Τι είναι η Propagation;
Η δοκιμή θερμικής διάδοσης είναι μια δοκιμή στην οποία, μετά την ενεργοποίηση της θερμικής διαφυγής σε ένα μεμονωμένο κελί μέσα σε μια μονάδα ή πακέτο, αξιολογείται εάν το συμβάν εξαπλώνεται σε γειτονικές κυψέλες και πέρα από το περίβλημα.
Σκοπός της Propagation
Ο σκοπός είναι να επαληθευτεί ότι η σχεδίαση της μπαταρίας μπορεί να περιέχει αστοχία ενός κυττάρου και μπορεί να εκδώσει μια προειδοποίηση πριν προκύψει κίνδυνος για τους επιβάτες ή το περιβάλλον.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Propagation;
- Μονάδες και πακέτα μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων
- Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας
- Βιομηχανικά συστήματα μπαταριών
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Propagation;
Πρότυπα σχετικά με τη Propagation
- UNECE R100ασφάλεια ηλεκτρικού οχήματος και μπαταρίας δοκιμή
- UL 2580Ασφάλεια σε μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή
- GB 38031
- IEC 62619Ασφάλεια μπαταρίας λιθίου σε βιομηχανικές εφαρμογές δοκιμή
- ΟΗΕ 38.3Δοκιμές ασφάλειας μεταφοράς σε μπαταρίες λιθίου δοκιμή
- IEC 62133Ασφάλεια σε φορητές κυψέλες και μπαταρίες δοκιμή
- IEC 62620βιομηχανικές κυψέλες λιθίου και μπαταρίες δοκιμή
- UL 1642ασφάλεια σε κύτταρα λιθίου δοκιμή
- UL 2054Ασφάλεια σε μπαταρίες οικιακής και εμπορικής χρήσης δοκιμή
- ISO 12405Συνθήκες δοκιμής για πακέτα μπαταριών λιθίου ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή
Συνθήκες της Propagation
- Έναρξη
- Η θερμική διαφυγή εκκινείται σε μία μόνο κυψέλη με θέρμανση, υπερφόρτιση ή διείσδυση καρφιών
- Θέση σκανδάλης
- Επιλέγεται η θέση στη χειρότερη περίπτωση (γενικά το κέντρο ή ένα γωνιακό κελί)
- Παρακολούθηση
- Γειτονικές θερμοκρασίες κυψέλης, επιφάνεια περιβλήματος και σημεία εξαερισμού αερίου
- Περίοδος παρατήρησης
- Καθορίζεται στις προδιαγραφές. συνήθως με τη σειρά των ωρών μετά το συμβάν
Εξοπλισμός για τη Propagation
- Αίθουσα δοκιμών μεγάλου όγκου με προστασία από εκρήξεις
- Καταγραφή θερμοκρασίας πολλαπλών καναλιών (δεκάδες κανάλια).
- Σύστημα ανάλυσης αερίων και εξαερισμού
- Θερμική κάμερα και βίντεο με πολλές κάμερες
- Σύστημα κατάσβεσης
Απαιτήσεις δείγματος για τη Propagation
- Το δείγμα πρέπει να είναι μια πραγματική ενότητα ή πακέτο
- Λαμβάνεται στο τεστ πλήρως φορτισμένο και με συνδεδεμένο το BMS
- Η θέση της κυψέλης που θα ενεργοποιηθεί πρέπει να τεκμηριώνεται με τη λογική της
- Η δοκιμή είναι μίας χρήσης και δαπανηρή
Διάρκεια της Propagation
Μαζί με την προετοιμασία, τα όργανα, τις δοκιμές και την παρατήρηση, προγραμματίζονται συνήθως μία έως δύο εβδομάδες.
Διαδικασία της Propagation
- 1Η μονάδα ή το πακέτο είναι εξοπλισμένο με όργανα. τοποθετούνται δεκάδες θερμοστοιχεία.
- 2Το BMS έχει συνδεθεί και έχει ρυθμιστεί η καταγραφή δεδομένων.
- 3Το δείγμα φορτίζεται πλήρως και τοποθετείται στην αίθουσα δοκιμών.
- 4Η θερμική διαφυγή ενεργοποιείται στην επιλεγμένη κυψέλη.
- 5Παρακολουθούνται οι θερμοκρασίες των γειτονικών κυψελών, η κατάσταση του περιβλήματος και η απελευθέρωση αερίου.
- 6Το υπόλειμμα και η έκταση της διάδοσης αξιολογούνται στο τέλος της περιόδου παρατήρησης.
