Wat is litiumbatteryveiligheidstoetsing?

Wat is litiumbatteryveiligheidstoetsing?

Batteryveiligheidstoetsing

Oor-ontladingstoets

1) Toetsdoel: Om die elektriese misbruikwerkverrigting van die enkelselbattery te verifieer, simuleer die potensiële veiligheidsrisiko's wat kan voorkom wanneer die battery oor-ontlaai is, en evalueer daardeur of die monster aan die ontwerpvereistes voldoen.

2) Toetstoerusting: Enkelselbatterylaai-toerusting ontlaai, konstante temperatuur toetskamer, multimeter, ens.

3) Toetsmetode en prosedures:

① Vooraf-behandel die enkelselbattery by kamertemperatuur en laai dit dan ten volle.

② Ontlading teen 'n konstante stroom van 1/3I (energietipe) of (kragtipe) na die ontladingsafsny-spanning van die enkelselbattery, en ontlaai dan met geweld by I-stroom vir 90 min.

4) Dataverwerking en evalueringskriteria: Let op of die monster vuur of ontploffing tydens die toets en binne die 1-uur-waarnemingsperiode na die toets vertoon.

Oorladingstoets

1) Toetsdoel: Om die elektriese misbruikprestasie van die enkelselbattery te verifieer, simuleer die potensiële veiligheidsrisiko's wat kan voorkom wanneer die battery oorlaai word, en evalueer daardeur of die monster aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Enkelsel batterylaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, multimeter, ens.

3) Toetsmetode en prosedures:

① Vooraf-behandel die enkelselbattery by kamertemperatuur en laai dit dan ten volle.

② Gaan voort met konstante stroomlaai totdat die spanning van die enkelselbattery 1,1 keer sy maksimum werkspanning bereik, of die gelaaide kapasiteit van die enkelselbattery 115% SOC bereik.

4) Dataverwerking en evalueringskriteria: Let op of die monster vuur of ontploffing tydens die toets en binne die 1-uur-waarnemingsperiode na die toets vertoon.

Kortsluiting toets

1) Toetsdoel: Om die elektriese misbruikprestasie van die enkelselbattery te verifieer, simuleer die potensiële veiligheidsrisiko's wat kan voorkom wanneer 'n eksterne kortsluiting met die battery plaasvind, en evalueer daardeur of die monster aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Enkelsel batterylaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, multimeter, ens.

3) Toetsmetode en prosedures:

① Vooraf-behandel die enkelselbattery by kamertemperatuur en laai dit dan ten volle.

② Kort-sluit die positiewe en negatiewe terminale van die enkelselbattery ekstern vir 10 min, met die eksterne stroombaanweerstand minder as 5 mΩ.

4) Dataverwerking en evalueringskriteria: Let op of die monster vuur of ontploffing tydens die toets en binne die 1-uur-waarnemingsperiode na die toets vertoon.

Druktoets

1) Toetsdoel: Om die meganiese misbruikprestasie van die enkelselbattery te verifieer, simuleer die potensiële veiligheidsrisiko's wat kan voorkom wanneer die battery vergruis word, om sodoende te evalueer of die monster aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Enkelselbatterylaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, kragbattery drukbank, multimeter, ens.

3) Toetsmetode en prosedures:

① Vooraf-behandel die enkelselbattery by kamertemperatuur en laai dit dan ten volle.

② Verpletteringsrigting: Dien druk loodreg op die plaatrigting van die enkelselbattery toe, of in die rigting wat waarskynlik vergruis word in die voertuiguitleg.

a. Drukplaatvorm: 'n Half-silinder met 'n radius van 75 mm, en die lengte (L) van die semi-silinder is groter as die grootte van die gebreekte enkelselbattery.

b. Drukspoed: Nie meer as 2 mm/s nie.

c. Verpletteringsgraad: Hou op om te vergruis wanneer die spanning 0 V bereik of die vervorming 15% bereik, of die drukkrag 100 kN of 1000 keer die gewig van die toetsvoorwerp bereik.

③ Hou vir 10 min.

4) Dataverwerking en evalueringskriteria: Let op of die monster vuur of ontploffing tydens die toets en binne die 1-uur-waarnemingsperiode na die toets vertoon.

