Termal Yayılım Testi — UNECE R100 / UL 2580 / GB 38031

Termal Yayılım (Propagation) Testi Nedir?

Termal yayılım testi, modül veya pack içindeki tek bir hücrede termal kaçış tetiklendikten sonra olayın komşu hücrelere geçip geçmediğinin ve muhafaza dışına çıkıp çıkmadığının değerlendirildiği deneydir.

Termal Yayılım (Propagation) Testi Amacı

Amaç, batarya tasarımının tek hücre arızasını sınırlandırabildiğini ve yolcu veya çevre için tehlike oluşmadan önce uyarı verebildiğini doğrulamaktır.

Termal Yayılım (Propagation) Testi Hangi Ürünlere Uygulanır?

Elektrikli araç batarya modül ve paketleri
Enerji depolama sistemleri
Endüstriyel batarya sistemleri

Termal Yayılım (Propagation) Testi Hangi Sektörlerde Kullanılır?

BataryaElektrikli AraçOtomotivEnerjiElektronik

Termal Yayılım (Propagation) Testi İçin İlgili Standartlar

UNECE R100elektrikli araç ve batarya güvenliği Testi
UL 2580elektrikli araç bataryalarında güvenlik Testi
GB 38031
IEC 62619endüstriyel uygulamalarda lityum batarya güvenliği Testi
UN 38.3lityum bataryalarda taşıma güvenliği testleri Testi
IEC 62133taşınabilir hücre ve bataryalarda güvenlik Testi
IEC 62620endüstriyel lityum hücre ve bataryalar Testi
UL 1642lityum hücrelerde güvenlik Testi
UL 2054ev ve ticari kullanım bataryalarında güvenlik Testi
ISO 12405elektrikli araç lityum batarya paketlerinde test şartları Testi

Termal Yayılım (Propagation) Testi Koşulları

Tetikleme: Tek hücrede ısıtma, aşırı şarj veya çivi batırma ile termal kaçış başlatılır
Tetikleme konumu: En olumsuz konum seçilir (genellikle merkez veya köşe hücre)
İzleme: Komşu hücre sıcaklıkları, muhafaza yüzeyi ve gaz tahliye noktaları
Gözlem süresi: Şartnamede tanımlı; tipik olarak olay sonrası saatler mertebesinde

Termal Yayılım (Propagation) Testi Cihazı

Patlama korumalı büyük hacimli test odası
Çok kanallı (onlarca) sıcaklık kaydı
Gaz analiz ve tahliye sistemi
Termal kamera ve çok kameralı video
Söndürme sistemi

Termal Yayılım (Propagation) Testi İçin Numune Gereksinimleri

Numune gerçek modül veya pack olmalı
Tam şarjlı ve BMS bağlı durumda deneye alınır
Tetiklenecek hücre konumu gerekçesiyle belgelenmeli
Deney tek kullanımlıktır ve maliyeti yüksektir

Termal Yayılım (Propagation) Testi Süresi

Hazırlık, enstrümantasyon, deney ve gözlem ile birlikte tipik olarak bir ile iki hafta planlanır.

Termal Yayılım (Propagation) Testi Prosedürü

1Modül veya pack enstrümante edilir; onlarca termokupl yerleştirilir.
2BMS bağlanır ve veri kaydı kurulur.
3Numune tam şarj edilir ve test odasına alınır.
4Seçilen hücrede termal kaçış tetiklenir.
5Komşu hücre sıcaklıkları, muhafaza durumu ve gaz çıkışı izlenir.
6Gözlem süresi sonunda kalıntı ve yayılım sınırı değerlendirilir.

Termal Yayılım (Propagation) Testi Kabul Kriterleri

Kabul kriteri UNECE R100 ve ilgili standartlarda tanımlanır: yolcu bölmesine tehlikeli seviyede ısı veya gaz geçmemesi, sistemin belirlenen süre içinde uyarı vermesi ve alevin muhafaza dışına yayılmaması.

