Што е безбедносно тестирање на литиумските батерии?

Што е безбедносно тестирање на литиумските батерии?

1) Цел на тестот: за да се потврди ефикасноста на злоупотребата на електричната енергија на батеријата со една ќелија, симулирајте ги потенцијалните безбедносни ризици што може да се појават кога батеријата е повеќе-испразнета, а со тоа проценете дали примерокот ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: Едноќелија{0}}опрема за празнење на батеријата, комора за тестирање со постојана температура, мултиметар итн.

3) Метод и процедури за тестирање:

① Пред-обработете ја батеријата со една ќелија на собна температура и потоа наполнете ја целосно.

② Испразнете се при константна струја од 1/3I (тип на енергија) или (тип на моќност) до напонот за исклучување на празнење- на едноклеточната батерија, а потоа присилно празнете го со струја I 90 мин.

4) Критериуми за обработка и евалуација на податоците: Набљудувајте дали примерокот покажува пожар или експлозија за време на тестот и во периодот на набљудување од 1 час по тестот.

1) Цел на тестот: За да се потврди ефикасноста на злоупотребата на електрична енергија на батеријата со една ќелија, симулирајте ги потенцијалните безбедносни ризици што може да се појават кога батеријата е преполнета, а со тоа проценете дали примерокот ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: полнење на батерија со една ќелија-опрема за празнење, комора за тестирање константна температура, мултиметар итн.

3) Метод и процедури за тестирање:

① Пред-обработете ја батеријата со една ќелија на собна температура и потоа наполнете ја целосно.

② Продолжете со полнењето со константна струја додека напонот на батеријата со една ќелија не достигне 1,1 пати од максималниот работен напон или капацитетот на наполнетата батерија со една ќелија не достигне 115% SOC.

1) Цел на тестот: За да се потврди ефикасноста на електричната злоупотреба на батеријата со една ќелија, симулирајте ги потенцијалните безбедносни ризици што може да се појават кога ќе се случи надворешен краток спој со батеријата, со што ќе процените дали примерокот ги исполнува дизајнерските барања.

3) Метод и процедури за тестирање:

① Пред-обработете ја батеријата со една ќелија на собна температура и потоа наполнете ја целосно.

② Кратко-спојте ги позитивните и негативните приклучоци на едноклеточната батерија надворешно 10 мин, со отпор на надворешното коло помало од 5 mΩ.

1) Цел на тестот: За да ги потврдите перформансите на механичката злоупотреба на батеријата со една ќелија, симулирајте ги потенцијалните безбедносни ризици што може да се појават кога батеријата е смачкана, а со тоа проценете дали примерокот ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: -опрема за празнење со единечна ќелија, комора за тестирање со константна температура, тест клупа за кршење на батеријата, мултиметар итн.

3) Метод и процедури за тестирање:

① Пред-обработете ја батеријата со една ќелија на собна температура и потоа наполнете ја целосно.

② Насока на дробење: нанесете притисок нормално на правецот на плочата на батеријата со една ќелија или во насоката која најверојатно ќе биде смачкана во распоредот на возилото.

а. Форма на кршена плоча: Полу-цилиндар со радиус од 75 mm, а должината (L) на полу-цилиндарот е поголема од големината на смачканата едноклеточна батерија.

б. Брзина на дробење: Не поголема од 2 mm/s.

в. Степен на дробење: Престанете со дробење кога напонот ќе достигне 0 V или деформацијата достигне 15%, или силата на дробење достигнува 100 kN или 1000 пати поголема од тежината на предметот за тестирање.

③ Држете 10 мин.

1) Цел на тестот: За да се потврди ефикасноста на термички бегство на најмалата единица на батерии што може да се следи од системот за управување со батерии, спроведете безбедносна евалуација на основниот извор на опасност што претставува опасност за патниците на електричните возила и системите на возилото, а со тоа проценете дали примерокот ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: полнење на батерија со една ќелија-опрема за празнење|празнење, комора за тестирање со постојана температура, уред за греење, систем за стекнување температура, мултиметар итн.