Termiese wegholtoets

1) Toetsdoel: Om die termiese weghol-prestasie van die kleinste battery-eenheid wat deur die batterybestuurstelsel gemonitor kan word, te verifieer, voer veiligheidsevaluering uit op die kerngevaarbron wat gevaar vir elektriese voertuig-insittendes en voertuigstelsels inhou, om sodoende te evalueer of die monster aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Enkelselbatterylaai-ontlaai|ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, verwarmingstoestel, temperatuurverkrygingstelsel, multimeter, ens.

3) Toetsmetode en prosedures:

① Gebruik 'n plat of staafvormige verwarmingstoestel en die oppervlak daarvan moet met keramiek, metaal of isolerende laag bedek wees. Die kragkeusevereistes vir die verwarmingstoestel word in Tabel 6-10 getoon. Voltooi die samestelling van die toetsvoorwerp en die verwarmingstoestel. Die verwarmingstoestel moet in direkte kontak met die enkelselbattery wees, en die grootte van die verwarmingstoestel moet nie groter wees as die verhitte oppervlak van die toetsvoorwerp nie. Installeer temperatuurmonitors, met die temperatuursensor by die moniteringspunt geplaas aan die kant weg van hittegeleiding, dit wil sê aan die teenoorgestelde kant van die verwarmingstoestel. Die monsternemingsinterval van temperatuurdata moet minder as 1 s wees, met 'n akkuraatheidsvereiste van 2 grade, en die posisie van die temperatuursensorpunt moet minder as 1 mm wees.

Tabel 6-10 Verhittingstoestelkeusevereistes

② Vooraf-behandel die enkelselbattery by kamertemperatuur en laai dit dan na 100% SOC. Gaan dan voort om die toetsvoorwerp vir 12 min met 1/1 stroom te laai. Begin dadelik die verwarmingstoestel en verhit die toetsvoorwerp voortdurend teen sy maksimum krag. Wanneer termiese weghol voorkom of die temperatuur by die moniteringspunt 300 grade bereik, stop verhitting en skakel die verwarmingstoestel af.

③ Voorwaardes om te bepaal of termiese weghol voorkom

a. Die toetsvoorwerp ervaar 'n spanningsval, en die daling oorskry 25% van die aanvanklike spanning.

b. Die temperatuur by die moniteringspunt bereik die maksimum bedryfstemperatuur wat deur die batteryvervaardiger gespesifiseer word.

c. Die temperatuurstygingtempo by die moniteringspunt dT/dt Groter as of gelyk aan 1 graad /s en duur vir meer as 3 s. Daar word vasgestel dat termiese weghol plaasgevind het wanneer a en c of b en c voorkom.

4) Dataverwerking en evalueringskriteria: Neem waar of die monster vuur of ontploffing vertoon tydens die verhittingsproses en binne 1 uur nadat die verhitting voltooi is.

Stelsel-vlak Kragbatteryveiligheidsprestasietoets

Gesimuleerde ongeluk

1) Toetsdoel: Om die impak op die batterypak/stelsel tydens 'n voertuigbotsing te simuleer, om sodoende te evalueer of die strukturele sterkte van die monster aan die ontwerpvereistes kan voldoen.

2)Toetstoerusting: Batterystelsellaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, gesimuleerde botstoetsbank, isolasieweerstandtoetser, ens.

3) Toetsmetode en -prosedures: Met verwysing na die installasieposisie van die toetsvoorwerp in die voertuig en die vereistes van GB/T 2423.43-2008, moet die toetsvoorwerp horisontaal op 'n slee met 'n bevestiging gemonteer word. Volgens die gebruiksomgewing van die toetsvoorwerp en in kombinasie met die voertuig se versnellings-/vertragingspuls, moet hierdie pols voldoen aan die grensvoorwaardes gespesifiseer in Tabel 6-11 en Figuur 6-1 (die voertuig se ryrigting is die x-as, en die ander horisontale rigting loodreg op die ryrigting is die y-as gewig, met die voertuig se kantlyngewig). Wanneer die toetsvoorwerp veelvuldige installasierigtings (x/y/z) het, moet die installasierigting met die groter versnelling vir die toets gekies word. Na die toets, waarneem vir 2 uur by die toets omgewingstemperatuur.

