Kaj je testiranje varnosti litijeve baterije?

Kaj je testiranje varnosti litijeve baterije?

1)Namen preskusa: Za preverjanje učinkovitosti električne zlorabe enocelične baterije simulirajte morebitna varnostna tveganja, ki se lahko pojavijo, ko je baterija čezmerno{1}}izpraznjena, in tako ocenite, ali vzorec izpolnjuje zahteve zasnove.

2) Testna oprema: enoceličnaoprema za polnjenje-praznjenje baterije, preskusna komora s konstantno temperaturo, multimeter itd.

3) Preskusna metoda in postopki:

① Enocelično baterijo predhodno- obdelajte pri sobni temperaturi in jo nato popolnoma napolnite.

② Praznjenje pri konstantnem toku 1/3I (vrsta energije) ali (vrsta moči) do izklopne-napetosti praznjenja enocelične baterije in nato prisilno praznjenje pri toku I 90 minut.

4) Merila za obdelavo podatkov in vrednotenje: opazujte, ali vzorec med preskusom in v 1-urnem obdobju opazovanja po preskusu kaže požar ali eksplozijo.

1) Namen preskusa: Za preverjanje učinkovitosti električne zlorabe enocelične baterije simulirajte morebitna varnostna tveganja, ki se lahko pojavijo, ko je baterija preveč napolnjena, in tako ocenite, ali vzorec izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Testna oprema: oprema za polnjenje-praznjenja enocelične baterije, preskusna komora s konstantno temperaturo, multimeter itd.

3) Preskusna metoda in postopki:

① Enocelično baterijo predhodno- obdelajte pri sobni temperaturi in jo nato popolnoma napolnite.

② Nadaljujte s polnjenjem s konstantnim tokom, dokler napetost enocelične baterije ne doseže 1,1-kratne največje delovne napetosti ali napolnjena zmogljivost enocelične baterije ne doseže 115 % SOC.

4) Merila za obdelavo podatkov in vrednotenje: opazujte, ali vzorec med preskusom in v 1-urnem obdobju opazovanja po preskusu kaže požar ali eksplozijo.

1) Namen preskusa: Za preverjanje učinkovitosti električne zlorabe enocelične baterije simulirajte morebitna varnostna tveganja, ki se lahko pojavijo, ko pride do zunanjega kratkega stika na bateriji, in tako ocenite, ali vzorec izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Testna oprema: oprema za polnjenje-praznjenja enocelične baterije, preskusna komora s konstantno temperaturo, multimeter itd.

3) Preskusna metoda in postopki:

① Enocelično baterijo predhodno- obdelajte pri sobni temperaturi in jo nato popolnoma napolnite.

② Kratko-zvezite pozitivni in negativni pol enocelične baterije navzven za 10 minut, pri čemer je upor zunanjega tokokroga manjši od 5 mΩ.

4) Merila za obdelavo podatkov in vrednotenje: opazujte, ali vzorec med preskusom in v 1-urnem obdobju opazovanja po preskusu kaže požar ali eksplozijo.

1) Namen preskusa: Za preverjanje učinkovitosti mehanske zlorabe enocelične baterije simulirajte morebitna varnostna tveganja, ki se lahko pojavijo, ko je baterija zdrobljena, in tako ocenite, ali vzorec izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Preskusna oprema: oprema za polnjenje-praznjenja enocelične baterije, preskusna komora s konstantno temperaturo, preskusna naprava za lomljenje napajalne baterije, multimeter itd.

3) Preskusna metoda in postopki:

① Enocelično baterijo predhodno- obdelajte pri sobni temperaturi in jo nato popolnoma napolnite.

② Smer zmečkanja: Izvedite pritisk pravokotno na smer plošče enocelične baterije ali v smeri, v kateri je najverjetneje zmečkanje v postavitvi vozila.

a. Oblika drobilne plošče: pol-valj s polmerom 75 mm, dolžina (L) pol-valja pa je večja od velikosti zdrobljene enocelične baterije.

b. Hitrost drobljenja: Ne večja od 2 mm/s.

c. Stopnja drobljenja: Ustavite drobljenje, ko napetost doseže 0 V ali deformacija doseže 15 % ali sila drobljenja doseže 100 kN ali 1000-kratno težo preskusnega predmeta.

③ Držite 10 minut.

4) Merila za obdelavo podatkov in vrednotenje: opazujte, ali vzorec med preskusom in v 1-urnem obdobju opazovanja po preskusu kaže požar ali eksplozijo.

