Thermal Runaway – IEC 62133-2

Τι είναι η Thermal Runaway — IEC 62133-2;

Η δοκιμή θερμικής διαφυγής είναι μια δοκιμή στην οποία μια ανεξέλεγκτη εξώθερμη αντίδραση ξεκινά σκόπιμα σε μια κυψέλη, μετρώντας την ενέργεια, τη θερμοκρασία και τα αέρια που απελευθερώνονται. Η ενεργοποίηση γίνεται με θέρμανση, υπερφόρτιση ή εσωτερικό βραχυκύκλωμα.

Σκοπός της Thermal Runaway — IEC 62133-2

Σκοπός είναι ο χαρακτηρισμός της ενέργειας που απελευθερώνεται όταν εμφανίζεται θερμική διαφυγή και η επαλήθευση των αποκρίσεων προειδοποίησης και προστασίας του συστήματος μπαταρίας.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Thermal Runaway — IEC 62133-2;

Κύτταρα ιόντων λιθίου
Μονάδες και πακέτα μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων
Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Thermal Runaway — IEC 62133-2;

ΜπαταρίαΗλεκτρικό όχημαΑυτοκίνητοΕνέργειαΗλεκτρονική

Πρότυπα σχετικά με τη Thermal Runaway — IEC 62133-2

IEC 62133-2Ασφάλεια σε φορητές κυψέλες λιθίου και μπαταρίες δοκιμή

Συνθήκες της Thermal Runaway — IEC 62133-2

Μέθοδος ενεργοποίησης: Θερμαντήρας επιφάνειας, υπερφόρτιση ή διείσδυση καρφιών. ορίζεται στην προδιαγραφή
Μέτρηση: Θερμοκρασία πολλαπλών σημείων, τάση, σύνθεση αερίου και, εάν απαιτείται, ροή θερμότητας
Λήξη: Οι θερμοκρασίες επιστρέφουν στα επίπεδα περιβάλλοντος
Ασφάλεια: Ο χώρος που προστατεύεται από έκρηξη, ο εξαερισμός και η κατάσβεση αερίου είναι υποχρεωτικοί

Εξοπλισμός για τη Thermal Runaway — IEC 62133-2

Αίθουσα δοκιμών με προστασία από εκρήξεις
Θερμαντήρας επιφάνειας ή εξέδρα ενεργοποίησης
Καταγραφή θερμοκρασίας υψηλής ταχύτητας δειγματοληψίας
Σύστημα ανάλυσης αερίων (FTIR ή GC)
Θερμική κάμερα και βίντεο υψηλής ταχύτητας

Απαιτήσεις δείγματος για τη Thermal Runaway — IEC 62133-2

Το δείγμα λαμβάνεται στη δοκιμή πλήρως φορτισμένο
Πρέπει να προσδιοριστεί η θέση του κελιού που θα ενεργοποιηθεί
Το τεστ είναι μίας χρήσης και υψηλού κινδύνου
Η χημεία και το ενεργειακό περιεχόμενο των κυττάρων πρέπει να είναι γνωστά

Διάρκεια της Thermal Runaway — IEC 62133-2

Η εκδήλωση διαρκεί λίγα λεπτά. μαζί με την προετοιμασία, την παρατήρηση, την ψύξη και την ανάλυση αερίων, προγραμματίζονται αρκετές ημέρες.

Διαδικασία της Thermal Runaway — IEC 62133-2

1Το δείγμα προετοιμάζεται και δημιουργούνται θερμοστοιχεία και γραμμές δειγματοληψίας αερίου.
2Το δείγμα τοποθετείται στο προστατευμένο από έκρηξη δωμάτιο.
3Η θερμική διαφυγή ξεκινά με την εφαρμογή της μεθόδου ενεργοποίησης.
4Τα δεδομένα θερμοκρασίας, τάσης και αερίου καταγράφονται σε υψηλή ταχύτητα.
5Η παρακολούθηση συνεχίζεται μέχρι να ολοκληρωθεί η εκδήλωση και να πέσει η θερμοκρασία.
6Αναλύονται οι απώλειες μάζας, τα κατάλοιπα και η σύνθεση αερίου.

