Propagation چیست؟
آزمایش انتشار حرارتی آزمایشی است که در آن، پس از ایجاد فرار حرارتی در یک سلول واحد در یک ماژول یا بسته، ارزیابی می‌شود که آیا رویداد به سلول‌های مجاور و فراتر از محفظه گسترش می‌یابد.
هدف Propagation
هدف این است که بررسی شود که طراحی باتری ممکن است شامل خرابی تک سلولی باشد و قبل از اینکه خطری برای سرنشینان یا محیط اطراف ایجاد شود، هشداری صادر کند.
Propagation بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- ماژول ها و بسته های باتری خودروهای الکتریکی
- سیستم های ذخیره انرژی
- سیستم های باتری صنعتی
Propagation در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با Propagation
- UNECE R100ایمنی خودروی برقی و باتری تست کنید
- UL 2580ایمنی در باتری خودروهای الکتریکی تست کنید
- GB 38031
- IEC 62619ایمنی باتری لیتیوم در کاربردهای صنعتی تست کنید
- UN 38.3تست های ایمنی حمل و نقل بر روی باتری های لیتیومی تست کنید
- IEC 62133ایمنی در سلول ها و باتری های قابل حمل تست کنید
- IEC 62620سلول ها و باتری های لیتیوم صنعتی تست کنید
- UL 1642ایمنی در سلول های لیتیومی تست کنید
- UL 2054ایمنی در باتری های خانگی و تجاری تست کنید
- ISO 12405شرایط تست بسته های باتری لیتیومی خودروهای الکتریکی تست کنید
شرایط Propagation
- محرک
- فرار حرارتی در یک سلول واحد با گرم کردن، شارژ بیش از حد یا نفوذ میخ آغاز می شود
- موقعیت ماشه
- بدترین موقعیت انتخاب می شود (به طور کلی در مرکز یا یک سلول گوشه ای)
- نظارت
- دمای سلول مجاور، سطح محفظه و نقاط دریچه گاز
- دوره مشاهده
- تعریف شده در مشخصات؛ معمولاً به ترتیب ساعات بعد از رویداد
تجهیزات Propagation
- اتاق آزمایش محافظت شده در برابر انفجار با حجم بالا
- ضبط دما چند کاناله (ده ها کانال).
- آنالیز گاز و سیستم تهویه
- دوربین حرارتی و فیلمبرداری چند دوربینه
- سیستم اطفاء
الزامات نمونه برای Propagation
- نمونه باید یک ماژول یا بسته واقعی باشد
- آن را با شارژ کامل و با BMS متصل در تست گرفته می شود
- موقعیت سلولی که باید راه اندازی شود باید با منطق آن مستند شود
- تست یکبار مصرف و پرهزینه است
مدت Propagation
همراه با آماده سازی، ابزار دقیق، آزمایش و مشاهده، معمولاً یک تا دو هفته برنامه ریزی می شود.
روش اجرای Propagation
- 1ماژول یا بسته دارای ابزار دقیق است. ده ها ترموکوپل قرار داده شده است.
- 2BMS متصل شده و ثبت داده ها راه اندازی شده است.
- 3نمونه کاملا شارژ شده و در اتاق آزمایش قرار می گیرد.
- 4فرار حرارتی در سلول انتخاب شده فعال می شود.
- 5دمای سلول همسایه، وضعیت محفظه و انتشار گاز کنترل می شود.
- 6باقیمانده و میزان انتشار در پایان دوره مشاهده ارزیابی می شود.
معیارهای پذیرش Propagation
معیار پذیرش در UNECE R100 و استانداردهای مرتبط تعریف شده است: عدم ورود سطح خطرناک گرما یا گاز به محفظه مسافر، سیستم هشدار در زمان مشخص شده و عدم انتشار شعله به خارج از محفظه.
ارزیابی نتایج
به تعداد سلول هایی که انتشار رسیده است، دمای سطح محفظه و زمان هشدار BMS با هم ارزیابی می شوند. اثربخشی موانع حرارتی در طراحی در این آزمایش آشکار می شود.
گزارش Propagation
- استاندارد و مقررات کاربردی
- روش تحریک و موقعیت سلول
- ضبط تمام کانال های دما
- وسعت انتشار و جدول زمانی
- سوابق هشدار BMS، فیلم و عکس
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- UNECE R100 قسمت دوم
- GB 38031
- مقررات باتری اتحادیه اروپا
Batarya Testleri — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون Propagation به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های باتری به سه پرسش جداگانه پاسخ می‌دهند که هر یک مجموعه استاندارد خاص خود را دارد: آیا باتری قابل حمل است، آیا در استفاده ایمن است، آیا عملکرد اعلام‌شده را ارائه می‌دهد؟ این سه پرسش اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند و این اشتباه پیامد تجاری دارد — با گزارش حمل‌ونقل نمی‌توان وارد بازار شد و با گزارش ایمنی محصول نمی‌توان محموله ارسال کرد.
در سمت حمل‌ونقل، UN 38.3 یک گذرگاه الزامی است؛ باتری بدون این مدرک قابل ارسال نیست. در سمت ایمنی، کاربرد تعیین‌کننده است: IEC 62133-2 برای محصولات قابل‌حمل، IEC 62619 و IEC 63056 برای کاربردهای صنعتی و ذخیره‌سازی انرژی، UNECE R100 و UL 2580 و ISO 6469 برای خودروهای برقی. در سمت عملکرد، ظرفیت، مقاومت داخلی، عمر چرخه، خودتخلیه، پذیرش شارژ و رفتار وابسته به دما اندازه‌گیری می‌شود.