3) Метод и процедури за тестирање:

① Користете рамен уред за загревање во форма на-шипка, а неговата површина треба да биде покриена со керамички, метален или изолационен слој. Барањата за избор на моќност за уредот за греење се прикажани во Табела 6-10. Завршете го склопувањето на предметот за тестирање и уредот за загревање. Грејниот уред треба да биде во директен контакт со едноклеточната батерија, а големината на уредот за греење не треба да биде поголема од загреаната површина на предметот за тестирање. Инсталирајте температурни монитори, со сензорот за температура на точката за следење поставен на страна подалеку од спроводливоста на топлината, т.е. на спротивната страна на уредот за греење. Интервалот за земање примероци од температурните податоци треба да биде помал од 1 s, со барање за точност од 2 степени, а положбата на врвот на сензорот за температура треба да биде помала од 1 mm.

Табела 6-10 Барања за избор на уреди за греење

Енергија на предметот за тестирање E/Wh	Максимална моќност на грејниот уред/W
E<100	30-300
100 Помалку или еднакво на E<400	300-1000
400 Помалку или еднакво на E<800	300-2000
E Поголема или еднаква на 800	>600

② Пред-обработете ја батеријата со една ќелија на собна температура и потоа наполнете ја до 100% SOC. Потоа продолжете со полнење на предметот за тестирање со 1/1 струја за 12 мин. Веднаш вклучете го грејниот уред и постојано загревајте го предметот за тестирање со максимална моќност. Кога ќе се појави термички бегство или температурата на точката за следење достигне 300 степени, прекинете со загревањето и исклучете го уредот за греење.

③ Услови за одредување дали се јавува термичко бегство

а. Тестниот објект доживува пад на напонот, а падот надминува 25% од почетниот напон.

б. Температурата во точката за следење ја достигнува максималната работна температура одредена од производителот на батериите.

в. Стапката на пораст на температурата на набљудуваната точка dT/dt Поголема или еднаква на 1 степен / s и трае повеќе од 3 секунди. Утврдено е дека се случило термичко бегство кога ќе се појават a и c или b и c.

4) Критериуми за обработка и евалуација на податоците: Внимавајте дали примерокот покажува пожар или експлозија за време на процесот на загревање и во рок од 1 час по завршувањето на загревањето.

1) Цел на тестот: Да се симулира влијанието врз батерискиот пакет/системот за време на судир на возило, а со тоа да се процени дали структурната цврстина на примерокот може да ги исполни барањата на дизајнот.

2) Опрема за тестирање: систем за полнење на батерии-опрема за празнење, комора за тестирање константна температура, симулирана клупа за тестирање на судир, тестер за отпор на изолација итн.

3) Метод и процедури за тестирање: Во врска со положбата на инсталација на предметот за тестирање во возилото и барањата од GB/T 2423.43-2008 година, предметот за тестирање треба да биде хоризонтално монтиран на санка со прицврстувач. Според опкружувањето за употреба на предметот за тестирање и во комбинација со пулсот за забрзување/забавување на возилото, овој пулс треба да ги исполнува граничните услови наведени во Табела 6-11 и Слика 6-1 (насоката на движење на возилото е оската x, а другата хоризонтална насока нормална на насоката на движење на возилото, а тежината на движењето b е правецот на движење m). Кога предметот за тестирање има повеќе насоки на инсталација (x/y/z), насоката на инсталација со поголемо забрзување се избира за тестот. По тестот, набљудувајте 2 часа на температурата на околината за тестирање.

