Teste de segurança térmica da bateria: Análise da estabilidade térmica da bateria

Teste de segurança térmica da bateriaÉ o elemento central da avaliação da estabilidade térmica da bateria em condições de trabalho, o processo pode ser dividido em três etapas principais:

Fase de preparação

Selecção de equipamento: é necessário equipar um termostato, um calométrico de aceleração de isolamento térmico, um sensor de temperatura (precisão ± 0,5 ℃), um monitor de tensão / corrente, um dispositivo de teste de combustão, etc. Por exemplo, os testes de baterias de lítio devem atender ao padrão GB/T31485, enquanto que as baterias de chumbo-ácido devem se concentrar na vida útil e no teste de recarga a alta temperatura.

Pré-tratamento da amostra: a bateria deve permanecer em reposição por 24 horas após carregamento completo, ajustando o SOC para mais de 95% e verificando a resistência de isolamento e o desempenho de carga e descarga. Antes do teste, deve ser pré-tratado em um ambiente de 22 ± 5 ℃, umidade de 10% -90%.

Desenvolvimento de programas: definir parâmetros de acordo com os objetivos de teste (por exemplo, armazenamento a alta temperatura, acionamento de agulhas, verificação de sobrecarga).

Fase de execução do teste

Simulação ambiental: Simulação de cenários através de ciclos de temperatura (por exemplo, -40 ° C a 80 ° C), baixa pressão (11,6 kPa simula 15240 m de altitude) e vibração (varredura de 7Hz a 200Hz).

Atigador de descontrole térmico: uso de agulha (diâmetro de agulha de aço 3-8mm, velocidade 0,1-10mm / s), aquecimento (potência até 300 ° C), sobrecarregamento (3C / 10V), etc. Por exemplo, os testes de aquecimento exigem que o dispositivo de aquecimento entre em contato direto com a superfície da bateria para aquecer continuamente até 300 ° C ou o calor cai fora de controle.

Coleta de dados: monitoramento em tempo real de temperatura, tensão, corrente, pressão do ar, fumaça e outros parâmetros, intervalo de amostragem ≤ 1 segundo. O teste de difusão térmica deve registrar o tempo em que o calor se espalha fora de controle para a bateria vizinha, exigindo uma janela de aviso precoce de ≥ 15 minutos.

Fase de análise dos resultados

Avaliação do desempenho: obtenha a temperatura inicial descontrolada, a taxa máxima de aumento da temperatura, o aumento da temperatura do isolamento térmico e outros parâmetros através do teste ARC, em combinação com o GB / T38661-2020 para avaliar a estabilidade térmica.

Determinação de segurança: se as condições de acionamento satisfazem a queda de tensão ≥ 25%, a taxa de aumento da temperatura ≥ 1 ° C / s dura 3 segundos, o ponto de monitoramento chega a 300 ° C e qualquer outra condição, o evento térmico será determinado.

Preparação do relatório: deve incluir parâmetros de teste, registro de calibração do dispositivo, curva de dados em bruto, evidências de vídeo e recomendações de melhoria, de acordo com os requisitos do formato de dados GB / T32960.3-2016.

II. Observações essenciais

Segurança

Proteção do pessoal: o operador deve usar óculos de proteção e instalar um lavador de olhos de emergência, um extintor de incêndio (tempo de resposta de 7-fluoropropano ≤ 10 segundos) e um canal de isolamento na área de teste.

Segurança do equipamento: o equipamento de teste deve ser calibrado regularmente, como a precisão do sensor de temperatura deve atender aos requisitos de ± 2 ° C, o sistema BMS deve ter um mecanismo de segurança funcional (FTTI ≤ 5 segundos).

Plano de emergência: Quando ocorrer uma perda de controle térmico, é necessário iniciar imediatamente o corte de energia, os procedimentos de escape e extinção de incêndios e garantir que os passageiros tenham ≥ 15 minutos de tempo de evacuação.

Especificações operacionais

Controle ambiental: o ambiente de teste deve manter a temperatura de 22 ℃ ± 5 ℃, umidade ≤ 90%, velocidade do vento ≤ 2.5 km / h para evitar interferências externas.

Gestão de dados: os dados brutos devem ser armazenados criptografados, os valores anormais devem ser eliminados durante a análise e validação comparativa de dois sensores (por exemplo, falha se a diferença de temperatura for superior a 5 ° C durante 5 segundos).

Conformidade com os padrões: é necessário seguir as normas internacionais UN38.3 (segurança de transporte), IEC62660 (veículos elétricos), UL9540 (sistemas de armazenamento de energia) e outros, e o país deve atender aos requisitos GB38031-2020, GB / T40556-2021 e outros.

Resposta a cenários especiais

Ambiente de alta temperatura / alta frio: os testes de baixa temperatura devem avaliar o desempenho de inicialização da bateria (por exemplo, taxa de retenção da capacidade de descarga de -30 ℃), e os testes de alta temperatura devem se concentrar na eficiência do gerenciamento térmico (por exemplo, resfriamento a ar forçado ≥ 30 ℃ / 10 minutos).

Impacto mecânico: o teste de colisão simula as condições reais da estrada, como a bateria de impacto de queda livre de 9,1 kg de uma altura de 610 mm, para garantir que a caixa não quebre e o eletrólito não vaze.

A ISO 22400 exige que a temperatura de quebra mecânica seja controlada durante a desmontagem, e a água residual COD≤50mg / L para evitar a poluição secundária.