ما هو Thermal Abuse — IEC 62619؟
اختبار الإساءة الحرارية هو اختبار يتم فيه تسخين البطارية بطريقة خاضعة للرقابة إلى درجة حرارة أعلى بكثير من نطاق التشغيل الطبيعي، وتقييم سلوك الحريق والانفجار وإطلاق الغاز.
الغرض من Thermal Abuse — IEC 62619
والغرض من ذلك هو التحقق من أن البطارية لا تتحول إلى حدث خارج عن السيطرة في حالة حدوث مصدر حرارة أو فشل تبريد بالقرب منها.
على أي منتجات يُطبَّق Thermal Abuse — IEC 62619؟
- خلايا ووحدات الليثيوم أيون
- بطاريات الأجهزة المحمولة
- بطاريات السيارات الكهربائية
- أنظمة تخزين الطاقة
في أي قطاعات يُستخدم Thermal Abuse — IEC 62619؟
المواصفات المتعلقة بـ Thermal Abuse — IEC 62619
- IEC 62619سلامة بطارية الليثيوم في التطبيقات الصناعية امتحان
شروط Thermal Abuse — IEC 62619
- درجة الحرارة المستهدفة
- محددة في المعيار؛ عادة في حدود 130 درجة مئوية في اختبارات الخلايا
- معدل التدفئة
- معدل الزيادة المتحكم فيه المحدد في المعيار (على سبيل المثال 5 درجة مئوية / دقيقة)
- وقت السكن
- المدة المحددة في المعيار عند درجة الحرارة المستهدفة
- أمان
- فرن أو غرفة محمية من الانفجار، وتنفيس الغاز
جهاز Thermal Abuse — IEC 62619
- غرفة درجة حرارة أو فرن محمي من الانفجار
- تسجيل درجة الحرارة متعدد القنوات
- مراقبة الجهد
- نظام تنفيس وإطفاء الغاز
- مراقبة الفيديو عن بعد
متطلبات العينة لـ Thermal Abuse — IEC 62619
- يتم أخذ العينة إلى الاختبار مشحونة بالكامل
- يجب تسجيل مواقع المزدوجات الحرارية السطحية
- الاختبار للاستخدام الفردي
- يتم تحديد عدد العينات في المعيار
مدة Thermal Abuse — IEC 62619
بالإضافة إلى فترات التدفئة والسكن والتبريد، يستغرق الأمر عادةً يوم عمل واحد.
إجراء Thermal Abuse — IEC 62619
- 1يتم شحن العينة بالكامل ويتم تسجيل قيمها الأولية.
- 2يتم إرفاق المزدوجات الحرارية ويتم وضع العينة في الغرفة.
- 3يتم رفع درجة الحرارة إلى القيمة المستهدفة بالمعدل المحدد.
- 4يتم الاحتفاظ به عند درجة الحرارة المستهدفة لمدة محددة.
- 5يتم تسجيل درجة الحرارة والجهد والملاحظات بشكل مستمر.
- 6يتم تقييم الحالة البدنية وفقدان الكتلة بعد التبريد.
معايير قبول Thermal Abuse — IEC 62619
يتم تحديد معيار القبول في المعيار المطبق؛ عادة، غياب النار والانفجار. يعد فتح فتحة الأمان سلوكًا مقبولًا بشكل عام.
تقييم النتائج
يتم تقييم درجة حرارة السطح، وانخفاض الجهد وانبعاث الغاز على طول المحور الزمني. يشير الارتفاع السريع في درجة الحرارة ذاتي الاستدامة إلى بداية الانفلات الحراري.
تقرير Thermal Abuse — IEC 62619
- تم تطبيق المعيار
- درجة الحرارة المستهدفة ومعدل التسخين ووقت السكن
- منحنيات درجة الحرارة والجهد
- خسارة جماعية
- الملاحظات والصور والفيديو
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100
- تنظيم البطارية في الاتحاد الأوروبي
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Thermal Abuse؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تجيب اختبارات البطاريات على ثلاثة أسئلة منفصلة، لكل منها مجموعة معايير خاصة بها: هل يمكن نقل البطارية، هل هي آمنة في الاستخدام، هل تقدم الأداء المعلن؟ غالباً ما تُخلط هذه الأسئلة الثلاثة ببعضها، وللخلط عواقب تجارية — لا يمكن دخول السوق بتقرير نقل، ولا يمكن الشحن بتقرير سلامة المنتج.
على جانب النقل، يُعد UN 38.3 بوابة إلزامية؛ لا يمكن شحن بطارية بدون هذا الإثبات. على جانب السلامة يحدد مجال التطبيق ما ينطبق: IEC 62133-2 للمنتجات المحمولة، IEC 62619 وIEC 63056 لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة، UNECE R100 وUL 2580 وISO 6469 للمركبات الكهربائية. على جانب الأداء تُقاس السعة والمقاومة الداخلية وعمر الدورات والتفريغ الذاتي وقبول الشحن والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التمييز بين المستويات أساسي في هذه العائلة وهو الموضوع الذي يثير أكبر جدل في سلسلة التوريد. تُقيَّم الخلية والوحدة والحزمة بشكل منفصل؛ الشهادة الممنوحة للخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. إلى جانب الخلايا، يتحدد سلوك الحزمة بواسطة نظام إدارة البطارية وتصميم التبريد والبنية الميكانيكية وترتيب التوصيلات وتنسيق العزل. وضع تقرير مورّد الخلايا في ملف الحزمة ممارسة شائعة لكنها غير كافية.