Figure 6-1 Schematic of Simulated Crash Test Acceleration Pulse

Табела 6-11 Параметри на пулсот за симулиран тест за несреќа

Тест	Ширина на пулсот /ms	m Помалку или еднакво на 3,5 t		3,5 t < m Помалку или еднакво на 7,5 t		m > 7,5 t
		x-забрзување на насоката/g	y-забрзување на насоката/g	x-забрзување на насоката/g	y-забрзување на насоката/g	x-забрзување на насоката/g	y-забрзување на насоката/g
A	20	20	8	10	5	6.6	5
B	50	20	8	10	5	6.6	5
C	65	20	8	10	5	6.6	5
D	100	0	0	0	0	0	0
E	0	10	4.5	5	2.5	4	2.5
F	50	28	15	17	10	12	10
G	80	28	15	17	10	12	10
H	120	0	0	0	0	0	0

4) Критериуми за обработка и оценување на податоците:

① Запишете дали батерискиот пакет/системот покажува истекување, пукање, пожар или експлозија за време на тестот и периодот на набљудување;

② Запишете ги вредностите на отпорот на изолација пред и по тестот.

1) Цел на тестот: Да се симулираат потенцијалните безбедносни ризици што може да се појават кога батерискиот пакет/системот е смачкан, со што ќе се процени дали структурната цврстина на примерокот ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: полнење на системот за батерии-опрема за празнење, комора за тестирање константна температура, клупа за тестирање на системот за батерии, тестер за отпор на изолација итн.

3) Метод и процедури за тестирање: Насоките на дробење се x-насока и y-насока (насоката на движење на возилото е оската x-, а другата хоризонтална насока нормална на насоката на патување е оската y-). Брзината на дробење не треба да надминува 2 mm/s. Престанете со дробење и држете 10 мин кога силата на дробење достигне 100 kN или деформацијата достигне 30% од вкупната димензија во насока на дробење. По тестот, набљудувајте 1 час на температурата на околината за тестирање. Шематскиот дијаграм на формата на плочата за дробење е прикажан на Слика 6-2. Може да се избере еден од следниве два типа:

① Полу-цилиндар со радиус од 75 mm, а должината (L) на полу-цилиндарот е поголема од висината на предметот за тестирање, но не надминува 1 m, како што е прикажано на слика 6-2а.

② Вкупни димензии од 600 mm × 600 mm или помали, со три полу-цилиндри секој со радиус од 75 mm и оддалечени 30 mm, како што е прикажано на Слика 6-2б.

Figure 6-2 Schematic Diagram of Extruded Plate Forms

1) Цел на тестот: Да се тестираат потенцијалните безбедносни ризици на батерискиот пакет/системот под услови на навлегување вода и да се процени дали ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: полнење на системот за батерии-опрема за празнење, комора за тестирање со постојана температура, комора за тестирање за потопување во морска вода, тестер за отпор на изолација итн.

3) Метод и процедури за тестирање: Тестниот објект треба да биде поврзан со жици, конектори и други компоненти според методот на поврзување на возилото. Изберете еден од следниве два методи за тестирање:

① Ставете го предметот за тестирање во 3,5% (масен дел) раствор на натриум хлорид за 2 часа во вистинската ориентација на склопот на возилото, со длабочина на вода доволна за целосно потопување на предметот за тестирање;

② Спроведете го тестот според методот и постапката опишани во 14.2.7 од GB/T 4208-2017. Тестниот објект треба да биде целосно потопен во вода во инсталационата состојба наведена од производителот. За испитни објекти со висина помала од 850 mm, најниската точка треба да биде 1000 mm под површината на водата; за испитни објекти со висина еднаква или поголема од 850 mm, највисоката точка треба да биде 150 mm под површината на водата. Времетраењето на тестот е 30 мин. Температурната разлика помеѓу водата и предметот за тестирање не треба да надминува 5 степени. Откако ќе го извадите батерискиот пакет од вода, држете го во мирување и набљудувајте 2 часа на испитната амбиентална температура.

4) Критериуми за обработка и евалуација на податоци: за тестови спроведени според методот ①, запишете дали батерискиот пакет/системот покажува пожар, експлозија или други појави за време на тестот и последователниот период на набљудување. За тестови спроведени според методот ②, запишете ја вредноста на отпорот на изолација на батерискиот пакет/системот по тестот, дали ги исполнува барањата IPX7 и дали има истекување, пукање на школка, пожар или експлозија.