1) Namen preskusa: Za preverjanje toplotne zmogljivosti najmanjše baterijske enote, ki jo je mogoče nadzorovati s sistemom za upravljanje baterije, izvedite oceno varnosti osrednjega vira nevarnosti, ki predstavlja nevarnost za potnike v električnem vozilu in sisteme vozila, s čimer ocenite, ali vzorec izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Testna oprema: oprema za polnjenje-praznjenje|praznjenje enocelične baterije, preskusna komora za konstantno temperaturo, grelna naprava, sistem za zajemanje temperature, multimeter itd.

3) Preskusna metoda in postopki:

① Uporabite ploščato ali paličasto grelno napravo, njena površina pa mora biti prekrita s keramično, kovinsko ali izolacijsko plastjo. Zahteve za izbiro moči za grelno napravo so prikazane v tabeli 6-10. Dokončajte montažo preizkušanca in grelne naprave. Grelna naprava mora biti v neposrednem stiku z enocelično baterijo, velikost grelne naprave pa ne sme biti večja od ogrevane površine preskušanca. Montirajte merilnike temperature, pri čemer je temperaturni senzor na merilnem mestu nameščen na stran od prevajanja toplote, torej na nasprotni strani kurilne naprave. Interval vzorčenja podatkov o temperaturi mora biti krajši od 1 s, z zahtevano natančnostjo 2 stopinji, položaj konice senzorja temperature pa mora biti manjši od 1 mm.

Tabela 6-10 Zahteve za izbiro ogrevalne naprave

Energija preskusnega predmeta E/Wh	Največja moč grelne naprave/W
E<100	30-300
100 Manjše ali enako E<400	300-1000
400 Manjše ali enako E<800	300-2000
E Večji ali enak 800	>600

② Enocelično baterijo predhodno- obdelajte pri sobni temperaturi in jo nato napolnite do 100 % SOC. Nato nadaljujte s polnjenjem testnega predmeta s tokom 1/1 12 minut. Takoj zaženite grelno napravo in neprekinjeno segrevajte preizkušanec na največji moči. Ko pride do toplotnega uhajanja ali temperatura na merilni točki doseže 300 stopinj, prenehajte z ogrevanjem in izklopite grelno napravo.

③ Pogoji za ugotavljanje, ali pride do toplotnega uhajanja

a. Testni predmet doživi padec napetosti, ki presega 25% začetne napetosti.

b. Temperatura na nadzorni točki doseže najvišjo delovno temperaturo, ki jo je določil proizvajalec baterije.

c. Hitrost dviga temperature na nadzorni točki dT/dt Večja ali enaka 1 stopinji/s in traja več kot 3 s. Ugotovljeno je, da je do toplotnega uhajanja prišlo, ko se pojavita a in c ali b in c.

4) Obdelava podatkov in merila za vrednotenje: Opazujte, ali vzorec kaže požar ali eksplozijo med postopkom segrevanja in v 1 uri po končanem segrevanju.

1) Namen preskusa: simulirati udarec na baterijski sklop/sistem med trkom vozila, s čimer se oceni, ali lahko strukturna trdnost vzorca izpolni konstrukcijske zahteve.

2) Testna oprema: oprema za polnjenje-praznjenje akumulatorskega sistema, preskusna komora s konstantno temperaturo, preskusna naprava za simulirano trčenje, tester izolacijske upornosti itd.

3) Preskusna metoda in postopki: glede na položaj namestitve preskusnega predmeta v vozilu in zahteve GB/T 2423.43-2008 mora biti preskusni predmet vodoravno nameščen na saneh s pritrdilnim elementom. V skladu z okoljem uporabe preskusnega predmeta in v kombinaciji s impulzom pospeševanja/pojemka vozila mora ta impulz izpolnjevati mejne pogoje, določene v tabeli 6-11 in sliki 6-1 (smer vožnje vozila je os x, druga vodoravna smer, pravokotna na smer vožnje, pa je os y, pri čemer je masa praznega vozila m). Če ima preskusni predmet več smeri namestitve (x/y/z), se za preskus izbere smer namestitve z večjim pospeškom. Po preskusu opazujte 2 uri pri temperaturi preskusnega okolja.

