Hva er litiumbatterisikkerhetstesting?

Hva er litiumbatterisikkerhetstesting?

Batterisikkerhetsytelsestesting

Over{0}}utladningstest

1)Testformål: For å verifisere ytelsen til elektrisk misbruk av enkeltcellebatteriet, simuler de potensielle sikkerhetsrisikoene som kan oppstå når batteriet er over-utladet, for derved å evaluere om prøven oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Enkeltcellebatterilading-utladingsutstyr, konstant temperatur testkammer, multimeter, etc.

3) Testmetode og prosedyrer:

① For-behandle enkeltcellebatteriet ved romtemperatur og lad det deretter helt opp.

② Utlading ved en konstant strøm på 1/3I (energitype) eller (strømtype) til utladingsavskjæringsspenningen- til enkeltcellebatteriet, og tvangsutlad deretter ved I-strøm i 90 min.

4) Databehandling og evalueringskriterier: Observer om prøven viser brann eller eksplosjon under testen og innen 1-times observasjonsperioden etter testen.

Overladingstest

1) Testformål: For å verifisere ytelsen til elektrisk misbruk av enkeltcellebatteriet, simuler de potensielle sikkerhetsrisikoene som kan oppstå når batteriet er overladet, for derved å evaluere om prøven oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Encellet batterilading-utladingsutstyr, testkammer for konstant temperatur, multimeter osv.

3) Testmetode og prosedyrer:

① For-behandle enkeltcellebatteriet ved romtemperatur og lad det deretter helt opp.

② Fortsett konstant strømlading til spenningen til enkeltcellebatteriet når 1,1 ganger sin maksimale arbeidsspenning, eller den ladede kapasiteten til enkeltcellebatteriet når 115 % SOC.

4) Databehandling og evalueringskriterier: Observer om prøven viser brann eller eksplosjon under testen og innen 1-times observasjonsperioden etter testen.

Kortslutningstest

1) Testformål: For å verifisere ytelsen til elektrisk misbruk av enkeltcellebatteriet, simuler de potensielle sikkerhetsrisikoene som kan oppstå når en ekstern kortslutning skjer med batteriet, for derved å evaluere om prøven oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Encellet batterilading-utladingsutstyr, testkammer for konstant temperatur, multimeter osv.

3) Testmetode og prosedyrer:

① For-behandle enkeltcellebatteriet ved romtemperatur og lad det deretter helt opp.

② Kortslutt- de positive og negative polene på enkeltcellebatteriet eksternt i 10 minutter, med den eksterne kretsmotstanden mindre enn 5 mΩ.

4) Databehandling og evalueringskriterier: Observer om prøven viser brann eller eksplosjon under testen og innen 1-times observasjonsperioden etter testen.

Knusetest

1) Testformål: For å verifisere den mekaniske misbruksytelsen til enkeltcellebatteriet, simuler de potensielle sikkerhetsrisikoene som kan oppstå når batteriet knuses, for derved å evaluere om prøven oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Encellet batterilading-utladingsutstyr, testkammer for konstant temperatur, testbenk for kraftbatteri, multimeter, etc.

3) Testmetode og prosedyrer:

① For-behandle enkeltcellebatteriet ved romtemperatur og lad det deretter helt opp.

② Knusretning: Påfør trykk vinkelrett på plateretningen til enkeltcellebatteriet, eller i retningen som mest sannsynlig blir knust i kjøretøyets layout.

en. Knusplateform: En halv-sylinder med en radius på 75 mm, og lengden (L) på halv-sylinderen er større enn størrelsen på det knuste enkeltcellebatteriet.

b. Knusehastighet: Ikke større enn 2 mm/s.

c. Knusingsgrad: Stopp knusingen når spenningen når 0 V eller deformasjonen når 15 %, eller knusekraften når 100 kN eller 1000 ganger vekten til testobjektet.

③ Hold i 10 min.

4) Databehandling og evalueringskriterier: Observer om prøven viser brann eller eksplosjon under testen og innen 1-times observasjonsperioden etter testen.

Termisk runaway-test

1)Testformål: For å verifisere den termiske runaway-ytelsen til den minste batterienheten som kan overvåkes av batteristyringssystemet, foreta sikkerhetsevaluering på kjernefarekilden som utgjør fare for passasjerer i elektriske kjøretøy og kjøretøysystemer, for derved å evaluere om prøven oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Encellet batterilading-utlading|utladingsutstyr, testkammer for konstant temperatur, varmeenhet, temperaturinnsamlingssystem, multimeter, etc.

