Защищая будущее: изучение испытаний аккумуляторов электромобилей на предмет ненадлежащего использования

2024.04.19

В последние годы заметно возросло внимание к инцидентам безопасности, связанным с тепловым разгоном в новых энергетических батареях. Во время теплового разгона внутренняя температура батареи повышается, что приводит к выделению газа, разрыву оболочки, выбросу электролита и, в конечном итоге, к взрывам батареи. Для смягчения и предотвращения таких инцидентов и повышения безопасности батареи существует настоятельная необходимость в комплексном исследовании механизмов, характеристик и процессов термодиффузии теплового разгона. Различные режимы испытаний могут предоставить параметры, связанные с характеристиками теплового разгона, предлагая научную основу для безопасной конструкции и эффективного предотвращения теплового разгона в батареях.

В настоящее время промышленность в основном полагается на Battery Adiabatic Calorimeter towards (ARC) для тестирования теплового разгона литиевых батарей. Этот прибор измеряет адиабатическую кривую повышения температуры саморазогрева батареи и получает характерные параметры, такие как начальная температура саморазогрева батареи (T onset ), начальная температура теплового разгона (T TR ), максимальная температура (T max ), температура сброса (T V ), максимальная скорость повышения температуры ((dT/dt) max ) и максимальная скорость повышения давления ((dP/dt) max ).

Адиабатический калориметр для больших аккумуляторов: изучение решающей роли испытаний аккумуляторов электромобилей на предмет ненадлежащего использования

Адиабатический калориметр для больших батарей имитирует адиабатическую среду для имитации процесса теплового разгона батарей. Он синхронно регистрирует информацию о состоянии батареи при различных условиях ненадлежащего использования (напряжение, ток, температура, время, внешнее давление и т. д.). Благодаря скоординированной обработке электрических, тепловых и оптических данных он выявляет механизм теплового разгона батареи, количественно определяет тепловую стабильность батареи и оценивает опасности, связанные с тепловыми событиями.

Адиабатический калориметр для больших батарей Zeal Instruments разработан в соответствии со строгими отраслевыми стандартами, включая USABC SAND99-0497, SAE J2464-R2009, FreedomCAR SAND 2005-3123: 4.1 Термическая стабильность, ASTM E1981-98, SN/T 3078.1 и GB/T 36276. Эти стандарты гарантируют точное и надежное измерение термической стабильности в аккумуляторных системах. Благодаря передовым технологиям и соблюдению установленных стандартов калибраторы Zeal Instruments обеспечивают непревзойденную точность и последовательность в оценке безопасности батарей. Для получения дополнительных запросов или информации обращайтесь в Zeal Instruments.

Адиабатический калориметр с большой батареей: превосходные принципы прибора

Адиабатический калориметр большой батареи достигает термодинамического замыкания системы с технической точки зрения, отслеживая изменения температуры батареи и динамически регулируя температуру окружающей среды, тем самым устраняя разницу температур между батареей и окружающей средой. В этой адиабатической испытательной среде изменения температуры батареи неизбежно вызваны ее поглощением и выделением тепла. Таким образом, адиабатический калориметр большой батареи может вызвать процесс реакции теплового разгона батареи, точно определяя ключевые параметры во время процесса теплового разгона батареи.

  • Профессиональное усовершенствование конструкции: минимизируя теплоемкость самой печи, мы обеспечиваем ей хорошую тепловую однородность, что позволяет печи достигать более высоких скоростей нагрева и стабильности температуры при той же мощности нагрева.
  • Нагрев компонентов высокой мощности: благодаря использованию нагревательных компонентов и их расширенных функциональных возможностей эффективность нагрева прибора еще больше повышается, что обеспечивает эффективный контроль температуры печи.
  • Интеллектуальное обновление алгоритма: интеграция оценки Смита, адаптивной настройки параметров, нечеткого ПИД-регулирования и других стратегий регулирования температуры обеспечивает точное и равномерное управление нагревом печи, гарантируя эффективное и стабильное регулирование температуры.

Адиабатический калориметр большой батареи: функции продукта и параметры тестирования

Адиабатический калориметр с большой батареей подходит для испытаний на термическое, электрическое и механическое воздействие, визуальной визуализации, сбора газа, испытаний на тепловыделение при заряде и разряде, испытаний на удельную теплоемкость и испытаний при низких температурах.