Tabel 6-11 Polsparameters vir gesimuleerde botstoets

4) Dataverwerking en evalueringskriteria:

① Teken aan of die batterypak/stelsel lekkasie, breuk, brand of ontploffing vertoon tydens die toets en die waarnemingsperiode;

② Teken die isolasieweerstandwaardes voor en na die toets aan.

Verpletter

1) Toetsdoel: Om die potensiële veiligheidsrisiko's te simuleer wat kan voorkom wanneer die batterypak/stelsel vergruis word, om sodoende te evalueer of die strukturele sterkte van die monster aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Batterystelsellaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, batterystelsel druktoetsbank, isolasieweerstandtoetser, ens.

3) Toetsmetode en prosedures: Die drukrigtings is die x-rigting en y-rigting (voertuig se reisrigting is die x-as, en die ander horisontale rigting loodreg op die reisrigting is die y-as). Die drukspoed mag nie 2 mm/s oorskry nie. Hou op om te vergruis en hou vir 10 min wanneer die drukkrag 100 kN bereik of die vervorming 30% van die algehele afmeting in die drukrigting bereik. Na die toets, waarneem vir 1 uur by die toets omgewingstemperatuur. Die skematiese diagram van die drukplaatvorm word in Figuur 6-2 getoon. Een van die volgende twee tipes kan gekies word:

① 'n Half-silinder met 'n radius van 75 mm, en die lengte (L) van die semi-silinder is groter as die hoogte van die toetsvoorwerp maar nie meer as 1 m nie, soos in Figuur 6-2a getoon.

② Algehele afmetings van 600 mm × 600 mm of kleiner, met drie semi-silinders wat elk 'n radius van 75 mm het en 30 mm uitmekaar gespasieer is, soos getoon in Figuur 6-2b.

Onderdompelveiligheid

1) Toetsdoel: Om die potensiële veiligheidsrisiko's van die batterypak/stelsel onder watertoevoertoestande te toets en te evalueer of dit aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Batterystelsellaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, seewater onderdompeling toetskamer, isolasie weerstand toetser, ens.

3) Toetsmetode en -prosedures: Die toetsvoorwerp moet met bedrading, verbindings en ander komponente verbind word volgens die voertuigverbindingsmetode. Kies een van die volgende twee metodes om te toets:

① Plaas die toetsvoorwerp in 'n 3.5% (massafraksie) natriumchloriedoplossing vir 2 uur in die werklike voertuigsamestelling-oriëntasie, met waterdiepte voldoende om die toetsvoorwerp heeltemal onder te dompel;

② Voer die toets uit volgens die metode en prosedure beskryf in 14.2.7 van GB/T 4208-2017. Die toetsvoorwerp moet volledig in water gedompel word in die installasietoestand wat deur die vervaardiger gespesifiseer word. Vir toetsvoorwerpe met 'n hoogte minder as 850 mm, moet die laagste punt 1000 mm onder die wateroppervlak wees; vir toetsvoorwerpe met hoogte gelyk aan of groter as 850 mm, moet die hoogste punt 150 mm onder die wateroppervlak wees. Die toetsduur is 30 min. Die temperatuurverskil tussen water en die toetsvoorwerp mag nie 5 grade oorskry nie. Nadat u die batterypak uit water verwyder het, hou dit stil en hou dit vir 2 uur by die toets-omgewingstemperatuur.

4) Dataverwerking en evalueringskriteria: Vir toetse uitgevoer volgens metode ①, teken aan of die batterypak/stelsel brand, ontploffing of ander verskynsels tydens die toets en die daaropvolgende waarnemingsperiode vertoon. Vir toetse uitgevoer volgens metode ②, teken die isolasieweerstandwaarde van die batterypak/stelsel aan na die toets, of dit aan die IPX7-vereiste voldoen, en of daar lekkasie, dopbreuk, brand of ontploffing is.

Eksterne brandblootstelling

1) Toetsdoel: Om die potensiële veiligheidsrisiko's van die batterypak/stelsel te toets wanneer dit aan eksterne vuur blootgestel word en te evalueer of dit aan die ontwerpvereistes voldoen.

2) Toetstoerusting: Batterystelsellaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, eksterne vuurblootstelling toetsbank, isolasieweerstandtoetser, windmeter, ens.