3) Testmetode og prosedyrer:

① Bruk en flat eller stavformet-oppvarmingsenhet, og overflaten skal være dekket med keramikk, metall eller isolerende lag. Kravene til effektvalg for varmeapparatet er vist i Tabell 6-10. Fullfør monteringen av testobjektet og varmeapparatet. Oppvarmingsanordningen skal være i direkte kontakt med enkeltcellebatteriet, og størrelsen på varmeanordningen skal ikke være større enn den oppvarmede overflaten til testobjektet. Installer temperaturmålere, med temperaturføleren på overvåkingspunktet plassert på siden borte fra varmeledning, dvs. på motsatt side av varmeapparatet. Prøveintervallet for temperaturdata skal være mindre enn 1 s, med et nøyaktighetskrav på 2 grader, og posisjonen til temperatursensorspissen skal være mindre enn 1 mm.

Tabell 6-10 Krav til valg av varmeenhet

② For-behandle enkeltcellebatteriet ved romtemperatur og lad det deretter til 100 % SOC. Fortsett deretter å lade testobjektet med 1/1 strøm i 12 min. Start oppvarmingsapparatet umiddelbart og varm opp testobjektet kontinuerlig med maksimal effekt. Når termisk løping oppstår eller temperaturen ved overvåkingspunktet når 300 grader, stopp oppvarmingen og slå av varmeenheten.

③ Betingelser for å avgjøre om termisk løping oppstår

en. Testobjektet opplever et spenningsfall, og fallet overstiger 25 % av startspenningen.

b. Temperaturen ved overvåkingspunktet når den maksimale driftstemperaturen spesifisert av batteriprodusenten.

c. Temperaturstigningshastigheten ved overvåkingspunktet dT/dt Større enn eller lik 1 grad /s og varer i mer enn 3 s. Termisk løping er bestemt å ha skjedd når a og c eller b og c oppstår.

4) Databehandling og evalueringskriterier: Observer om prøven viser brann eller eksplosjon under oppvarmingsprosessen og innen 1 time etter at oppvarmingen er fullført.

System-nivå Power Battery Safety Performance Test

Simulert krasj

1)Testformål: Å simulere innvirkningen på batteripakken/systemet under en kjøretøykollisjon, og dermed evaluere om prøvens strukturelle styrke kan oppfylle designkravene.

2)Testutstyr: Lade-utladingsutstyr for batterisystem, testkammer for konstant temperatur, simulert kollisjonstestbenk, isolasjonsmotstandstester, etc.

3)Testmetode og prosedyrer: Med henvisning til installasjonsposisjonen til testobjektet i kjøretøyet og kravene i GB/T 2423.43-2008, skal testobjektet monteres horisontalt på en slede med feste. I henhold til bruksmiljøet til testobjektet og i kombinasjon med kjøretøyets akselerasjons-/retardasjonspuls, skal denne pulsen oppfylle grensebetingelsene angitt i tabell 6-11 og figur 6-1 (kjøretøyets kjøreretning er x-aksen, og den andre horisontale retningen vinkelrett på kjøreretningen er y-aksen, med y-aksen). Når testobjektet har flere installasjonsretninger (x/y/z), skal installasjonsretningen med størst akselerasjon velges for testen. Etter testen, observer i 2 timer ved testens omgivelsestemperatur.

Tabell 6-11 Pulsparametere for simulert kollisjonstest

4) Databehandlings- og evalueringskriterier:

① Registrer om batteripakken/systemet viser lekkasje, brudd, brann eller eksplosjon under testen og observasjonsperioden;

② Registrer verdiene for isolasjonsmotstanden før og etter testen.

Knus

1)Testformål: Å simulere de potensielle sikkerhetsrisikoene som kan oppstå når batteripakken/systemet knuses, for derved å evaluere om den strukturelle styrken til prøven oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Utladingsutstyr for batterisystem-, testkammer for konstant temperatur, knusetestbenk for batterisystem, tester for isolasjonsmotstand osv.

3)Testmetode og prosedyrer: Knusretningen er x-retningen og y-retningen (kjøretøyets kjøreretning er x-aksen, og den andre horisontale retningen vinkelrett på kjøreretningen er y-aksen). Knusehastigheten skal ikke overstige 2 mm/s. Stopp knusingen og hold i 10 min når knusekraften når 100 kN eller deformasjonen når 30 % av den totale dimensjonen i knuseretningen. Etter testen, observer i 1 time ved testens omgivelsestemperatur. Det skjematiske diagrammet av knuseplateformen er vist i figur 6-2. En av følgende to typer kan velges:

① En halv-sylinder med en radius på 75 mm, og lengden (L) på halv-sylinderen er større enn høyden på testobjektet, men ikke over 1 m, som vist i figur 6-2a.

② Totale dimensjoner på 600 mm × 600 mm eller mindre, med tre halv-sylindere som hver har en radius på 75 mm og med en avstand på 30 mm fra hverandre, som vist i figur 6-2b.