Figure 6-1 Schematic of Simulated Crash Test Acceleration Pulse

Tabela 6-11 Parametri impulza za simulirani preskus trčenja

Test	Širina impulza /ms	m Manjši ali enak 3,5 t		3,5 t < m Manj ali enako 7,5 t		m > 7,5 t
		x-smerni pospešek/g	y-smerni pospešek/g	x-smerni pospešek/g	y-smerni pospešek/g	x-smerni pospešek/g	y-smerni pospešek/g
A	20	20	8	10	5	6.6	5
B	50	20	8	10	5	6.6	5
C	65	20	8	10	5	6.6	5
D	100	0	0	0	0	0	0
E	0	10	4.5	5	2.5	4	2.5
F	50	28	15	17	10	12	10
G	80	28	15	17	10	12	10
H	120	0	0	0	0	0	0

4) Merila za obdelavo podatkov in vrednotenje:

① Zabeležite, ali baterijski paket/sistem med preskusom in obdobjem opazovanja pušča, poči, požari ali eksplodira;

② Zabeležite vrednosti izolacijskega upora pred in po preskusu.

1) Namen preskusa: simulirati morebitna varnostna tveganja, ki se lahko pojavijo, ko se baterijski paket/sistem zdrobi, s čimer se oceni, ali strukturna trdnost vzorca izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Preskusna oprema: oprema za polnjenje-praznjenja akumulatorskega sistema, preskusna komora za konstantno temperaturo, preskusna naprava za udarni preskus akumulatorskega sistema, tester izolacijske upornosti itd.

3) Preskusna metoda in postopki: Smeri drobljenja sta smer x-in y-smer (smer vožnje vozila je os x-, druga vodoravna smer, pravokotna na smer vožnje, pa je os y-). Hitrost drobljenja ne sme presegati 2 mm/s. Prenehajte z drobljenjem in zadržite 10 minut, ko tlačna sila doseže 100 kN ali deformacija doseže 30 % celotne dimenzije v smeri drobljenja. Po preskusu opazujte 1 uro pri temperaturi preskusnega okolja. Shematski diagram oblike drobilne plošče je prikazan na sliki 6-2. Izberete lahko eno od naslednjih dveh vrst:

① Pol{0}}valj s polmerom 75 mm, dolžina (L) pol-valja pa je večja od višine preskusnega predmeta, vendar ne presega 1 m, kot je prikazano na sliki 6-2a.

② Skupne mere 600 mm × 600 mm ali manjše, s tremi pol-valji s polmerom 75 mm in razmikom 30 mm drug od drugega, kot je prikazano na sliki 6-2b.

Figure 6-2 Schematic Diagram of Extruded Plate Forms

1) Namen testiranja: preizkusiti morebitna varnostna tveganja paketa baterij/sistema v pogojih vdora vode in oceniti, ali izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Testna oprema: oprema za polnjenje-praznjenje akumulatorskega sistema, preskusna komora za konstantno temperaturo, preskusna komora za potopitev v morsko vodo, tester izolacijske upornosti itd.

3) Preskusna metoda in postopki: Preskusni predmet je treba povezati s kabelskimi snopi, konektorji in drugimi komponentami v skladu z metodo povezave vozila. Za testiranje izberite eno od naslednjih dveh metod:

① Postavite preskusni predmet v 3,5-odstotno (masni delež) raztopino natrijevega klorida za 2 uri v dejanski usmerjenosti sklopa vozila, tako da globina vode zadostuje za popolno potopitev preskusnega predmeta;

② Izvedite preskus v skladu z metodo in postopkom, opisanim v 14.2.7 GB/T 4208-2017. Preskusni predmet mora biti popolnoma potopljen v vodo v stanju namestitve, ki ga določi proizvajalec. Pri preskusnih predmetih z višino manj kot 850 mm mora biti najnižja točka 1000 mm pod vodno gladino; pri preskusnih predmetih z višino enako ali večjo od 850 mm mora biti najvišja točka 150 mm pod vodno gladino. Trajanje testa je 30 min. Temperaturna razlika med vodo in preskusnim predmetom ne sme presegati 5 stopinj. Ko baterijski paket odstranite iz vode, ga pustite pri miru in opazujte 2 uri pri temperaturi preskusnega okolja.

4) Merila za obdelavo podatkov in ocenjevanje: Za preskuse, izvedene po metodi ①, zabeležite, ali baterijski paket/sistem kaže požar, eksplozijo ali druge pojave med preskusom in poznejšim obdobjem opazovanja. Za preskuse, izvedene v skladu z metodo ②, zabeležite vrednost izolacijskega upora paketa baterij/sistema po preskusu, ali izpolnjuje zahtevo IPX7 in ali je prišlo do puščanja, razpoke ohišja, požara ali eksplozije.

