Kapasite – ISO 12405

Τι είναι η Χωρητικότητα — ISO 12405;

Η δοκιμή χωρητικότητας είναι ένα πείραμα στο οποίο η ποσότητα των αμπέρ-ωρών ή των βατ-ωρών που δίνεται από μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία μετράται με την εκφόρτισή της στην τάση διακοπής σε ένα καθορισμένο ρεύμα και θερμοκρασία.

Σκοπός της Χωρητικότητα — ISO 12405

Σκοπός είναι η επαλήθευση της δηλωμένης ονομαστικής χωρητικότητας, ο έλεγχος της συνοχής από παρτίδα σε παρτίδα και ο προσδιορισμός της αρχικής αναφοράς για δοκιμές ζωής.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Χωρητικότητα — ISO 12405;

Κύτταρα ιόντων λιθίου
Μονάδες μπαταρίας
Πακέτα μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων
Φορητές μπαταρίες συσκευών και power banks
Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Χωρητικότητα — ISO 12405;

ΜπαταρίαΗλεκτρικό όχημαΑυτοκίνητοΕνέργειαΗλεκτρονική

Πρότυπα σχετικά με τη Χωρητικότητα — ISO 12405

ISO 12405Συνθήκες δοκιμής για πακέτα μπαταριών λιθίου ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή

Συνθήκες της Χωρητικότητα — ISO 12405

Χρέωση: Δηλωμένη μέθοδος χρέωσης από τον κατασκευαστή (συνήθως CC-CV)
Ρεύμα εκφόρτισης: Ρυθμός που καθορίζεται από το πρότυπο ή τον κατασκευαστή (π.χ. 0,2C, 1C)
Kesme gerilimi: Κατώτερο όριο τάσης που δηλώνεται από τον κατασκευαστή
Θερμοκρασία: Θερμοκρασία αναφοράς που ορίζεται στο πρότυπο. Επιπλέον, μπορεί να ζητηθούν μετρήσεις υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας

Εξοπλισμός για τη Χωρητικότητα — ISO 12405

Σύστημα δοκιμής μπαταρίας (inverter)
ντουλάπι θερμοκρασίας
Σύστημα καταγραφής δεδομένων
Περίβλημα ασφαλείας και εκκένωση αερίου

Απαιτήσεις δείγματος για τη Χωρητικότητα — ISO 12405

Ο αριθμός των δειγμάτων καθορίζεται από το ισχύον πρότυπο
Τα δείγματα πρέπει να ολοκληρώσουν την περίοδο ανάπαυσης που απαιτείται από το πρότυπο πριν από τη δοκιμή.
Οι οριακές τιμές φόρτισης/εκφόρτισης του κατασκευαστή πρέπει να παρέχονται γραπτώς
Απαιτούνται πληροφορίες επικοινωνίας BMS για δοκιμές πακέτων

Διάρκεια της Χωρητικότητα — ISO 12405

Ένας κύκλος φόρτισης-εκφόρτισης διαρκεί αρκετές ώρες, ανάλογα με τον ρυθμό εκφόρτισης. Εάν επιθυμείτε διαφορετικά επίπεδα θερμοκρασίας και ρεύματος, η συνολική διάρκεια αυξάνεται σε αρκετές ημέρες.

Διαδικασία της Χωρητικότητα — ISO 12405

1Το δείγμα φορτίζεται πλήρως με τη δηλωμένη μέθοδο.
2Ξεκουράζεται για την περίοδο που απαιτείται από το πρότυπο.
3Εκφορτίζεται με το καθορισμένο ρεύμα μέχρι την τάση διακοπής.
4Υπολογίζεται η δεδομένη χωρητικότητα (Ah) και η ενέργεια (Wh).
5Εάν είναι απαραίτητο, επαναλαμβάνεται σε διαφορετικά επίπεδα θερμοκρασίας και ρεύματος.

Κριτήρια αποδοχής της Χωρητικότητα — ISO 12405

Το κριτήριο αποδοχής είναι γενικά ότι η μετρούμενη χωρητικότητα δεν πέφτει κάτω από ένα ορισμένο ποσοστό της δηλωμένης ονομαστικής χωρητικότητας. Η ποσοστιαία τιμή ορίζεται στο ισχύον πρότυπο ή στις προδιαγραφές του πελάτη.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Η κατανομή μεταξύ των δειγμάτων και η αλλαγή χωρητικότητας που εξαρτάται από τη θερμοκρασία αξιολογούνται μαζί. Η δοκιμή χωρητικότητας παρέχει μια αρχική αναφορά για δοκιμές ζωής και ασφάλειας.

