ما هو Thermal Cycling — IEC 62619؟
اختبار التدوير الحراري هو اختبار يتم فيه تدوير العينة لعدد محدد من المرات بين درجة الحرارة العالية والمنخفضة، وتقييم الضرر الناتج عن الاختلافات في تمدد المادة.
الغرض من Thermal Cycling — IEC 62619
والغرض من ذلك هو الكشف بطريقة سريعة عن التعب الذي تسببه التغيرات في درجات الحرارة في المفاصل الهيكلية ووصلات اللحام وعناصر الختم.
على أي منتجات يُطبَّق Thermal Cycling — IEC 62619؟
- خلايا البطارية والوحدات والحزم
- اللوحات الإلكترونية ومفاصل اللحام
- مكونات السيارات والفضاء
- عناصر الختم
في أي قطاعات يُستخدم Thermal Cycling — IEC 62619؟
المواصفات المتعلقة بـ Thermal Cycling — IEC 62619
- IEC 62619سلامة بطارية الليثيوم في التطبيقات الصناعية امتحان
شروط Thermal Cycling — IEC 62619
- الأمم المتحدة 38.3 T.2 درجات الحرارة
- 72 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية و -40 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية
- UN 38.3 T.2 وقت المكوث
- ست ساعات على الأقل عند كل درجة حرارة
- الأمم المتحدة 38.3 T.2 عدد الدورات
- عشر دورات تليها 24 ساعة من الراحة
- وقت النقل
- الحد الأقصى لوقت الانتقال المحدد في المعيار
جهاز Thermal Cycling — IEC 62619
- غرفة درجة حرارة ثنائية المنطقة أو قابلة للبرمجة
- تسجيل درجة الحرارة متعدد القنوات
- قياس الجهد والكتلة (البطارية)
- جهاز مراقبة الوظائف
متطلبات العينة لـ Thermal Cycling — IEC 62619
- يجب أن تكون العينة مشحونة بالكامل في اختبارات البطارية
- يجب تسجيل الكتلة الأولية والجهد
- يتم تحديد عدد العينات في المعيار
- يجب وضع العينة في الغرفة مع دوران الهواء الحر
مدة Thermal Cycling — IEC 62619
بالنسبة لمعيار الأمم المتحدة 38.3 T.2، بالإضافة إلى الدورات العشر وفترة الراحة، يستغرق الأمر ستة أيام تقريبًا.
إجراء Thermal Cycling — IEC 62619
- 1يتم تحديد العينة، ويتم تسجيل كتلتها والجهد.
- 2يتم وضع العينة في الغرفة.
- 3يتم الاحتفاظ بها على درجة حرارة عالية لمدة محددة.
- 4يتم نقله إلى درجة حرارة منخفضة ويتم الاحتفاظ به لمدة محددة.
- 5يتم تكرار الدورة لعدد محدد من المرات.
- 6يتم تقييم الكتلة والجهد والحالة البدنية بعد فترة الراحة.
معايير قبول Thermal Cycling — IEC 62619
ويتم تحديد معيار القبول في المعيار المطبق. في UN 38.3 T.2، يلزم وجود حد لفقد الكتلة، وغياب التسرب والحرائق والانفجار، وحالة الجهد.
تقييم النتائج
يتم تقييم فقدان الكتلة وتغير الجهد والفحص البصري معًا. يتم فحص وصلات اللحام والحشية بحثًا عن الشقوق.
تقرير Thermal Cycling — IEC 62619
- المعيار المطبق ورقم الاختبار
- مستويات درجة الحرارة وأوقات السكون وعدد الدورات
- الكتلة الأولية والنهائية والجهد
- سجلات درجة الحرارة
- الملاحظات والصور
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
- الأمم المتحدة 38.3 (نقل البطاريات)
- مواصفات مكونات السيارات والفضاء
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Thermal Cycling؛ 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 Cycling — IEC 62619
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Thermal Cycling؟
تم تنفيذ Thermal Cycling في النطاق UN 38.3 T.2, IEC 60068-2-14, IEC 62133-2, ISO 16750-4, MIL-STD-810 Method 503 و IEC 62619. 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 Cycling؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على خلايا البطارية والوحدات والحزم, اللوحات الإلكترونية ومفاصل اللحام, مكونات السيارات والفضاء و عناصر الختم. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Thermal Cycling؟
المعلمات المحددة هي: الأمم المتحدة 38.3 T.2 درجات الحرارة — 72 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية و -40 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية, UN 38.3 T.2 وقت المكوث — ست ساعات على الأقل عند كل درجة حرارة و الأمم المتحدة 38.3 T.2 عدد الدورات — عشر دورات تليها 24 ساعة من الراحة. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Thermal Cycling؟
يجب أن تكون العينة مشحونة بالكامل في اختبارات البطارية, يجب تسجيل الكتلة الأولية والجهد و يتم تحديد عدد العينات في المعيار. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Thermal Cycling؟
بالنسبة لمعيار الأمم المتحدة 38.3 T.2، بالإضافة إلى الدورات العشر وفترة الراحة، يستغرق الأمر ستة أيام تقريبًا. 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 Cycling التي يطلق عليها "مناسبة"؟
ويتم تحديد معيار القبول في المعيار المطبق. في UN 38.3 T.2، يلزم وجود حد لفقد الكتلة، وغياب التسرب والحرائق والانفجار، وحالة الجهد.