الانفلات الحراري وانتشاره هما الموضوع الأكثر أهمية في هذا المجال. قد تدخل الخلية الليثيومية في تفاعل كيميائي ذاتي الاستمرار عند تلفها أو ارتفاع حرارتها المفرط؛ عند هذه النقطة يصبح إخراج الحرارة من الخارج غير ممكن غالباً. لذلك تعامل المعايير الحديثة الانفلات الحراري لخلية واحدة كسيناريو عطل لا يمكن تجنبه، وتغيّر السؤال: هل ينتشر الحدث إلى الخلايا المجاورة، وماذا يُطلق خارج الحزمة، وكم من الوقت يتبقى للمستخدم للهروب؟
في هذا المجال يُقيَّم نظام إدارة البطارية ليس كلوحة إلكترونية بل كوظيفة سلامة. يُبيَّن أن الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة تعمل فعلياً، وأن النظام ينتقل إلى الجانب الآمن عند حدوث عطل، وأن برمجياته تم التحقق منها. في التطبيقات الصناعية والمركبات ترتبط هذه التقييمات بأطر السلامة الوظيفية.
الجانب التنظيمي يزداد صرامة بسرعة. تتجاوز لائحة البطاريات الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 السلامة وتُدخل التزامات بشأن الإفصاح عن البصمة الكربونية ونسبة المحتوى المعاد تدويره والإفصاح عن المتانة والسعة وجواز سفر البطارية وإمكانية الإزالة للبطاريات المحمولة. هذا يوسّع نطاق الاختبارات إلى ما وراء اختبارات السلامة الكلاسيكية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
سوء المعاملة الكهربائية
الشحن الزائد، التفريغ الزائد، القصر الخارجي، التفريغ القسري والشحن غير المتوازن. هنا يُرى ما إذا كانت دوائر الحماية تعمل فعلياً.
إساءة الاستخدام الميكانيكي
الاهتزاز، الصدمة، السحق، الاختراق، السقوط الحر والانقلاب. تتم مراقبة ما إذا كانت ظروف القصر الداخلي تنشأ.
الاختبارات الحرارية
دورات الحرارة، الصدمة الحرارية، التخزين في درجة حرارة عالية، التعرض للحريق وانتشار الانفلات الحراري.
الاختبارات البيئية
الرطوبة، الضغط المنخفض، رذاذ الملح، وعند الحاجة الغمر؛ تبرز هذه في تطبيقات المركبات والاستخدام الخارجي.
قياسات الأداء
السعة والطاقة والقدرة، المقاومة الداخلية، الكفاءة، عمر الدورات، العمر التقويمي والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التحقق من نظام إدارة المباني
التحقق من عتبات الحماية، وظيفة موازنة الخلايا، الاتصالات والاستجابة للأعطال.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- UN 38.3 ليست شهادة سلامة منتج؛ فهي تثبت فقط مطابقة النقل.
- شهادة الخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. تُقيَّم الحزمة بشكل منفصل وفق بنيتها الخاصة.
- حزمتان مبنيتان من نفس الخلية تعطيان نتائج مختلفة؛ التبريد والتوصيل والبنية الميكانيكية عوامل حاسمة.
- اختبار الأداء ليس اختبار سلامة. تقرير عمر الدورات لا يلبي متطلبات السلامة.
- بالنسبة لبطارية المركبة الكهربائية، تقرير UL 2580 والموافقة بموجب UNECE R100 ليسا الشيء نفسه؛ أحدهما تقييم معياري والآخر نظام اعتماد النوع.
- بطارية المركبة المنقولة إلى تطبيق العمر الثاني تدخل في ملف استخدام جديد؛ التقييم السابق لا ينتقل مباشرة.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة النقل وملخص الاختبار للشحن
- إعلان سلامة المنتج والوصول إلى السوق
- إعلانات الأداء والمتانة والبصمة الكربونية بموجب لائحة البطاريات
- تقييم أثر تغيير مورد الخلايا أو نظام إدارة البطارية
- عمليات القبول الموقعي لنظام تخزين الطاقة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Thermal Abuse — IEC 62619
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Thermal Abuse؟
تم تنفيذ Thermal Abuse في النطاق IEC 62133-2, IEC 62619, يو ال 2580 و UL 1642. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Thermal Abuse؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على خلايا ووحدات الليثيوم أيون, بطاريات الأجهزة المحمولة, بطاريات السيارات الكهربائية و أنظمة تخزين الطاقة. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Thermal Abuse؟
المعلمات المحددة هي: درجة الحرارة المستهدفة — محددة في المعيار؛ عادة في حدود 130 درجة مئوية في اختبارات الخلايا, معدل التدفئة — معدل الزيادة المتحكم فيه المحدد في المعيار (على سبيل المثال 5 درجة مئوية / دقيقة) و وقت السكن — المدة المحددة في المعيار عند درجة الحرارة المستهدفة. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Thermal Abuse؟
يتم أخذ العينة إلى الاختبار مشحونة بالكامل, يجب تسجيل مواقع المزدوجات الحرارية السطحية و الاختبار للاستخدام الفردي. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Thermal Abuse؟
بالإضافة إلى فترات التدفئة والسكن والتبريد، يستغرق الأمر عادةً يوم عمل واحد. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Thermal Abuse التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في المعيار المطبق؛ عادة، غياب النار والانفجار. يعد فتح فتحة الأمان سلوكًا مقبولًا بشكل عام.