Κριτήρια αποδοχής της Propagation
Το κριτήριο αποδοχής ορίζεται στο UNECE R100 και τα σχετικά πρότυπα: δεν υπάρχει επικίνδυνο επίπεδο θερμότητας ή αερίου που εισέρχεται στο χώρο επιβατών, το σύστημα εκδίδει προειδοποίηση εντός του καθορισμένου χρόνου και η φλόγα δεν εξαπλώνεται πέρα από το περίβλημα.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Σε πόσα κύτταρα έφτασε η διάδοση, η θερμοκρασία της επιφάνειας του περιβλήματος και ο χρονισμός της προειδοποίησης BMS αξιολογούνται μαζί. Η αποτελεσματικότητα των θερμικών φραγμών στο σχεδιασμό γίνεται εμφανής σε αυτή τη δοκιμή.
Έκθεση της Propagation
- Εφαρμοσμένο πρότυπο και κανονισμός
- Μέθοδος ενεργοποίησης και θέση κυψέλης
- Καταγραφή όλων των καναλιών θερμοκρασίας
- Έκταση διάδοσης και χρονοδιάγραμμα
- Εγγραφές προειδοποίησης BMS, βίντεο και φωτογραφίες
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- UNECE R100 Μέρος II
- GB 38031
- Κανονισμός της ΕΕ για τις μπαταρίες
Batarya Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Propagation· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι δοκιμές μπαταριών απαντούν σε τρία ξεχωριστά ερωτήματα, το καθένα με το δικό του σώμα προτύπων: μπορεί η μπαταρία να μεταφερθεί, είναι ασφαλής στη χρήση, αποδίδει τη δηλωμένη απόδοση; Αυτά τα τρία ερωτήματα συγχέονται συχνά μεταξύ τους, και η σύγχυση έχει εμπορικές συνέπειες — δεν μπορεί κανείς να εισέλθει σε μια αγορά με αναφορά μεταφοράς, ούτε να πραγματοποιήσει αποστολή με αναφορά ασφάλειας προϊόντος.
Στην πλευρά της μεταφοράς, το UN 38.3 αποτελεί υποχρεωτική πύλη· μπαταρία χωρίς αυτό το τεκμήριο δεν μπορεί να αποσταλεί. Στην πλευρά της ασφάλειας η εφαρμογή καθορίζει τι ισχύει: IEC 62133-2 για φορητά προϊόντα, IEC 62619 και IEC 63056 για βιομηχανικές εφαρμογές και αποθήκευση ενέργειας, UNECE R100, UL 2580 και ISO 6469 για ηλεκτρικά οχήματα. Στην πλευρά της απόδοσης μετρώνται χωρητικότητα, εσωτερική αντίσταση, διάρκεια ζωής κύκλων, αυτοεκφόρτιση, αποδοχή φόρτισης και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Η διάκριση ΕΠΙΠΕΔΟΥ είναι θεμελιώδης σε αυτή την οικογένεια και το θέμα που προκαλεί τη μεγαλύτερη διαμάχη στην αλυσίδα εφοδιασμού. Το κελί, η μονάδα και το πακέτο αξιολογούνται ξεχωριστά· ένα πιστοποιητικό που αποκτήθηκε για κελί δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Πέρα από τα κελιά, η συμπεριφορά του πακέτου καθορίζεται από το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας, τον σχεδιασμό ψύξης, τη μηχανική δομή, τη διάταξη διασυνδέσεων και τον συντονισμό μόνωσης. Η τοποθέτηση της αναφοράς του προμηθευτή κελιών στον φάκελο του πακέτου είναι συνηθισμένη αλλά ανεπαρκής πρακτική.
Η θερμική αστάθεια και η διάδοσή της είναι το πιο κρίσιμο θέμα του τομέα. Ένα κελί λιθίου μπορεί να εισέλθει σε αυτοσυντηρούμενη χημική αντίδραση όταν υποστεί ζημιά ή υπερθέρμανση· σε αυτό το σημείο η απομάκρυνση της θερμότητας από έξω συνήθως δεν είναι πλέον δυνατή. Τα σύγχρονα πρότυπα αντιμετωπίζουν επομένως τη θερμική αστάθεια ενός μεμονωμένου κελιού ως αναπόφευκτο σενάριο βλάβης και αλλάζουν το ερώτημα: διαδίδεται το συμβάν στα γειτονικά κελιά, τι απελευθερώνει έξω από το πακέτο, και πόσος χρόνος απομένει στον χρήστη για διαφυγή;
Σε αυτόν τον τομέα, το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας αξιολογείται όχι ως ηλεκτρονική πλακέτα αλλά ως ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ. Αποδεικνύεται ότι οι προστασίες υπερφόρτισης, υπερεκφόρτισης, υπερέντασης και υπερθέρμανσης λειτουργούν πράγματι, ότι το σύστημα μεταβαίνει στην ασφαλή πλευρά σε περίπτωση βλάβης, και ότι το λογισμικό του έχει επαληθευτεί. Σε βιομηχανικές και οχηματικές εφαρμογές, αυτή η αξιολόγηση συνδέεται με πλαίσια λειτουργικής ασφάλειας.