Έκθεση της Χωρητικότητα — ISO 12405

Εφαρμοσμένο πρότυπο και αναθεώρηση
Παράμετροι φόρτισης και εκφόρτισης
Θερμοκρασία περιβάλλοντος
Μετρημένη χωρητικότητα και τιμές ενέργειας
Καμπύλες τάσης και θερμοκρασίας

Διαπίστευση

Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.

Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσεις

Σχετικοί Κανονισμοί

Κανονισμός της ΕΕ για τις μπαταρίες
UNECE R100 (όχημα)
UN 38.3 (μεταφορές)

Batarya Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Χωρητικότητα· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.

Οι δοκιμές μπαταριών απαντούν σε τρία ξεχωριστά ερωτήματα, το καθένα με το δικό του σώμα προτύπων: μπορεί η μπαταρία να μεταφερθεί, είναι ασφαλής στη χρήση, αποδίδει τη δηλωμένη απόδοση; Αυτά τα τρία ερωτήματα συγχέονται συχνά μεταξύ τους, και η σύγχυση έχει εμπορικές συνέπειες — δεν μπορεί κανείς να εισέλθει σε μια αγορά με αναφορά μεταφοράς, ούτε να πραγματοποιήσει αποστολή με αναφορά ασφάλειας προϊόντος.

Στην πλευρά της μεταφοράς, το UN 38.3 αποτελεί υποχρεωτική πύλη· μπαταρία χωρίς αυτό το τεκμήριο δεν μπορεί να αποσταλεί. Στην πλευρά της ασφάλειας η εφαρμογή καθορίζει τι ισχύει: IEC 62133-2 για φορητά προϊόντα, IEC 62619 και IEC 63056 για βιομηχανικές εφαρμογές και αποθήκευση ενέργειας, UNECE R100, UL 2580 και ISO 6469 για ηλεκτρικά οχήματα. Στην πλευρά της απόδοσης μετρώνται χωρητικότητα, εσωτερική αντίσταση, διάρκεια ζωής κύκλων, αυτοεκφόρτιση, αποδοχή φόρτισης και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.

Η διάκριση ΕΠΙΠΕΔΟΥ είναι θεμελιώδης σε αυτή την οικογένεια και το θέμα που προκαλεί τη μεγαλύτερη διαμάχη στην αλυσίδα εφοδιασμού. Το κελί, η μονάδα και το πακέτο αξιολογούνται ξεχωριστά· ένα πιστοποιητικό που αποκτήθηκε για κελί δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Πέρα από τα κελιά, η συμπεριφορά του πακέτου καθορίζεται από το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας, τον σχεδιασμό ψύξης, τη μηχανική δομή, τη διάταξη διασυνδέσεων και τον συντονισμό μόνωσης. Η τοποθέτηση της αναφοράς του προμηθευτή κελιών στον φάκελο του πακέτου είναι συνηθισμένη αλλά ανεπαρκής πρακτική.

Η θερμική αστάθεια και η διάδοσή της είναι το πιο κρίσιμο θέμα του τομέα. Ένα κελί λιθίου μπορεί να εισέλθει σε αυτοσυντηρούμενη χημική αντίδραση όταν υποστεί ζημιά ή υπερθέρμανση· σε αυτό το σημείο η απομάκρυνση της θερμότητας από έξω συνήθως δεν είναι πλέον δυνατή. Τα σύγχρονα πρότυπα αντιμετωπίζουν επομένως τη θερμική αστάθεια ενός μεμονωμένου κελιού ως αναπόφευκτο σενάριο βλάβης και αλλάζουν το ερώτημα: διαδίδεται το συμβάν στα γειτονικά κελιά, τι απελευθερώνει έξω από το πακέτο, και πόσος χρόνος απομένει στον χρήστη για διαφυγή;

Σε αυτόν τον τομέα, το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας αξιολογείται όχι ως ηλεκτρονική πλακέτα αλλά ως ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ. Αποδεικνύεται ότι οι προστασίες υπερφόρτισης, υπερεκφόρτισης, υπερέντασης και υπερθέρμανσης λειτουργούν πράγματι, ότι το σύστημα μεταβαίνει στην ασφαλή πλευρά σε περίπτωση βλάβης, και ότι το λογισμικό του έχει επαληθευτεί. Σε βιομηχανικές και οχηματικές εφαρμογές, αυτή η αξιολόγηση συνδέεται με πλαίσια λειτουργικής ασφάλειας.

