ما هو Thermal Propagation — ISO 12405؟
في اختبار الانتشار الحراري، يتم دفع خلية واحدة عمدًا إلى الانفلات الحراري، ويتم مراقبة ما إذا كان الحدث ينتشر إلى الخلايا المجاورة، والمدة التي يستغرقها الانتشار، ومتى يهرب اللهب/الغاز من العبوة. يتم التشغيل بطرق مثل اختراق الأظافر أو التدفئة المحلية أو الشحن الزائد.
الغرض من Thermal Propagation — ISO 12405
والغرض من ذلك هو إثبات فعالية تدابير التصميم (الحاجز الحراري، ومسار تنفيس الغاز، وتباعد الخلايا) التي تمنع فشل خلية واحدة من إشعال العبوة بأكملها. في السيارات الكهربائية، الهدف هو الحصول على وقت كافٍ لإخلاء الركاب.
على أي منتجات يُطبَّق Thermal Propagation — ISO 12405؟
- حزم بطارية الجر السيارة الكهربائية
- وحدات نظام تخزين الطاقة (ESS).
- بطاريات الحافلات الكهربائية والمركبات التجارية
- بطاريات السيارات الكهربائية الخفيفة
- حزم البطاريات المحمولة عالية الطاقة
في أي قطاعات يُستخدم Thermal Propagation — ISO 12405؟
المواصفات المتعلقة بـ Thermal Propagation — ISO 12405
- ISO 12405شروط الاختبار لحزم بطاريات الليثيوم للسيارات الكهربائية امتحان
شروط Thermal Propagation — ISO 12405
- طريقة اثارة
- التدفئة المحلية، وخز الدبوس أو الشحن الزائد؛ من المواصفات
- حالة الشحن
- قبل التجربة، يتم إحضار الخلايا إلى مستوى شحن محدد.
- مراقبة الكميات
- درجات حرارة الخلية والوحدة، والجهد، وإطلاق الغازات، واللهب والدخان
- الإنذار المبكر
- يتم قياس الوقت بين إشارة التحذير والوصول إلى الوضع الخطير
جهاز Thermal Propagation — ISO 12405
- غرفة اختبار البطارية المقاومة للانفجار
- نظام قياس درجة الحرارة والجهد متعدد القنوات
- إعداد التشغيل (سخان أو مسمار أو مصدر شحن زائد)
- تحليل الغاز ونظام التهوية
- كاميرا حرارية وعالية السرعة
- إخماد الحرائق والبنية التحتية للسلامة
متطلبات العينة لـ Thermal Propagation — ISO 12405
- ويجب أخذ العينة بحيث تمثل الدفعة أو عملية الإنتاج.
- يجب ذكر وصف العينة ونوع المادة واتجاه الإنتاج إن وجد.
- ويجب تقديم المعيار الذي سيتم تطبيقه وأي مواصفات خاصة بالعميل مع العينة.
- قد يكون الاختبار مدمرا؛ ويجب تأكيد العدد المطلوب من العينات مقدما.
- يجب حماية الأسطح التي سيتم اختبارها أثناء النقل.
مدة Thermal Propagation — ISO 12405
تستغرق إجراءات التحضير والأجهزة والسلامة وقتًا أطول بكثير من الاختبار نفسه. يستغرق اختبار العبوة الواحدة أيامًا بما في ذلك التحضير؛ الحدث نفسه يتطور في غضون دقائق.
إجراء Thermal Propagation — ISO 12405
- 1تم تجهيز الحزمة. ترتبط درجات حرارة الخلية والوحدة والفولتية.
- 2يتم إحضار الخلايا إلى مستوى الشحن المحدد.
- 3يتم وضع العبوة في غرفة الاختبار ويتم اتخاذ تدابير السلامة.
- 4يتم تطبيق طريقة التشغيل ويتم دفع الخلية المستهدفة إلى الهروب الحراري.
- 5يتم تسجيل درجة الحرارة والجهد والغاز والملاحظات البصرية بشكل مستمر.