1) Цел на тестот: Да се тестираат потенцијалните безбедносни ризици на батерискиот пакет/системот кога е изложен на надворешен оган и да се процени дали ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: систем за полнење на батерии-опрема за празнење, комора за тестирање константна температура, надворешна тест клупа за изложеност на пожар, тестер за отпор на изолација, анемометар итн.

3) Метод и процедури на испитување: Температурата на околината треба да биде над 0 степени, а брзината на ветерот не треба да надминува 2,5 km/h. За време на тестот, големината на фиоката за бензин треба да ја надмине хоризонталната проекциона димензија на предметот за тестирање за 20 cm, но не повеќе од 50 cm, а висината на фиоката не треба да надминува 8 cm над површината на бензинот. Тестниот предмет се поставува централно. Растојанието помеѓу нивото на течноста на бензинот и дното на предметот за тестирање треба да се постави на 50 cm или растојанието од земјата на долната површина на предметот за тестирање кога возилото е истоварено. Водата треба да се инјектира во долниот слој на фиоката. Шематскиот дијаграм на надворешна изложеност на пожар е прикажан на Слика 6-3.

Figure 6-3 External Fire Test Schematic

Тестот за надворешна изложеност на пожар е поделен на следните 4 фази:

① Предзагревање: запалете го бензинот на место оддалечено најмалку 3 m од предметот за тестирање. По 60 секунди претходно загревање, ставете го садот за бензин под предметот за тестирање. Ако фиоката за бензин е преголема за да се помести, наместо тоа, предметот за тестирање и неговата потпора може да се поместат.

② Директна изложеност на пламен: предметот за тестирање е директно изложен на пламен 70 секунди.

③ Индиректна изложеност на пламен: покријте го садот за бензин со огноотпорен штит-. Тестниот објект се тестира во оваа состојба 60 секунди. Алтернативно, по договор меѓу двете страни, продолжете со директното изложување на пламенот уште 60 секунди. Огноотпорниот штит е склопен од стандардни огноотпорни тули, а неговите димензии и техничките податоци се прикажани на Слика 6-4.

$Figure 6-4 Dimensions and Technical Data of Refractory Partition Plate$

④ Отстранување од извор на оган: поместете го садот за бензин или предметот за тестирање и набљудувајте 2 часа на температурата на околината за тестирање или додека температурата на надворешната површина на предметот за тестирање не падне под 45 степени.

4) Критериуми за обработка и оценување на податоците:

① Запишете дали батерискиот пакет/системот покажува пожар, експлозија или други појави за време на тестот и периодот на набљудување.

② Ако има пламен, запишете дали ќе се изгасне во рок од 2 минути откако ќе се отстрани изворот на пожар.

1) Цел на тестот: да се тестираат безбедносните ризици на батерискиот пакет/системот кога една ќелија на батерија е подложена на термички бегство и да се оцени дали ги исполнува дизајнерските барања.

2) Опрема за тестирање: систем за полнење-опрема за празнење, комора за тестирање константна температура, тест клупа за пенетрација на системот на батерии, уред за греење, систем за стекнување температура, тестер за отпор на изолација, анемометар итн.

3) Услови за испитување: Тестот треба да се спроведе во средина со амбиентална температура над 0 степени, релативна влажност од 10 %–90 % и атмосферски притисок од 86–106 kPa. Пред да започне тестот, прилагодете го SOC на предметот за тестирање. За батериски пакети/системи дизајнирани за надворешно полнење, SOC треба да се прилагоди на не помалку од 95 % од нормалниот работен опсег на SOC специфициран од претпријатието. За батериски пакети/системи дизајнирани да се полнат само од сопствениот енергетски уред на возилото, SOC треба да се прилагоди на не помалку од 90 % од нормалниот работен опсег на SOC специфициран од претпријатието. Пред да започне тестот, сите уреди за тестирање треба да работат нормално. Тест примерокот треба да се модифицира колку што е можно помалку, а претпријатието треба да достави список на сите направени измени. Тестот се изведува во затворен простор или во средина со брзина на ветер не поголема од 2,5 km/h.