1) Namen preskusa: Preizkusiti morebitna varnostna tveganja paketa baterij/sistema, ko je izpostavljen zunanjemu ognju, in oceniti, ali izpolnjuje konstrukcijske zahteve.

2) Testna oprema: Oprema za polnjenje-praznjenje akumulatorskega sistema, preskusna komora za konstantno temperaturo, preskusna miza za izpostavljenost zunanjemu ognju, tester izolacijske upornosti, anemometer itd.

3) Preskusna metoda in postopki: temperatura okolja mora biti nad 0 stopinj, hitrost vetra pa ne sme presegati 2,5 km/h. Med preskusom mora velikost pladnja za bencin presegati vodoravno dimenzijo projekcije preskusnega predmeta za 20 cm, vendar ne več kot 50 cm, višina pladnja pa ne sme presegati 8 cm nad površino bencina. Preskusni predmet se postavi na sredino. Razdalja med nivojem tekočine bencina in dnom preskusnega predmeta mora biti nastavljena na 50 cm ali na oddaljenost od spodnje površine preskusnega predmeta od tal, ko je vozilo raztovorjeno. Voda se vbrizga v spodnjo plast pladnja. Shematski diagram zunanje izpostavljenosti požaru je prikazan na sliki 6-3.

Figure 6-3 External Fire Test Schematic

Preskus izpostavljenosti zunanjemu ognju je razdeljen na naslednje 4 stopnje:

① Predgretje: Prižgite bencin na mestu, ki je najmanj 3 m stran od preskusnega objekta. Po 60 sekundah predgretja postavite pladenj z bencinom pod preskusni predmet. Če je pladenj za bencin prevelik, da bi ga lahko premaknili, lahko namesto tega premaknete preskusni predmet in njegovo podporo.

② Neposredna izpostavljenost plamenu: Testni predmet je neposredno izpostavljen plamenu 70 s.

③ Posredna izpostavljenost ognju: pladenj za bencin pokrijte z ognjevarnim -ščitom. Testni objekt se v tem stanju testira 60 s. Druga možnost je, da se po dogovoru med obema stranema nadaljuje z neposredno izpostavljenostjo ognju še 60 s. Ognjevarni -ščit je sestavljen iz standardnih ognjevarnih zidakov, njegove mere in tehnični podatki pa so prikazani na sliki 6-4.

$Figure 6-4 Dimensions and Technical Data of Refractory Partition Plate$

④ Odstranitev od vira ognja: odmaknite pladenj z bencinom ali preskusni predmet in opazujte 2 uri pri temperaturi preskusnega okolja ali dokler temperatura zunanje površine preskusnega predmeta ne pade pod 45 stopinj.

4) Merila za obdelavo podatkov in vrednotenje:

① Zabeležite, ali baterijski sklop/sistem kaže požar, eksplozijo ali druge pojave med preskusom in obdobjem opazovanja.

② Če obstaja plamen, zabeležite, ali je ugasnil v 2 minutah po odstranitvi vira ognja.

1) Namen preskusa: Preizkusiti varnostna tveganja baterijskega paketa/sistema, ko je posamezna baterijska celica izpostavljena toplotnemu pobegu, in oceniti, ali izpolnjuje zahteve zasnove.

2) Testna oprema: oprema za polnjenje-praznjenje akumulatorskega sistema, preskusna komora s konstantno temperaturo, preskusna naprava za penetracijo akumulatorskega sistema, grelna naprava, sistem za zajemanje temperature, tester izolacijske upornosti, anemometer itd.

3) Preskusni pogoji: Preskus je treba izvesti v okolju s temperaturo okolja nad 0 stopinj, relativno vlažnostjo 10 %–90 % in atmosferskim tlakom 86–106 kPa. Preden se test začne, prilagodite SOC testnega objekta. Pri baterijskih paketih/sistemih, zasnovanih za zunanje polnjenje, se SOC prilagodi na najmanj 95 % običajnega delovnega območja SOC, ki ga določi podjetje. Pri baterijskih sklopih/sistemih, zasnovanih za polnjenje samo z lastno energijsko napravo vozila, se SOC prilagodi na najmanj 90 % običajnega delovnega območja SOC, ki ga določi podjetje. Pred začetkom preskusa morajo vse preskusne naprave delovati normalno. Preskusni vzorec se čim manj spreminja, podjetje pa mora predložiti seznam vseh opravljenih sprememb. Preskus se izvede v zaprtih prostorih ali v okolju s hitrostjo vetra, ki ne presega 2,5 km/h.