Nedsenkingssikkerhet

1) Testformål: Å teste de potensielle sikkerhetsrisikoene ved batteripakken/systemet under vanninntrengningsforhold og evaluere om det oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Utladingsutstyr for batterisystem-, testkammer for konstant temperatur, testkammer for nedsenking av sjøvann, tester for isolasjonsmotstand osv.

3)Testmetode og prosedyrer: Testobjektet skal kobles til ledningsnett, koblinger og andre komponenter i henhold til kjøretøyets tilkoblingsmetode. Velg en av følgende to metoder for testing:

① Plasser testobjektet i en 3,5 % (massefraksjon) natriumkloridløsning i 2 timer i den faktiske kjøretøymontasjeorienteringen, med vanndybde tilstrekkelig til å senke testobjektet fullstendig;

② Utfør testen i henhold til metoden og prosedyren beskrevet i 14.2.7 i GB/T 4208-2017. Testobjektet skal være helt nedsenket i vann i installasjonstilstanden spesifisert av produsenten. For prøveobjekter med høyde mindre enn 850 mm skal det laveste punktet være 1000 mm under vannoverflaten; for prøveobjekter med høyde lik eller større enn 850 mm, skal høyeste punkt være 150 mm under vannoverflaten. Testens varighet er 30 min. Temperaturforskjellen mellom vann og testobjektet skal ikke overstige 5 grader. Etter at du har fjernet batteripakken fra vannet, hold den i ro og observer i 2 timer ved testomgivelsestemperaturen.

4) Databehandling og evalueringskriterier: For tester utført i henhold til metode ①, registrer om batteripakken/systemet viser brann, eksplosjon eller andre fenomener under testen og den påfølgende observasjonsperioden. For tester utført i henhold til metode ②, noter isolasjonsmotstandsverdien til batteripakken/systemet etter testen, om det oppfyller IPX7-kravet, og om det er lekkasje, granatbrudd, brann eller eksplosjon.

Ekstern branneksponering

1)Testformål: Å teste de potensielle sikkerhetsrisikoene ved batteripakken/systemet når det utsettes for ekstern brann og evaluere om det oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Utladingsutstyr for batterisystem-, testkammer for konstant temperatur, ekstern testbenk for branneksponering, tester for isolasjonsmotstand, vindmåler osv.

3)Testmetode og prosedyrer: Omgivelsestemperaturen skal være over 0 grader og vindhastigheten skal ikke overstige 2,5 km/t. Under testen skal størrelsen på bensinbrettet overstige testobjektets horisontale projeksjonsdimensjon med 20 cm, men ikke mer enn 50 cm, og brettets høyde skal ikke overstige 8 cm over bensinoverflaten. Prøveobjektet skal plasseres sentralt. Avstanden mellom bensinvæskenivået og bunnen av testobjektet skal settes til 50 cm eller bakkeklaringen til testobjektets bunnflate når kjøretøyet er losset. Vann skal sprøytes inn i det nederste laget av brettet. Skjematisk diagram over ekstern branneksponering er vist i figur 6-3.

Ekstern branneksponeringstest er delt inn i følgende 4 stadier:

① Forvarming: Tenn bensinen på et sted minst 3 m unna testobjektet. Etter 60 s med forvarming, plasser bensinskuffen under testobjektet. Hvis bensinskuffen er for stor til å flyttes, kan testobjektet og støtten flyttes i stedet.

② Direkte flammeeksponering: Testobjektet eksponeres direkte for flammen i 70 s.

③ Indirekte flammeeksponering: Dekk til bensinskuffen med et-ildsikkert skjold. Testobjektet testes i denne tilstanden i 60 s. Alternativt, etter avtale mellom begge parter, fortsett direkte eksponering for flammen i ytterligere 60 s. Det brannsikre-skjoldet er satt sammen av standard ildfast murstein, og dets dimensjoner og tekniske data er vist i figur 6-4.

④ Fjerning fra brannkilde: Flytt bensinbrettet eller testobjektet bort, og observer i 2 timer ved testomgivelsestemperaturen eller til den ytre overflatetemperaturen til testobjektet faller under 45 grader.

4) Databehandlings- og evalueringskriterier:

① Registrer om batteripakken/systemet viser brann, eksplosjon eller andre fenomener under testen og observasjonsperioden.

② Hvis det er en flamme, registrer om den slukker innen 2 minutter etter at brannkilden er fjernet.

Termisk runaway forplantning

1)Testformål: Å teste sikkerhetsrisikoen til batteripakken/systemet når en enkelt battericelle gjennomgår termisk løping og evaluere om den oppfyller designkravene.

