德國萊因 TÜV Rheinland 國際最知名公正第三方檢驗公司(行動電源檢驗篇)

今天為大家介紹國際知名的獨立公正檢驗單位「台灣德國萊因技術監護顧問股份有限公司」(TÜV Rheinland;後簡稱「德國萊因TÜV」),在我們生活中不管是吃的食物、用的東西、開的車子…很多東西皆有「檢驗標準」,近年來台灣黑心食品、山寨商品橫行,已經深深影響了你、我、甚至下一代的安全與健康,那就是部分廠商因循苟且、便宜行事、不按規定、不遵守相關法規與規範的結果。德國萊因TÜV 是全球最知名的技術服務供應商,公司成立至今已超過 143 年(1872年成立),在台將近30年,以致力於人類、環境和科技三者平衡為企業宗旨。這次收到德國萊因TÜV 的邀訪機會也是相當的巧合,由於阿達之前寫過不少行動電源的文章,文中對於相關檢驗與技術部分有些著墨,在機緣巧合之下收到約訪邀請機會,由於對象是鼎鼎大名的德國萊因TÜV,我個人比較瞭解的也是3C這類產品,藉此機會把市面知名的電源產品交給德國萊因TÜV 進行全面性的檢驗。

德國萊因TÜV 在台灣北、中、南各地都有專業實驗室,分別進行不同項目的檢驗工作,而專門檢測電池、行動電源的實驗室位於台中市大雅區的台中分公司裡面:
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其實德國萊因TÜV 可檢驗的項目非常多,由電子產品、食品、衣物、電信IT、交通甚至 ISO 9001 / 14001、OHSAS 18001管理標準…,幾乎您想的到所有與食、衣、住、行相關的檢驗內容(詳細內容請點我)都包含其中。且 德國萊因TÜV 在兩岸三地幾乎都有分責清楚的專業實驗室提供專業、公正、客觀的的檢驗服務。不說大家可能還不知道,德國萊因TÜV 還是將「中古車檢驗」SOP 標準化檢驗項目帶入台灣的第一個業者,而且服務費比我想像中低非常非常多。

 

電池實驗室介紹

當然這些都不是阿達今天所要介紹的重點,有機會再另外介紹,以阿達個人比較熟悉的項目大概就是跟行動裝置有關的項目,所以我選擇的是每項 3C 產品一定都會有的「電池」檢驗來切入。光此項目德國萊因TÜV 就區分為「環境試驗室」、「異常條件檢測室」與「效能檢測室」等三間檢測室,分別檢驗「電池」這玩意有哪些會影響你我使用的危險因子:
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大家在此之前應該都不清楚德國萊因TÜV 其實一直默默守護著你我的日常生活吧?大家也可以自己看看身邊的電子產品上有沒有「德國萊因TÜV」 檢驗標章:
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仔細一看除了 CE 認證(歐盟認證標誌)以外,下方三角形圖示就是德國萊因TÜV Rheinland 認證標誌:
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由於德國萊因TÜV 為很多產品提供檢測認證,如果您的產品想要行銷世界各地,若是要每個國家各別申請檢驗認證,非常耗時與勞民傷財。找德國萊因TÜV 可有效的節省廠商時間與預算。所以在台灣幾乎知名大廠都跟德國萊因TÜV 有著緊密的合作:
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除了電池以外,許多變壓器也都會送到德國萊因TÜV 進行檢驗,有的甚至會有一個以上的認證標章:
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阿達回家後把自己的 3C 產品稍微看了一輪,不看不知道,一看嚇一跳!幾乎大部分的變壓器、電池等配件都有德國萊因TÜV檢驗合格標誌:
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至於德國萊因TÜV 在「電池」這部分究竟要做哪些部分的檢驗?接下來以實際的例子為大家做簡單的介紹。

 

環境試驗室

一開始已說明過德國萊因TÜV 在電池檢驗部分擁有「環境試驗室」、「異常條件檢測室」與「效能檢測室」等三間試驗室,其中模擬產品在生活日常會遇到各種狀況模擬的就是「環境試驗室」,測試的是模擬電池或行動電源產品在製造完成後,在各種運送過程中可能會遇到的情境,來檢測產品會不會因此發生質變或故障。另外每次測試需要大量的樣品(至少五個樣本,有的時候還會更多),確保結果的可靠性

 

負壓測試

搭過飛機的朋友應該都知道,行動電源與電池是不能放在托運行李裡面,而是要放在隨身行李的,您想過是什麼原因嗎?在此用德國萊因TÜV 其中之一的測試項目說明。在飛機裡面分為客艙與貨艙兩個區域,乘客與機組員的位置都是在「客艙」,這個區域是經過「加壓」的,讓飛機裡面的大氣壓力概略與平地相同(不然人會因為失壓死亡)。而放置托運行李的「貨艙」則沒有加壓,要知道飛機在一萬公尺以上飛行時,其實環境空氣濃度是相當稀薄的(約只有平地的 1/10) 。「電池」或「行動電源」放在托運行李中(貨艙)裡面會怎樣呢?