3) Toetsmetode en prosedures: Die omgewingstemperatuur moet bo 0 grade wees en windspoed mag nie 2.5 km/h oorskry nie. Tydens die toets moet die grootte van die petrolbak die horisontale projeksieafmeting van die toetsvoorwerp met 20 cm oorskry, maar nie meer as 50 cm nie, en die bakhoogte mag nie 8 cm bo die petroloppervlak oorskry nie. Die toetsvoorwerp moet sentraal geplaas word. Die afstand tussen die petrolvloeistofvlak en die onderkant van die toetsvoorwerp moet op 50 cm gestel word of die grondvryhoogte van die onderste oppervlak van die toetsvoorwerp wanneer die voertuig afgelaai word. Water moet in die onderste laag van die skinkbord ingespuit word. Die skematiese diagram van eksterne brandblootstelling word in Figuur 6-3 getoon.

Eksterne brandblootstellingstoets word in die volgende 4 fases verdeel:

① Voorverhitting: steek die petrol aan op 'n plek wat minstens 3 m van die toetsvoorwerp af is. Na 60 s se voorverhitting, plaas die petrolbak onder die toetsvoorwerp. As die petrolbak te groot is om geskuif te word, kan die toetsvoorwerp en sy ondersteuning in plaas daarvan geskuif word.

② Direkte vlamblootstelling: Die toetsvoorwerp word vir 70 s direk aan die vlam blootgestel.

③ Indirekte vlamblootstelling: Bedek die petrolbakkie met 'n-brandbestande skild. Die toetsvoorwerp word in hierdie toestand vir 60 s getoets. Alternatiewelik, na ooreenkoms tussen beide partye, gaan voort met direkte blootstelling aan die vlam vir nog 60 s. Die brandweerstandige skild is saamgestel uit standaard vuurvaste stene, en sy afmetings en tegniese data word in Figuur 6-4 getoon.

④ Verwydering van vuurbron: Skuif die petrolbakkie of die toetsvoorwerp weg, en let op vir 2 uur by die toetsomgewingstemperatuur of totdat die eksterne oppervlaktemperatuur van die toetsvoorwerp onder 45 grade daal.

4) Dataverwerking en -evalueringskriteria:

① Teken aan of die batterypak/stelsel brand, ontploffing of ander verskynsels tydens die toets en die waarnemingsperiode vertoon.

② As daar 'n vlam is, teken aan of dit geblus is binne 2 minute nadat die brandbron verwyder is.

Termiese weghol voortplanting

1) Toetsdoel: Om die veiligheidsrisiko's van die batterypak/stelsel te toets wanneer 'n enkele batterysel termiese weghol ondergaan en te evalueer of dit aan die ontwerpvereistes voldoen.

2)Toetstoerusting: Batterystelsellaai-ontladingstoerusting, konstante temperatuur toetskamer, batterystelsel penetrasie toetsbank, verwarming toestel, temperatuur verkryging stelsel, isolasie weerstand toetser, windmeter, ens.

3) Toetstoestande: Die toets moet uitgevoer word in 'n omgewing met omgewingstemperatuur bo 0 grade, relatiewe humiditeit van 10 %–90 %, en atmosferiese druk van 86–106 kPa. Voordat die toets begin, pas die SOC van die toetsvoorwerp aan. Vir batterypakke/stelsels wat ontwerp is vir eksterne laai, moet die SOC aangepas word tot nie minder nie as 95 % van die normale SOC-bedryfsgebied wat deur die onderneming gespesifiseer word. Vir batterypakke/stelsels wat ontwerp is om slegs deur die voertuig se eie energietoestel gelaai te word, moet die SOC aangepas word tot nie minder nie as 90 % van die normale SOC-bedryfsgebied wat deur die onderneming gespesifiseer word. Voordat die toets begin, moet alle toetstoestelle normaal werk. Die toetsmonster moet so min as moontlik gewysig word, en die onderneming moet 'n lys van enige wysigings wat gemaak is, indien. Die toets moet binnenshuis uitgevoer word of in 'n omgewing met windspoed nie meer as 2,5 km/h nie.