Η ρυθμιστική πλευρά γίνεται ταχέως πιο απαιτητική. Ο Κανονισμός Μπαταριών (ΕΕ) 2023/1542 υπερβαίνει την ασφάλεια και εισάγει υποχρεώσεις δήλωσης αποτυπώματος άνθρακα, ποσοστού ανακυκλωμένου περιεχομένου, δήλωσης ανθεκτικότητας και χωρητικότητας, διαβατηρίου μπαταρίας και αφαιρεσιμότητας για φορητές μπαταρίες. Αυτό επεκτείνει το πεδίο των δοκιμών πέρα από τις κλασικές δοκιμές ασφάλειας.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Ηλεκτρική κατάχρηση
Υπερφόρτιση, υπερεκφόρτιση, εξωτερικό βραχυκύκλωμα, εξαναγκασμένη εκφόρτιση και μη ισορροπημένη φόρτιση. Εδώ φαίνεται αν τα κυκλώματα προστασίας λειτουργούν πράγματι.
Μηχανική κακομεταχείριση
Δόνηση, κρούση, σύνθλιψη, διάτρηση, ελεύθερη πτώση και ανατροπή. Παρακολουθείται αν προκύπτουν συνθήκες εσωτερικού βραχυκυκλώματος.
Θερμικές δοκιμές
Θερμικός κύκλος, θερμικό σοκ, αποθήκευση σε υψηλή θερμοκρασία, έκθεση σε φωτιά και διάδοση θερμικής αστάθειας.
Περιβαλλοντικές δοκιμές
Υγρασία, χαμηλή πίεση, αλατονέφωση και, όπου απαιτείται, εμβάπτιση· αυτά προέχουν σε εφαρμογές οχημάτων και υπαίθρου.
Μετρήσεις απόδοσης
Χωρητικότητα, ενέργεια και ισχύς, εσωτερική αντίσταση, απόδοση, διάρκεια ζωής κύκλων, ημερολογιακή διάρκεια ζωής και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Επαλήθευση BMS
Επαλήθευση των ορίων προστασίας, της λειτουργίας εξισορρόπησης κελιών, της επικοινωνίας και της απόκρισης σε βλάβη.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Το UN 38.3 δεν είναι πιστοποιητικό ασφάλειας προϊόντος· αποδεικνύει μόνο τη συμμόρφωση μεταφοράς.
- Ένα πιστοποιητικό κελιού δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Το πακέτο αξιολογείται ξεχωριστά με τη δική του αρχιτεκτονική.
- Δύο πακέτα κατασκευασμένα από το ίδιο κελί δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα· η ψύξη, η διασύνδεση και η μηχανική δομή είναι καθοριστικές.
- Μια δοκιμή απόδοσης δεν είναι δοκιμή ασφάλειας. Μια αναφορά διάρκειας ζωής κύκλων δεν ικανοποιεί τις απαιτήσεις ασφάλειας.
- Για μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος, μια αναφορά UL 2580 και μια έγκριση UNECE R100 δεν είναι το ίδιο πράγμα· η μία είναι αξιολόγηση προτύπου, η άλλη καθεστώς έγκρισης τύπου.
- Μια μπαταρία οχήματος που μεταφέρεται σε εφαρμογή δεύτερης ζωής εισέρχεται σε νέο προφίλ χρήσης· η προηγούμενη αξιολόγηση δεν μεταφέρεται άμεσα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Συμμόρφωση μεταφοράς και σύνοψη δοκιμών για την αποστολή
- Δήλωση ασφάλειας προϊόντος και πρόσβαση στην αγορά
- Δηλώσεις απόδοσης, ανθεκτικότητας και αποτυπώματος άνθρακα βάσει του Κανονισμού Μπαταριών
- Αξιολόγηση της επίδρασης αλλαγής προμηθευτή κελιών ή BMS
- Διαδικασίες αποδοχής χώρου εγκατάστασης για σύστημα αποθήκευσης ενέργειας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Propagation
Γιατί είναι τόσο ακριβό και μακρύ το τεστ διάδοσης;
Μια πραγματική μονάδα ή πακέτο θυσιάζεται ως μίας χρήσης, δημιουργούνται δεκάδες κανάλια μέτρησης και απαιτείται δωμάτιο με προστασία από εκρήξεις μεγάλου όγκου. Επομένως, ο προγραμματισμός και το κόστος αξιολογούνται χωριστά στο στάδιο της προσφοράς.