Κριτήρια αποδοχής της Thermal Runaway — IEC 62133-2

Αυτή η δοκιμή είναι γενικά για λόγους χαρακτηρισμού. Εάν εφαρμόζεται ένα κριτήριο, αυτό ορίζεται στην προδιαγραφή ως διάδοση που δεν εξαπλώνεται σε γειτονικά κελιά ή ότι το σύστημα εκδίδει μια προειδοποίηση.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Η μέγιστη θερμοκρασία, ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας και η ποσότητα και η σύνθεση του απελευθερούμενου αερίου αξιολογούνται. Τα αποτελέσματα χρησιμεύουν ως είσοδος στη δοκιμή διάδοσης.

Έκθεση της Thermal Runaway — IEC 62133-2

Εφαρμοσμένη προδιαγραφή και μέθοδος ενεργοποίησης
Χημεία κυττάρων, ενεργειακό περιεχόμενο και κατάσταση φόρτισης
Καταγραφές θερμοκρασίας και τάσης
Σύνθεση και ποσότητα αερίου
Μαζική απώλεια, βίντεο και θερμικές εικόνες

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

UNECE R100 Μέρος II
GB 38031
Κανονισμός της ΕΕ για τις μπαταρίες

Batarya Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Thermal Runaway· 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 Thermal Runaway — IEC 62133-2

Σύμφωνα με ποιο πρότυπο κατασκευάζεται το Thermal Runaway;

Το Thermal Runaway εκτελείται στο πεδίο UNECE R100, UL 2580, GB 38031, SAE J2464 και IEC 62133-2. Οι οριακές τιμές και τα κριτήρια αποδοχής που πρέπει να εφαρμόζονται ορίζονται στο πρότυπο προϊόντος. Η έκδοση που ισχύει για το προϊόν σας επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Σε ποια προϊόντα ισχύει το Thermal Runaway;

Εφαρμόζεται κυρίως στο Κύτταρα ιόντων λιθίου, Μονάδες και πακέτα μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων και Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας. Το εάν το προϊόν σας περιλαμβάνεται στο πεδίο εφαρμογής καθορίζεται εξετάζοντας τις τεχνικές προδιαγραφές και την προβλεπόμενη χρήση του.

Υπό ποιες συνθήκες γίνεται το Thermal Runaway;

Οι καθοριστικές παράμετροι είναι: Μέθοδος ενεργοποίησης — Θερμαντήρας επιφάνειας, υπερφόρτιση ή διείσδυση καρφιών. ορίζεται στην προδιαγραφή, Μέτρηση — Θερμοκρασία πολλαπλών σημείων, τάση, σύνθεση αερίου και, εάν απαιτείται, ροή θερμότητας και Λήξη — Οι θερμοκρασίες επιστρέφουν στα επίπεδα περιβάλλοντος. Οι πλήρεις όροι βρίσκονται στην ενότητα "Προϋποθέσεις δοκιμής" στη σελίδα και διαφέρουν ανάλογα με το πρότυπο του προϊόντος.

Τι είδους δείγμα χρειάζεται για το Thermal Runaway;

Το δείγμα λαμβάνεται στη δοκιμή πλήρως φορτισμένο, Πρέπει να προσδιοριστεί η θέση του κελιού που θα ενεργοποιηθεί και Το τεστ είναι μίας χρήσης και υψηλού κινδύνου. Ο αριθμός των δειγμάτων προσδιορίζεται σύμφωνα με το πρότυπο προϊόντος και το πεδίο που πρέπει να αναφερθεί.

Πόσος χρόνος διαρκεί το Thermal Runaway;

Η εκδήλωση διαρκεί λίγα λεπτά. μαζί με την προετοιμασία, την παρατήρηση, την ψύξη και την ανάλυση αερίων, προγραμματίζονται αρκετές ημέρες. Αυτή η διάρκεια ανήκει στο ίδιο το πείραμα. Η προετοιμασία του δείγματος, η ουρά και η αναφορά αξιολογούνται επίσης. Ένα ρεαλιστικό χρονοδιάγραμμα για το προϊόν σας δίνεται στην προσφορά.

Ποιο είναι το αποτέλεσμα του Thermal Runaway που ονομάζεται "κατάλληλο";