4) Метод и процедури за тестирање: Термички отпуштен објект за активирање е единечна ќелија на батеријата во објектот за тестирање. Изберете една ќелија која се наоѓа во самиот центар на батерискиот пакет/системот или опкружена со други единечни ќелии.

① Метод на пенетрација на ноктите за активирање на термички бегство: Иглата за пенетрација треба да биде изработена од челик со дијаметар од 3–8 mm; врвот на иглата треба да биде конусен со агол од 20 степени до 60 степени; брзината на пенетрација треба да биде 0,1–10 mm/s; позицијата и насоката на пенетрација треба да бидат избрани за да се активира термички бегство во ќелијата со една батерија (на пример, нормално на насоката на плочата на електродата).

② Метод на загревање за активирање на термички бегство: Користете рамен уред за загревање во форма на шипка- со неговата површина покриена со керамика, метал или изолационен слој. За уред за греење во форма на блок- со исти димензии како и едноклеточната батерија, овој уред за греење може да замени една од единечните ќелии и да биде во директен контакт со површината на предметот на активирањето; за уред за загревање со тенок-филм, тој постојано треба да остане прикачен на површината на предметот на активирањето; загреаната површина на грејниот уред не треба да биде поголема од површината на едноклеточната батерија; грејната површина на грејниот уред треба да биде во директен контакт со површината на едноклеточната батерија, а положбата на грејниот уред треба да одговара на положбата на наведениот сензор за температура; по завршувањето на инсталацијата, грејниот уред треба да се активира во рок од 24 часа и да го загрее предметот на активирањето со максимална моќност; изборот на моќност на уредот за греење е прикажан во Табела 6-12; престанете да активирате кога ќе се појави термичка бегство или соодветниот сензор за температура достигне 300 степени.

Табела 6-12 Избор на моќност на уредот за греење

Енергија на предметот за тестирање E/Wh	Максимална моќност на грејниот уред/W
E<100	30-300
100 Помалку или еднакво на E<400	300-1000
400 Помалку или еднакво на E<800	300-2000
E Поголема или еднаква на 800	>600

③ Препорачана шема за уредување на точките за следење: Напонот или температурата треба да се следат со користење на оригиналното коло или дополнително коло за тестирање. Интервалот за земање примероци на податоците за температурата треба да биде помал од 1 с, со барање за точност од ±2 степени. За време на активирањето на пенетрацијата на ноктите, сензорот за температура треба да биде поставен што е можно поблиску до точката на куса-врска; може да се користи и температурата на ноктот (шематски дијаграм на распоредот на сензорот за температура при активирањето на пенетрацијата на ноктите е прикажан на Слика 6-5). За време на активирањето на загревањето, сензорот за температура треба да се постави на страната подалеку од спроводливоста на топлината, т.е. на спротивната страна од грејниот уред (види Слика 6-6).

Figure 6-5 Schematic of Temperature Sensor Placement During Acupuncture Triggering

5)Препорачани критериуми за одредување на појава на термички бегство:

① Тестниот објект доживува пад на напон кој надминува 25 % од почетниот напон.

② Температурата на точката за следење ја достигнува максималната работна температура одредена од производителот на батериите.

③ Стапката на пораст на температурата на точката на набљудување dT/dt Поголема или еднаква на 1 степен / s и трае повеќе од 3 секунди. Утврдено е дека се случило термичко бегство кога се појавуваат ① и ③ или ② и ③.

1) Доколку препорачаниот метод се користи како метод на термичко активирање и не се појави термичко бегство, за да се осигура дека термичкото ширење нема да ги загрози патниците на возилото, мора да се докаже дека термичкото бегство нема да се случи со користење на двата од следниве препорачани методи.

2) Доколку дојде до термичко бегство, запишете го времето од издавањето на алармниот сигнал за термички бегство додека не дојде до пожар или експлозија надвор од предметот за тестирање (што и да се случи прво); овој пат не треба да биде помал од 5 мин.

Figure 6-6 Schematic Diagram of Heating Trigger Temperature Sensor Placement