Sonuçların Değerlendirilmesi

Yayılımın kaç hücreye geçtiği, muhafaza yüzey sıcaklığı ve BMS uyarı zamanlaması birlikte değerlendirilir. Tasarımdaki termal bariyerlerin etkinliği bu deneyde görülür.

Termal Yayılım (Propagation) Testi Raporu

Uygulanan standart ve regülasyon
Tetikleme yöntemi ve hücre konumu
Tüm sıcaklık kanallarının kaydı
Yayılım sınırı ve zaman çizelgesi
BMS uyarı kayıtları, video ve fotoğraflar

Akreditasyon

EUROLAB; laboratuvar deneylerinde ISO/IEC 17025, muayene ve gözetimde ISO/IEC 17020, sistem ve ürün belgelendirmesinde ISO/IEC 17021-1 ve ISO/IEC 17065 kapsamlarında, IAF ve ILAC çok taraflı tanınma anlaşmalarına taraf akreditasyon kuruluşlarından alınmış uluslararası tanınan akreditasyona sahiptir. Bu zincir, düzenlenen rapor ve belgelerin dünya genelinde kabul görmesini sağlar.

Bu testin akredite kapsamda sunulup sunulamayacağı ürününüze ve uygulanacak standarda göre değişir; akreditasyon metot bazında olduğu için kapsam teklif aşamasında yazılı olarak teyit edilir.

Kapsam ve yetkiler

İlgili Mevzuat

UNECE R100 Bölüm II
GB 38031
AB Batarya Regülasyonu

Batarya Testleri — Bu Deney Alanı Ne Yapar?

Aşağıdaki bölüm Propagation deneyinin ait olduğu alanı anlatır; bu deneyin kendi koşulları ve kabul ölçütleri yukarıdaki bölümlerde yer alır. Ürününüze özgü kapsam teklif aşamasında yazılı olarak netleştirilir.

Batarya deneyleri üç ayrı soruyu yanıtlar ve her biri kendi standart gövdesine sahiptir: batarya taşınabilir mi, kullanımda güvenli mi, beyan edilen performansı veriyor mu? Bu üç soru sık sık birbirine karıştırılır ve karışıklık ticari sonuç doğurur — taşıma raporuyla pazara girilemez, ürün güvenliği raporuyla sevkiyat yapılamaz.

Taşıma tarafında UN 38.3 zorunlu geçiş noktasıdır; kanıtı olmayan bir batarya sevk edilemez. Güvenlik tarafında uygulama alanı belirleyicidir: taşınabilir ürünlerde IEC 62133-2, endüstriyel ve enerji depolama uygulamalarında IEC 62619 ve IEC 63056, elektrikli araçlarda UNECE R100, UL 2580 ve ISO 6469 devreye girer. Performans tarafında kapasite, iç direnç, çevrim ömrü, kendi kendine deşarj, şarj kabulü ve sıcaklığa bağlı davranış ölçülür.

Bu ailede SEVİYE ayrımı esastır ve tedarik zincirinde en çok tartışma yaratan konudur. Hücre, modül ve paket ayrı ayrı değerlendirilir; hücre için alınmış bir sertifika paketin uygunluğunu göstermez. Paketin davranışı hücrelerin yanında batarya yönetim sistemi, soğutma tasarımı, mekanik yapı, bağlantı düzeni ve yalıtım koordinasyonu tarafından belirlenir. Hücre tedarikçisinin raporunu paket dosyasına koymak yaygın ama yetersiz bir yaklaşımdır.

Termal kaçış ve yayılımı alanın en kritik konusudur. Lityum hücre, hasar gördüğünde ya da aşırı ısındığında kendi kendini besleyen bir kimyasal tepkimeye girebilir; bu noktada ısıyı dışarıdan almak çoğu zaman mümkün olmaz. Modern standartlar bu yüzden tek hücrenin termal kaçışa girmesini KAÇINILMAZ bir arıza senaryosu kabul eder ve soruyu değiştirir: olay komşu hücrelere yayılıyor mu, paket dışına ne veriyor, kullanıcıya ne kadar süre kaçma imkânı kalıyor?