下圖是幾顆日常電子零件中會放置的電池零件,我們用這些電池作為實驗:
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這台機器是負壓環境測試器,所謂的「負壓」就是把空氣抽出的意思,讓裡面的大氣壓力小於外部環境:
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把測試電池放進去並蓋上蓋子,開始抽出空氣,此試驗就是以大氣壓力 11.6Kpa 模擬電池產品在飛機貨艙運送時的失壓情境,需連續模擬六小時:
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其中裡面長條型的電池,在一段時間後開始慢慢膨脹了(因為內部空氣壓力比外部大所導致),但其實「膨脹」也不代表不合格,而是會看膨脹程度、會不會恢復原狀、膨脹後是否漏液與是否影響電池功能等等:
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由於時間關係只能觀察一段時間,實際上這個試驗這批電池最後會膨脹成這樣,算檢驗不合格。所以大家可以想像如果不安全或未經檢驗的電池或行動電源在貨艙內如果因為品質問題膨脹而引起爆炸的情況,那後果會有多嚴重!這也是為什麼一般旅遊達人會叫大家不要把瓶瓶罐罐放在托運行李裡面,這些小瓶罐容易在失壓狀態下破裂,小則破損流出液體讓整個行李到處都是,嚴重的話會整個爆開影響飛安:
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自由落下測試

「自由落下測試」主要在測的是電池產品在搬運過程中,是否會因為工人的疏忽或怠惰掉落地面碰撞產生品質問題,如果看過部分機場地勤或貨運公司是怎麼亂丟貨品,就會知道阿達在講什麼,有的產品到買家手上就 DOA(Dead on arrival;新品故障)就是這個原因 :

 

衝擊測試

被測物會被固定在固定架上以國際規定的G值(重力值)進行反覆的衝擊測試,之後會將產品分解檢查功能與內部線路與零件是否鬆脫掉落,如果不合格的話,廠商可能就需要重新修改內部結構來做改善:
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▲到達一定高度後落下。

行動電源衝擊測試影片,這樣的過程要重複好幾次:

在一旁會有機器驗證掉落時的 G 值是否符合國際檢測標準,通過此檢驗就比較能確保產品在貨運過程中不會因為重摔掉落而造成故障:
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震動測試

「震動測試」是為了確保電池/行動電源在車載貨運過程中不會因為路面的震動而發生內部零件鬆脫故障的情況,固定在平台上之後透過不同頻率的震動進行模擬:
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測試環境蠻嚴苛的,每次至少持續三小時,並以低頻/高頻輪流循環震動方式檢驗,如果報告有問題也會建議原廠進行產品內部結構改進:

 

 

異常條件檢測室

「異常條件檢測室」是模擬日常生活中各種您不會想遇到,但卻可能會發生的各種意外情況。如短路、車禍撞擊擠壓、高溫環境…對電池/行動電源所可能造成的影響,由於有機率會發生爆炸或起火的情況,在安全要求方面也特別嚴格。

 

外部短路測試

「外部短路測試」有兩個測試項目,一個是高溫環境下進行外部測試,產品在通電狀態下放到烤箱以 55 度溫度進行烘烤,測試是否會造成電池變質或爆炸的情況:
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▲裡面剛好有某知名品牌的電池元件在進行測試,但由於商業機密的關係,阿達不打開攝影了。

另一個是在室溫環境下做外部電流短路測試,測試行動電源在短路時(電流異常或線路短路)是否會啟動安全保護機制,有的行動電源產品會爆炸就是因為短路保護機制沒做好:
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電流短路測試,此測試一般為了安全起見,會把放置測試品的抽屜關閉後才啟動電流短路開關,以下是直接以檢驗合格產品做範例,請大家千萬不要在家模仿,非常危險

合格的產品在短路時會因為短路保護元件啟動而關閉,但如果遇到偷工減料或是保護機制有問題的產品就可能會炸開,像這個行動電源就在短路保護測試時爆炸,蠻可怕的:
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其中如果檢測到比較高風險的產品,廠方會使用這種大型防爆箱進行測試:
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擠壓測試