- 6تتم مراقبة الانتشار إلى الخلايا المجاورة.
- 7بعد انتهاء الحدث، يتم تبريد العبوة وفحصها.
معايير قبول Thermal Propagation — ISO 12405
يحدد معيار الطريقة كيفية إجراء الاختبار، وليس ما يجب أن تكون عليه النتيجة. ويأتي حد القبول من معيار المادة أو المنتج، أو مواصفات العميل، أو اللوائح ذات الصلة؛ وبالتالي فإن هذه الصفحة لا تعطي حدًا رقميًا.
تقييم النتائج
يتم التقييم وفقًا لتوقعات المواصفات المطبقة: بعض اللوائح لا تتطلب أي نشر على الإطلاق، بينما تقبل لوائح أخرى توفير وقت محدد للإنذار المبكر قبل وصول أي تأثير خطير إلى مقصورة الركاب. تحدد فئة السيارة والسوق المستهدف المعيار الذي سيتم تطبيقه.
تقرير Thermal Propagation — ISO 12405
- وصف العينة ومعلومات المادة/المنتج ورقم الدفعة إن وجدت
- طريقة تحضير العينة وشروط التكييف
- تطبق الشروط القياسية والاختبارية
- الأداة المستخدمة وحالة المعايرة
- نتائج القياس والوحدات
- عدم اليقين في القياس (إذا طلب ذلك)
- إقرار بأن النتيجة تنطبق فقط على العينة المقدمة للاختبار
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- يتم تطبيق المعايير المنسقة وفقًا لعائلة المنتجات
- الاتحاد الأوروبي 765/2008 (إطار مراقبة السوق والاعتماد)
- لوائح المنتج ذات الصلة ومواصفات العملاء
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Thermal Propagation؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تجيب اختبارات البطاريات على ثلاثة أسئلة منفصلة، لكل منها مجموعة معايير خاصة بها: هل يمكن نقل البطارية، هل هي آمنة في الاستخدام، هل تقدم الأداء المعلن؟ غالباً ما تُخلط هذه الأسئلة الثلاثة ببعضها، وللخلط عواقب تجارية — لا يمكن دخول السوق بتقرير نقل، ولا يمكن الشحن بتقرير سلامة المنتج.
على جانب النقل، يُعد UN 38.3 بوابة إلزامية؛ لا يمكن شحن بطارية بدون هذا الإثبات. على جانب السلامة يحدد مجال التطبيق ما ينطبق: IEC 62133-2 للمنتجات المحمولة، IEC 62619 وIEC 63056 لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة، UNECE R100 وUL 2580 وISO 6469 للمركبات الكهربائية. على جانب الأداء تُقاس السعة والمقاومة الداخلية وعمر الدورات والتفريغ الذاتي وقبول الشحن والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التمييز بين المستويات أساسي في هذه العائلة وهو الموضوع الذي يثير أكبر جدل في سلسلة التوريد. تُقيَّم الخلية والوحدة والحزمة بشكل منفصل؛ الشهادة الممنوحة للخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. إلى جانب الخلايا، يتحدد سلوك الحزمة بواسطة نظام إدارة البطارية وتصميم التبريد والبنية الميكانيكية وترتيب التوصيلات وتنسيق العزل. وضع تقرير مورّد الخلايا في ملف الحزمة ممارسة شائعة لكنها غير كافية.
الانفلات الحراري وانتشاره هما الموضوع الأكثر أهمية في هذا المجال. قد تدخل الخلية الليثيومية في تفاعل كيميائي ذاتي الاستمرار عند تلفها أو ارتفاع حرارتها المفرط؛ عند هذه النقطة يصبح إخراج الحرارة من الخارج غير ممكن غالباً. لذلك تعامل المعايير الحديثة الانفلات الحراري لخلية واحدة كسيناريو عطل لا يمكن تجنبه، وتغيّر السؤال: هل ينتشر الحدث إلى الخلايا المجاورة، وماذا يُطلق خارج الحزمة، وكم من الوقت يتبقى للمستخدم للهروب؟
في هذا المجال يُقيَّم نظام إدارة البطارية ليس كلوحة إلكترونية بل كوظيفة سلامة. يُبيَّن أن الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة تعمل فعلياً، وأن النظام ينتقل إلى الجانب الآمن عند حدوث عطل، وأن برمجياته تم التحقق منها. في التطبيقات الصناعية والمركبات ترتبط هذه التقييمات بأطر السلامة الوظيفية.