2)Testutstyr: Utladingsutstyr for batterisystem-, testkammer for konstant temperatur, testbenk for batterisystemgjennomtrengning, varmeenhet, temperaturinnsamlingssystem, isolasjonsmotstandstester, vindmåler osv.

3)Testbetingelser: Testen skal utføres i et miljø med omgivelsestemperatur over 0 grader, relativ fuktighet på 10 %–90 % og atmosfærisk trykk på 86–106 kPa. Før testen starter, juster SOC for testobjektet. For batteripakker/systemer designet for ekstern lading, skal SOC justeres til ikke mindre enn 95 % av det normale SOC-driftsområdet spesifisert av virksomheten. For batteripakker/systemer designet for kun å lades av kjøretøyets egen energienhet, skal SOC justeres til ikke mindre enn 90 % av det normale SOC-driftsområdet spesifisert av bedriften. Før testen starter skal alle testinnretninger fungere normalt. Prøveprøven skal modifiseres minst mulig, og virksomheten skal levere en liste over eventuelle modifikasjoner. Prøven skal utføres innendørs eller i et miljø med vindhastighet ikke over 2,5 km/t.

4)Testmetode og prosedyrer: Det termiske løpende triggerobjektet er en enkelt battericelle i testobjektet. Velg en enkelt celle som er plassert i midten av batteripakken/systemet eller omgitt av andre enkeltceller.

① Spikerpenetreringsmetode for å utløse termisk løping: Penetreringsnålen skal være laget av stål med en diameter på 3–8 mm; nålespissen skal være konisk med en vinkel på 20 grader –60 grader; penetrasjonshastigheten skal være 0,1–10 mm/s; penetreringsposisjonen og -retningen skal velges for å utløse termisk løping i enkeltbattericellen (for eksempel vinkelrett på elektrodeplatens retning).

② Oppvarmingsmetode for å utløse termisk løping: Bruk en flat eller stavformet -oppvarmingsenhet med overflaten dekket av keramikk, metall eller isolerende lag. For en blokk-formet varmeenhet med samme dimensjoner som enkeltcellebatteriet, kan denne varmeenheten erstatte en av enkeltcellene og være i direkte kontakt med overflaten til utløserobjektet; for en tynn-filmoppvarmingsenhet skal den forbli festet til overflaten av utløserobjektet til enhver tid; det oppvarmede området til varmeanordningen skal ikke være større enn overflatearealet til enkeltcellebatteriet; varmeoverflaten til varmeanordningen skal være i direkte kontakt med overflaten til enkeltcellebatteriet, og posisjonen til varmeanordningen skal tilsvare posisjonen til den spesifiserte temperatursensoren; etter at installasjonen er fullført, skal varmeanordningen aktiveres innen 24 timer og varme utløserobjektet med maksimal effekt; kraftvalget til varmeenheten er vist i tabell 6-12; slutte å utløse når termisk løping oppstår eller den tilsvarende temperatursensoren når 300 grader.

Tabell 6-12 Strømvalg for varmeapparat

③ Anbefalt opplegg for overvåkingspunkter: Spenning eller temperatur skal overvåkes ved hjelp av den originale kretsen eller en ekstra testkrets. Prøveintervallet for temperaturdata skal være mindre enn 1 s, med et nøyaktighetskrav på ±2 grader. Under utløsning av spikerpenetrering skal temperatursensoren plasseres så nært kortslutningspunktet som mulig; temperaturen på spikeren kan også brukes (skjematisk diagram av temperatursensorarrangementsposisjoner under utløsning av spikerpenetrering er vist i figur 6-5). Under varmeutløsning skal temperaturføleren plasseres på siden borte fra varmeledning, dvs. på motsatt side av varmeapparatet (se figur 6-6).

5) Anbefalte kriterier for å bestemme forekomst av termisk løping:

① Testobjektet opplever et spenningsfall som overstiger 25 % av startspenningen.

② Temperaturen ved overvåkingspunktet når den maksimale driftstemperaturen spesifisert av batteriprodusenten.

③ Temperaturstigningshastigheten ved overvåkingspunktet dT/dt Større enn eller lik 1 grad /s og varer i mer enn 3 s. Termisk løping er bestemt å ha skjedd når ① og ③ eller ② og ③ oppstår.

Databehandling og evalueringskriterier

1) Hvis den anbefalte metoden brukes som den termiske løpingen og ingen termisk løping forekommer, for å sikre at termisk forplantning ikke vil sette passasjerer i kjøretøyet i fare, må det bevises at termisk løping ikke vil oppstå ved bruk av begge de følgende anbefalte metodene.

2)Hvis termisk løping oppstår, registrer tiden fra når alarmsignalet for termisk løping utstedes til brann eller eksplosjon oppstår utenfor testobjektet (avhengig av hva som inntreffer først); denne tiden skal ikke være mindre enn 5 min.