「擠壓測試」是試驗在電池受到外力擠壓時是否會造成變形或破裂,造成爆炸等危險狀況的發生:
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在上方的機器可設定壓力、施壓的深淺力度(是測壓力承受度是否符合標準,不然機器是都可以把電池給壓扁XD)等參數,都有一套規定的標準:
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將電池置入後,關閉艙門啟動開關進行測試:
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通常環境試驗室在進行比較危險的測試(擠壓算很危險的項目,因為超過一定變形量時,電池是有可能會爆炸的)時,是在測試過程中人員必須離開實驗室以策安全。以此測試項目來說,是必須關閉防爆門後使用有線控制器來啟動儀器的(下圖是為了拍照取材的示意圖):
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由於「異常條件檢測室」的特殊要求,在實驗室中也配置了自動觸發的無毒滅火裝置,在意外爆炸起火時會立刻噴發無毒的滅火氣體撲滅火勢(傳統的海龍滅火系統具有毒性,人如果在起火點附近會非常危險),不過觸發此裝置的代價很高,一次就要噴掉六萬元:
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效能檢驗室

對於一般使用者來說「效能檢驗室」的測試結果應該是大家比較關心與在意的項目吧?由 2014 年 5 月 1 日起,所有市售的行動電源都必須通過 BSMI 認證,德國萊因TÜV 也取得TAF認證  &  BSMI 的指定實驗室資格,可提供全球3C二次鋰單電池/組及3C二次鋰行動電源的BSMI 檢測驗證服務(詳情請點我)。可針對廠商所宣稱額定電量是否正確、輸出電流是否符合標示與國際要求、是否有過充過放保護…等等,都是在效能檢驗室進行測試。而這次的測試品是阿達自己所選擇提供的,除了一個是在夜市買的雜牌不知名行動電源以外,剩下都是國內知名的行動電源產品(小米行動電源、ZenPower與COI+ Power Can),在參訪前幾天就已經先寄到德國萊因TÜV 台中試驗室:
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各式行動電源以專業充放電機連接專業儀器的方式,進行相當精密的充放電測試。一般會同時測試三個相同樣品以避免取樣誤差,並進行反覆的充飽與放電測試(會做五個循環),全部大概需要耗時一週的時間:
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在電腦裡面會有每個受測裝置的詳細測試數值報表分析,其實到我去的當天整個流程都還沒跑完,非常的耗時費工,也可看出德國萊因TÜV 在檢驗產品這部分完全不打馬虎眼:
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德國萊因TÜV 的工程師也概略說明了到目前為止的檢驗與數據分析結果,這部分在後面會有詳細的報表給大家參考(不過阿達必須事先聲明,由於樣本數不足,測試結果僅供參考):
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其中所有測試項目全部都不合格的是這顆之前在夜市買的無名行動電源,他標示 5600 mAh,測試實際上只有26XX mAh(額定電量應該要有36XX mAh):
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而這次的測試結果報表如下,不過阿達要先報告的是這些產品大都是由自己服役中的行動電源直接拿來測試,而電池使用一段時間本來就會有耗損衰減的現象,以下結果僅給大家做為參考使用:

小米行動電源

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▲小米機的宣稱容量和額定電壓皆符合BSMI要求。

 

ASUS ZenPower

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▲ASUS ZenPower 的驗證容量比宣稱容量要少一些,也許是這個樣品已使用過一段時間,所以電池有正常損耗,但電壓符合BSMI的要求。

 

COI+ PowerCan

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▲Power Can的驗證容量比宣稱容量要少更多,但產品是去年9月生產的,已使用超過8個月,電池有損耗是正常的,電壓也符合BSMI要求。

 

無名夜市行動電源

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▲夜市行動電源容量差很多,電壓也不符合BSMI要求。BSMI要求空載電壓須在5.25V – 4.75V之間, 而滿載電壓須在4.5V以上 (有附線的情況下)。

阿達也將以上四款行動電源所做的相關測試報表放在雲端空間,如果想瞭解各產品的測試結果請點我下載

 

經過了這次的參訪體驗行程後,讓阿達對「德國萊因TÜV」有了更全面與深入的瞭解,也知道德國萊因TÜV 為了守護人們安全與健康所做的努力,除了將廠商送測的樣品進行嚴謹且全面的各項標準檢驗之外,更要維持自身的公正、中立與客觀性。且各種不同類型的行業別;如:製造廠/食品廠/設備廠/ISO認證…都可以透過德國萊因TÜV 的檢驗 / 諮詢服務,得到可靠且符合世界各國政府規定的認證標章,在行銷全球各地時更可以減少許多障礙與阻力,加速產品的推廣與行銷。

德國萊因TÜV 服務範圍很廣,直接看影片您會比較容易瞭解所有內容:

只可惜這次參訪的時間不夠長,不然阿達還想要瞭解更多德國萊因TÜV 能提供的各種檢驗與諮詢服務呢!希望大家在看完這篇之後能夠更瞭解所謂的「第三方檢驗單位」是在做什麼工作,與為何市面上的各類商品需要透過「檢驗」機制,來確保消費者的使用安全,最重要的是廠商要以此標準,持續心心念念的生產製造對世界與人們安全的產品,這樣生活才會越來越美好、黑心商品也能徹底由你我身邊消失!

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