الجانب التنظيمي يزداد صرامة بسرعة. تتجاوز لائحة البطاريات الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 السلامة وتُدخل التزامات بشأن الإفصاح عن البصمة الكربونية ونسبة المحتوى المعاد تدويره والإفصاح عن المتانة والسعة وجواز سفر البطارية وإمكانية الإزالة للبطاريات المحمولة. هذا يوسّع نطاق الاختبارات إلى ما وراء اختبارات السلامة الكلاسيكية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
سوء المعاملة الكهربائية
الشحن الزائد، التفريغ الزائد، القصر الخارجي، التفريغ القسري والشحن غير المتوازن. هنا يُرى ما إذا كانت دوائر الحماية تعمل فعلياً.
إساءة الاستخدام الميكانيكي
الاهتزاز، الصدمة، السحق، الاختراق، السقوط الحر والانقلاب. تتم مراقبة ما إذا كانت ظروف القصر الداخلي تنشأ.
الاختبارات الحرارية
دورات الحرارة، الصدمة الحرارية، التخزين في درجة حرارة عالية، التعرض للحريق وانتشار الانفلات الحراري.
الاختبارات البيئية
الرطوبة، الضغط المنخفض، رذاذ الملح، وعند الحاجة الغمر؛ تبرز هذه في تطبيقات المركبات والاستخدام الخارجي.
قياسات الأداء
السعة والطاقة والقدرة، المقاومة الداخلية، الكفاءة، عمر الدورات، العمر التقويمي والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التحقق من نظام إدارة المباني
التحقق من عتبات الحماية، وظيفة موازنة الخلايا، الاتصالات والاستجابة للأعطال.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- UN 38.3 ليست شهادة سلامة منتج؛ فهي تثبت فقط مطابقة النقل.
- شهادة الخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. تُقيَّم الحزمة بشكل منفصل وفق بنيتها الخاصة.
- حزمتان مبنيتان من نفس الخلية تعطيان نتائج مختلفة؛ التبريد والتوصيل والبنية الميكانيكية عوامل حاسمة.
- اختبار الأداء ليس اختبار سلامة. تقرير عمر الدورات لا يلبي متطلبات السلامة.
- بالنسبة لبطارية المركبة الكهربائية، تقرير UL 2580 والموافقة بموجب UNECE R100 ليسا الشيء نفسه؛ أحدهما تقييم معياري والآخر نظام اعتماد النوع.
- بطارية المركبة المنقولة إلى تطبيق العمر الثاني تدخل في ملف استخدام جديد؛ التقييم السابق لا ينتقل مباشرة.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة النقل وملخص الاختبار للشحن
- إعلان سلامة المنتج والوصول إلى السوق
- إعلانات الأداء والمتانة والبصمة الكربونية بموجب لائحة البطاريات
- تقييم أثر تغيير مورد الخلايا أو نظام إدارة البطارية
- عمليات القبول الموقعي لنظام تخزين الطاقة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Thermal Propagation — ISO 12405
هل الانتشار يعني الفشل بشكل مباشر؟
ذلك يعتمد على المواصفات المطبقة. بعض اللوائح لا تسمح بالانتشار على الإطلاق؛ ويرى آخرون أنها كافية لتوفير وقت الإنذار المبكر اللازم لإخلاء الركاب.
ما هي طريقة التحفيز التي ينبغي اختيارها؟
المواصفات تحدد الطريقة. التدفئة المحلية هي الأكثر تكرارا. لم يعد اختراق الأظافر مفضلاً في بعض اللوائح لأنه لا يمثل الفشل الفعلي في المجال بشكل جيد.