Адиабатический калориметр большой батареи не только вызывает тепловой разгон батареи с помощью таких методов, как программируемый нагрев, но также проводит электрические злоупотребления, такие как перезарядка, чрезмерная разрядка, внешние короткие замыкания и механические злоупотребления, такие как эксперименты по прокалыванию и сжатию. Он измеряет соответствующие данные, связанные с тепловым разгоном, и позволяет более наглядно наблюдать экспериментальные явления с помощью встроенной камеры . Кроме того, эта серия приборов может проводить испытания по газообразованию для теплового разгона, чтобы получить такие данные, как скорость газообразования и объем газа.

Характеристики адиабатической печи:

  • Диаметр: 420мм
  • Глубина: 520 мм
  • Стабильность температуры: ±0,05℃
  • Чувствительность обнаружения самоэкзотермии: лучше, чем 0,02 ℃/мин
  • Разница температур между печью и образцом при постоянной температуре: ≤1℃
  • Диапазон регулирования температуры: от комнатной до 500 ℃
  • Скорость отслеживания температуры: от 0,002℃/мин до 15℃/мин
  • Диапазон давления герметичного баллона: от 0 до 2 МПа
  • Максимальный ход иглы: устанавливается через программное обеспечение
  • Устойчивость к перегрузкам по току зарядной и разрядной колонки: от -500 А до 500 А

Адиабатический калориметр для больших батарей: применение в производстве литиевых батарей

1. Оценка термической безопасности аккумулятора:

  • Моделируйте адиабатические среды для тестирования отдельных батарей большой емкости или большого размера, а также небольших модулей на тепловой разгон, получая параметры характеристик тепловой стабильности батареи. Подходит для стандартных испытаний UL9540A на газообразование при тепловом разгоне для получения газообразообразующей способности и скорости газообразования в условиях теплового разгона для отдельных элементов батареи или небольших модулей, обеспечивая основу для проектирования взрывозащищенного и сброса давления модуля батареи и пакета.
  • Оцените риск газообразования в элементах аккумуляторной батареи путем сбора и анализа газа.

2. Исследования в области терморегулирования аккумуляторных батарей:

  • Испытайте тепловыделение аккумулятора, мощность тепловыделения и данные по удельной теплоемкости при переменной температуре в различных температурных условиях, включая низкие температуры, чтобы предоставить критерии оценки для систем терморегулирования аккумулятора.

Нормативные стандарты и перспективы на будущее

1. Обзор существующих нормативных стандартов для испытаний безопасности аккумуляторных батарей электромобилей

Нормативные стандарты для испытаний безопасности аккумуляторов электромобилей устанавливаются такими организациями, как Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Общество инженеров-автомобилестроителей (SAE). Эти стандарты охватывают различные аспекты производительности аккумуляторов, включая испытания на злоупотребления, электрические характеристики и совместимость с окружающей средой. Соблюдение нормативных стандартов имеет важное значение для производителей, чтобы гарантировать безопасность и надежность аккумуляторов электромобилей.

2. Обсуждение необходимости постоянного совершенствования и адаптации методологий тестирования.

Постоянное совершенствование и адаптация методик тестирования имеют важное значение для решения возникающих проблем безопасности и технологических достижений в аккумуляторах электромобилей. Производители должны быть в курсе возникающих рисков и разработок, соответствующим образом обновляя протоколы тестирования. Совместные усилия заинтересованных сторон отрасли, регулирующих органов и научно-исследовательских институтов имеют решающее значение для внедрения инноваций в испытаниях аккумуляторов на предмет неправильного использования и повышения стандартов безопасности электромобилей.

3. Будущие тенденции и разработки в области испытаний аккумуляторов электромобилей на предмет ненадлежащего использования

Будущие тенденции в тестировании аккумуляторов электромобилей на предмет злоупотреблений включают достижения в области испытательного оборудования, методологий и методов предиктивного моделирования. Интеграция алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения позволяет проводить предиктивный анализ поведения аккумулятора, а передовые инструменты моделирования облегчают виртуальное тестирование. Эти разработки повышают эффективность и точность тестирования на предмет злоупотреблений, способствуя созданию более безопасных и надежных аккумуляторов электромобилей.

Заключение

Тестирование аккумуляторов электромобилей на предмет неправильного использования играет важную роль в обеспечении безопасности, надежности и производительности электромобилей . Подвергая аккумуляторы механическим, термическим и электрическим стрессорам, производители могут выявлять потенциальные опасности и внедрять усовершенствования конструкции для повышения безопасности аккумуляторов. Благодаря проактивному тестированию и сотрудничеству с поставщиками решений, такими как Zeal Instruments, индустрия электромобилей может продолжать внедрять инновации и совершенствовать технологию аккумуляторов, уделяя первостепенное внимание безопасности и устойчивости.