تمایز سطح در این خانواده اساسی است و موضوعی است که بیشترین بحث را در زنجیره تأمین ایجاد می‌کند. سلول، ماژول و بسته به‌طور جداگانه ارزیابی می‌شوند؛ گواهی گرفته‌شده برای سلول انطباق بسته را نشان نمی‌دهد. در کنار سلول‌ها، رفتار بسته توسط سیستم مدیریت باتری، طراحی خنک‌سازی، ساختار مکانیکی، آرایش اتصالات و هماهنگی عایق‌بندی تعیین می‌شود. قرار دادن گزارش تأمین‌کننده سلول در پرونده بسته رویکردی رایج اما ناکافی است.
فرار حرارتی و گسترش آن حیاتی‌ترین موضوع این حوزه است. سلول لیتیومی هنگام آسیب‌دیدگی یا گرمای بیش‌ازحد ممکن است وارد واکنشی شیمیایی خودتقویت‌شونده شود؛ در این نقطه معمولاً گرفتن گرما از بیرون امکان‌پذیر نیست. استانداردهای مدرن بنابراین فرار حرارتی یک سلول را سناریوی خطای اجتناب‌ناپذیر می‌دانند و پرسش را تغییر می‌دهند: آیا رویداد به سلول‌های مجاور سرایت می‌کند، چه چیزی به بیرون از بسته آزاد می‌شود و چقدر زمان برای فرار کاربر باقی می‌ماند؟
در این حوزه سیستم مدیریت باتری نه به‌عنوان یک برد الکترونیکی بلکه به‌عنوان یک عملکرد ایمنی ارزیابی می‌شود. نشان داده می‌شود که محافظت‌های اضافه‌شارژ، تخلیه بیش‌ازحد، جریان اضافه و دمای اضافه واقعاً فعال می‌شوند، سیستم در صورت خطا به سمت ایمن می‌رود و نرم‌افزار آن تأیید شده است. در کاربردهای صنعتی و خودرویی این ارزیابی به چارچوب‌های ایمنی عملکردی مرتبط است.
جنبه مقرراتی به‌سرعت سخت‌گیرانه‌تر می‌شود. مقررات باتری اتحادیه اروپا (EU) 2023/1542 فراتر از ایمنی می‌رود و تعهداتی برای اعلام ردپای کربن، نسبت محتوای بازیافتی، اعلام دوام و ظرفیت، گذرنامه باتری و قابلیت جداسازی در باتری‌های قابل‌حمل معرفی می‌کند. این امر دامنه آزمون را فراتر از آزمون‌های ایمنی کلاسیک می‌برد.
گروه‌های روش در این حوزه
سوء استفاده از برق
اضافه‌شارژ، تخلیه بیش‌ازحد، اتصال کوتاه خارجی، تخلیه اجباری و شارژ نامتعادل. اینجاست که دیده می‌شود آیا مدارهای محافظ واقعاً کار می‌کنند.
سوءاستفاده مکانیکی
ارتعاش، ضربه، له‌شدگی، سوراخ‌شدگی، سقوط آزاد و واژگونی. بررسی می‌شود که آیا شرایط اتصال کوتاه داخلی رخ می‌دهد یا نه.
تست های حرارتی
چرخه دمایی، شوک حرارتی، نگهداری در دمای بالا، مواجهه با آتش و گسترش فرار حرارتی.
آزمون‌های محیطی
رطوبت، فشار پایین، مه‌نمک و در صورت نیاز غوطه‌وری؛ اینها در کاربردهای خودرویی و فضای باز اهمیت می‌یابند.
اندازه گیری عملکرد
ظرفیت، انرژی و توان، مقاومت داخلی، بازده، عمر چرخه، عمر تقویمی و رفتار وابسته به دما.
تایید BMS
راستی‌آزمایی آستانه‌های حفاظتی، عملکرد متعادل‌سازی سلول، ارتباطات و واکنش به خطا.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- UN 38.3 گواهی ایمنی محصول نیست؛ فقط انطباق حمل‌ونقل را نشان می‌دهد.
- گواهی سلول انطباق بسته را نشان نمی‌دهد. بسته با معماری خاص خودش به‌طور جداگانه ارزیابی می‌شود.
- دو بسته ساخته‌شده از یک سلول یکسان نتایج متفاوتی می‌دهند؛ خنک‌سازی، اتصال و ساختار مکانیکی تعیین‌کننده هستند.
- آزمون عملکرد آزمون ایمنی نیست. گزارش عمر چرخه الزامات ایمنی را برآورده نمی‌کند.
- برای باتری خودروی برقی، گزارش UL 2580 و تأیید UNECE R100 یک چیز نیستند؛ یکی ارزیابی استاندارد است و دیگری رژیم تأییدیه نوع.
- باتری خودرویی که به کاربرد عمر دوم منتقل می‌شود وارد نمایه مصرف جدیدی می‌شود؛ ارزیابی پیشین به‌طور مستقیم قابل انتقال نیست.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انطباق حمل‌ونقل و خلاصه آزمون برای ارسال
- اعلامیه ایمنی محصول و دسترسی به بازار
- اعلامیه‌های عملکرد، دوام و ردپای کربن تحت مقررات باتری
- ارزیابی تأثیر تغییر تأمین‌کننده سلول یا BMS
- فرآیندهای پذیرش سایت برای سیستم ذخیره‌سازی انرژی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره Propagation
چرا آزمایش تکثیر اینقدر گران و طولانی است؟
یک ماژول یا بسته واقعی به عنوان یک بار مصرف قربانی می‌شود، ده‌ها کانال اندازه‌گیری راه‌اندازی می‌شود و یک اتاق محافظت‌شده در برابر انفجار با حجم بالا مورد نیاز است. بنابراین برنامه ریزی و هزینه به طور جداگانه در مرحله قیمت گذاری ارزیابی می شوند.