4) Toetsmetode en -prosedures: Die termiese weghol-snellervoorwerp is 'n enkele batterysel binne die toetsvoorwerp. Kies 'n enkele sel wat in die middel van die batterypak/stelsel geleë is of omring deur ander enkelselle.

① Spykerpenetrasiemetode om termiese weghol te veroorsaak: Die penetrasienaald moet van staal met 'n deursnee van 3–8 mm gemaak word; die naaldpunt moet konies wees met 'n hoek van 20 grade –60 grade; die penetrasiespoed moet 0,1–10 mm/s wees; die penetrasieposisie en -rigting moet gekies word om termiese weghol in die enkelbatterysel te aktiveer (byvoorbeeld loodreg op die elektrodeplaatrigting).

② Verhittingsmetode om termiese weghol te veroorsaak: Gebruik 'n plat of staafvormige -verhittingstoestel met sy oppervlak bedek met keramiek, metaal of isolerende laag. Vir 'n blok-vormige verwarmingstoestel met dieselfde afmetings as die enkelselbattery, kan hierdie verwarmingstoestel een van die enkelselle vervang en in direkte kontak wees met die oppervlak van die snellervoorwerp; vir 'n dun-filmverhittingstoestel moet dit te alle tye aan die oppervlak van die snellervoorwerp geheg bly; die verhitte area van die verwarmingstoestel mag nie groter wees as die oppervlakte van die enkelselbattery nie; die verwarmingsoppervlak van die verwarmingstoestel moet in direkte kontak wees met die oppervlak van die enkelselbattery, en die posisie van die verwarmingstoestel moet ooreenstem met die posisie van die gespesifiseerde temperatuursensor; nadat installasie voltooi is, moet die verwarmingstoestel binne 24 uur geaktiveer word en die snellervoorwerp tot sy maksimum krag verhit; die kragkeuse van die verwarmingstoestel word in Tabel 6-12 getoon; hou op om te aktiveer wanneer termiese weghol voorkom of die ooreenstemmende temperatuursensor 300 grade bereik.

Tabel 6-12 Verhittingstoestel se kragkeuse

③ Aanbevole moniteringspuntreëlingskema: Spanning of temperatuur moet gemonitor word deur die oorspronklike stroombaan of 'n bykomende toetskring te gebruik. Die monsternemingsinterval van temperatuurdata moet minder as 1 s wees, met 'n akkuraatheidsvereiste van ±2 grade. Tydens spykerpenetrasie-snellering moet die temperatuursensor so na as moontlik aan die kortsluitingspunt geplaas word; die temperatuur van die spyker kan ook gebruik word (skematiese diagram van temperatuursensorrangskikkingsposisies tydens spykerpenetrasie-snellering word in Figuur 6-5 getoon). Tydens verhittingsnellering moet die temperatuursensor aan die kant van hittegeleiding af geplaas word, dit wil sê aan die teenoorgestelde kant van die verhittingstoestel (sien Figuur 6-6).

5) Aanbevole kriteria vir die bepaling van termiese weghol voorkoms:

① Die toetsvoorwerp ervaar 'n spanningsval wat 25 % van die aanvanklike spanning oorskry.

② Die temperatuur by die moniteringspunt bereik die maksimum bedryfstemperatuur wat deur die batteryvervaardiger gespesifiseer word.

③ Die temperatuurstygingtempo by die moniteringspunt dT/dt Groter as of gelyk aan 1 graad /s en duur vir meer as 3 s. Daar word vasgestel dat termiese weghol plaasgevind het wanneer ① en ③ of ② en ③ voorkom.

Dataverwerking en evalueringskriteria

1) Indien die aanbevole metode as die termiese weghol-snellermetode gebruik word en geen termiese weghol vind plaas nie, om te verseker dat termiese voortplanting nie voertuig-insittendes in gevaar sal stel nie, moet dit bewys word dat termiese weghol nie sal plaasvind deur beide die volgende aanbevole metodes te gebruik nie.

2) Indien termiese weghol voorkom, teken die tyd aan vanaf wanneer die termiese weghol alarmsein uitgereik word totdat brand of ontploffing buite die toetsvoorwerp plaasvind (watter een ook al eerste plaasvind); hierdie tyd sal nie minder as 5 min wees nie.