Η ρυθμιστική πλευρά γίνεται ταχέως πιο απαιτητική. Ο Κανονισμός Μπαταριών (ΕΕ) 2023/1542 υπερβαίνει την ασφάλεια και εισάγει υποχρεώσεις δήλωσης αποτυπώματος άνθρακα, ποσοστού ανακυκλωμένου περιεχομένου, δήλωσης ανθεκτικότητας και χωρητικότητας, διαβατηρίου μπαταρίας και αφαιρεσιμότητας για φορητές μπαταρίες. Αυτό επεκτείνει το πεδίο των δοκιμών πέρα από τις κλασικές δοκιμές ασφάλειας.

Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα

Ηλεκτρική κατάχρηση
Υπερφόρτιση, υπερεκφόρτιση, εξωτερικό βραχυκύκλωμα, εξαναγκασμένη εκφόρτιση και μη ισορροπημένη φόρτιση. Εδώ φαίνεται αν τα κυκλώματα προστασίας λειτουργούν πράγματι.
Μηχανική κακομεταχείριση
Δόνηση, κρούση, σύνθλιψη, διάτρηση, ελεύθερη πτώση και ανατροπή. Παρακολουθείται αν προκύπτουν συνθήκες εσωτερικού βραχυκυκλώματος.
Θερμικές δοκιμές
Θερμικός κύκλος, θερμικό σοκ, αποθήκευση σε υψηλή θερμοκρασία, έκθεση σε φωτιά και διάδοση θερμικής αστάθειας.
Περιβαλλοντικές δοκιμές
Υγρασία, χαμηλή πίεση, αλατονέφωση και, όπου απαιτείται, εμβάπτιση· αυτά προέχουν σε εφαρμογές οχημάτων και υπαίθρου.
Μετρήσεις απόδοσης
Χωρητικότητα, ενέργεια και ισχύς, εσωτερική αντίσταση, απόδοση, διάρκεια ζωής κύκλων, ημερολογιακή διάρκεια ζωής και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Επαλήθευση BMS
Επαλήθευση των ορίων προστασίας, της λειτουργίας εξισορρόπησης κελιών, της επικοινωνίας και της απόκρισης σε βλάβη.

Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα

Το UN 38.3 δεν είναι πιστοποιητικό ασφάλειας προϊόντος· αποδεικνύει μόνο τη συμμόρφωση μεταφοράς.
Ένα πιστοποιητικό κελιού δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Το πακέτο αξιολογείται ξεχωριστά με τη δική του αρχιτεκτονική.
Δύο πακέτα κατασκευασμένα από το ίδιο κελί δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα· η ψύξη, η διασύνδεση και η μηχανική δομή είναι καθοριστικές.
Μια δοκιμή απόδοσης δεν είναι δοκιμή ασφάλειας. Μια αναφορά διάρκειας ζωής κύκλων δεν ικανοποιεί τις απαιτήσεις ασφάλειας.
Για μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος, μια αναφορά UL 2580 και μια έγκριση UNECE R100 δεν είναι το ίδιο πράγμα· η μία είναι αξιολόγηση προτύπου, η άλλη καθεστώς έγκρισης τύπου.
Μια μπαταρία οχήματος που μεταφέρεται σε εφαρμογή δεύτερης ζωής εισέρχεται σε νέο προφίλ χρήσης· η προηγούμενη αξιολόγηση δεν μεταφέρεται άμεσα.

Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα

Συμμόρφωση μεταφοράς και σύνοψη δοκιμών για την αποστολή
Δήλωση ασφάλειας προϊόντος και πρόσβαση στην αγορά
Δηλώσεις απόδοσης, ανθεκτικότητας και αποτυπώματος άνθρακα βάσει του Κανονισμού Μπαταριών
Αξιολόγηση της επίδρασης αλλαγής προμηθευτή κελιών ή BMS
Διαδικασίες αποδοχής χώρου εγκατάστασης για σύστημα αποθήκευσης ενέργειας

Σχετικά τεστ

Συχνές ερωτήσεις για τη Χωρητικότητα — ISO 12405

Είναι η δοκιμή χωρητικότητας η ίδια για κυψέλη, μονάδα και πακέτο;

Η μέθοδος είναι παρόμοια, αλλά οι παράμετροι και τα μέτρα ασφαλείας είναι διαφορετικά. Σε επίπεδο πακέτου, το BMS πρέπει να διαχειρίζεται τα όρια φόρτισης/εκφόρτισης και να λαμβάνει δεδομένα μέσω επικοινωνίας.

Γιατί απαιτείται μέτρηση σε διαφορετικά ρεύματα εκφόρτισης;

Η δεδομένη χωρητικότητα ποικίλλει ανάλογα με το ρεύμα εκφόρτισης. Η μέτρηση σε διαφορετικούς ρυθμούς δείχνει τη συμπεριφορά της μπαταρίας στο πραγματικό προφίλ χρήσης.