Batarya yönetim sistemi bu alanda bir elektronik kart değil, bir GÜVENLİK İŞLEVİ olarak değerlendirilir. Aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı akım ve aşırı sıcaklık korumalarının gerçekten devreye girdiği, arıza hâlinde güvenli tarafa düştüğü ve yazılımının doğrulandığı gösterilir. Endüstriyel ve araç uygulamalarında bu değerlendirme işlevsel güvenlik çerçevelerine bağlanır.

Mevzuat tarafı hızla ağırlaşmaktadır. (AB) 2023/1542 Batarya Tüzüğü, güvenliğin ötesine geçerek karbon ayak izi beyanı, geri kazanılmış içerik oranı, dayanıklılık ve kapasite beyanı, batarya pasaportu ve taşınabilir bataryalarda çıkarılabilirlik yükümlülükleri getirir. Bu, deney kapsamını klasik güvenlik deneylerinin dışına taşır.

Bu alanın yöntem grupları

Elektriksel kötü kullanım
Aşırı şarj, aşırı deşarj, dış kısa devre, zorlamalı deşarj ve dengesiz şarj. Koruma devrelerinin gerçekten çalıştığı burada görülür.
Mekanik kötü kullanım
Titreşim, şok, ezilme, delme, serbest düşme ve devirme. İç kısa devre koşullarının oluşup oluşmadığı izlenir.
Termal deneyler
Sıcaklık çevrimi, termal şok, yüksek sıcaklıkta bekletme, yangına maruziyet ve termal kaçış yayılımı.
Çevresel deneyler
Nem, alçak basınç, tuz sisi ve gerekiyorsa daldırma; araç ve dış mekân uygulamalarında öne çıkar.
Performans ölçümleri
Kapasite, enerji ve güç, iç direnç, verim, çevrim ömrü, kalendar ömür ve sıcaklığa bağlı davranış.
BMS doğrulaması
Koruma eşiklerinin, hücre dengeleme işlevinin, haberleşme ve arıza tepkisinin doğrulanması.

Bu alanda sık karıştırılanlar

UN 38.3 bir ürün güvenliği belgesi değildir; yalnızca taşıma uygunluğunu gösterir.
Hücre sertifikası paket uygunluğunu göstermez. Paket kendi mimarisiyle ayrıca değerlendirilir.
Aynı hücreden kurulu iki paket farklı sonuç verir; soğutma, bağlantı ve mekanik yapı belirleyicidir.
Performans deneyi güvenlik deneyi değildir. Çevrim ömrü raporu, güvenlik gerekliliklerini karşılamaz.
Elektrikli araç bataryasında UL 2580 raporu ile UNECE R100 onayı aynı şey değildir; biri standart değerlendirmesi, diğeri tip onayı rejimidir.
İkinci yaşam uygulamasına aktarılan araç bataryası yeni bir kullanım profiline girer; eski değerlendirme doğrudan taşınamaz.

Bu alandaki sonuçlar hangi kararı besler

Sevkiyat için taşıma uygunluğu ve deney özeti
Ürün güvenliği beyanı ve pazar erişimi
Batarya Tüzüğü kapsamındaki performans, dayanıklılık ve karbon ayak izi beyanı
Hücre tedarikçisi ya da BMS değişikliğinin etkisinin değerlendirilmesi
Enerji depolama sisteminde tesis kabul süreçleri

İlgili Testler

Termal Yayılım (Propagation) Testi Hakkında Sık Sorulan Sorular

Yayılım testi neden bu kadar pahalı ve uzun?

Gerçek bir modül veya pack tek kullanımlık olarak feda edilir, onlarca ölçüm kanalı kurulur ve patlama korumalı büyük hacimli bir oda gerekir. Bu yüzden planlama ve maliyet teklif aşamasında ayrıca değerlendirilir.