4) Preskusna metoda in postopki: Sprožilec toplotnega uhajanja je ena baterijska celica znotraj preskusnega predmeta. Izberite eno celico, ki se nahaja na samem središču baterijskega sklopa/sistema ali obkrožena z drugimi posameznimi celicami.

① Metoda vboda z žebljem za sprožitev toplotnega uhajanja: Vbodna igla mora biti izdelana iz jekla s premerom 3–8 mm; konica igle mora biti stožčasta s kotom 20 stopinj –60 stopinj; hitrost penetracije mora biti 0,1–10 mm/s; položaj in smer prodiranja se izbereta tako, da sprožita toplotni umik v posamezni baterijski celici (na primer pravokotno na smer plošče elektrode).

② Metoda segrevanja za sprožitev toplotnega uhajanja: Uporabite ploščato ali paličasto grelno napravo s površino, prekrito s keramiko, kovino ali izolacijsko plastjo. Za grelno napravo v obliki- bloka z enakimi merami kot enocelična baterija lahko ta grelna naprava nadomesti eno od posameznih celic in je v neposrednem stiku s površino sprožilnega predmeta; pri tanko{3}}grelni napravi mora ves čas ostati pritrjen na površino sprožilnega predmeta; ogrevana površina grelne naprave ne sme biti večja od površine enocelične baterije; grelna površina grelne naprave mora biti v neposrednem stiku s površino enocelične baterije, položaj grelne naprave pa mora ustrezati položaju določenega temperaturnega tipala; po končani montaži se grelna naprava aktivira v 24 urah in segreje sprožilni objekt z največjo močjo; izbor moči kurilne naprave je prikazan v tabeli 6-12; ustavite sprožitev, ko pride do toplotnega uhajanja ali ko ustrezen temperaturni senzor doseže 300 stopinj.

Tabela 6-12 Izbira moči grelne naprave

Energija preskusnega predmeta E/Wh	Največja moč grelne naprave/W
E<100	30-300
100 Manjše ali enako E<400	300-1000
400 Manjše ali enako E<800	300-2000
E Večji ali enak 800	>600

③ Priporočena shema razporeditve nadzorne točke: Napetost ali temperaturo je treba spremljati z uporabo originalnega vezja ali dodatnega preskusnega vezja. Interval vzorčenja temperaturnih podatkov mora biti krajši od 1 s, z zahtevano natančnostjo ±2 stopinji. Med sprožitvijo vboda žeblja mora biti temperaturni senzor nameščen čim bližje točki kratkega stika; lahko se uporabi tudi temperatura žeblja (shematski diagram razporeditve temperaturnih senzorjev med sprožitvijo prodiranja žeblja je prikazan na sliki 6-5). Med proženjem gretja mora biti temperaturni senzor nameščen na stran od prevajanja toplote, to je na nasprotno stran grelne naprave (glej sliko 6-6).

Figure 6-5 Schematic of Temperature Sensor Placement During Acupuncture Triggering

5) Priporočena merila za določanje pojava toplotnega uhajanja:

① Testni objekt doživi padec napetosti, ki presega 25 % začetne napetosti.

② Temperatura na nadzorni točki doseže najvišjo delovno temperaturo, ki jo je določil proizvajalec baterije.

③ Hitrost dviga temperature na nadzorni točki dT/dt Večja ali enaka 1 stopinji/s in traja več kot 3 s. Ugotovljeno je, da je do toplotnega uhajanja prišlo, ko se pojavita ① in ③ ali ② in 3.

1) Če se priporočena metoda uporablja kot metoda za sprožitev toplotnega odmika in ne pride do odmika toplote, je treba dokazati, da širjenje toplote ne bo ogrozilo potnikov v vozilu, z uporabo obeh naslednjih priporočenih metod.

2) Če pride do toplotnega uhajanja, zabeležite čas od sprožitve alarmnega signala zaradi toplotnega uhajanja do požara ali eksplozije zunaj preskusnega predmeta (kar nastopi prej); ta čas ne sme biti krajši od 5 minut.

Figure 6-6 Schematic Diagram of Heating Trigger Temperature Sensor Placement