dụng hệ thống quản lý chất lượng trong quá trình sản xuất.

Đóng gói và vận chuyển

Các quy định mới cập nhật về vận chuyển gồm:

• Nhãn cảnh báo mới: Giúp minh họa rõ ràng hơn về nguy cơ cháy nổ từ pin trong kiện hàng.
• Hạn chế trên máy bay chở khách: Cấm vận chuyển pin lithium-ion dưới dạng hàng hóa trên máy bay chở khách; những loại pin này chỉ được phép vận chuyển trên máy bay chở hàng và phải dán nhãn “chỉ vận chuyển bằng máy bay chở hàng”.
• Yêu cầu mức sạc SOC: Pin lithium-ion vận chuyển riêng bằng đường hàng không phải được sạc ở mức không quá 30% SOC. Để đáp ứng yêu cầu này, doanh nghiệp cần ghi lại phương pháp kiểm soát và xác minh rõ ràng khi giao hàng.

Ngoài ra, có thể xin phê duyệt từ cơ quan có thẩm quyền đối với một số loại pin thiết bị y tế cần vận chuyển với mức SOC vượt quá 30%.

Để biết thêm thông tin hoặc yêu cầu báo giá dịch vụ thử nghiệm UN 38.3, vui lòng liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để tìm hiểu cách Intertek, với năng lực Đảm bảo Chất lượng Toàn diện (Total Quality Assurance), có thể giúp doanh nghiệp của bạn đưa sản phẩm ra thị trường một cách an toàn và hiệu quả.