Thermal Propagation – UNECE R100

Что такое Thermal Propagation — UNECE R100?

В тесте на распространение тепла одна ячейка намеренно подвергается тепловому выходу из-под контроля, и отслеживается, распространяется ли событие на соседние ячейки, сколько времени требуется для распространения и когда пламя/газ выходит из пакета. Срабатывание осуществляется такими методами, как проникновение гвоздя, локальный нагрев или перезарядка.

Thermal Propagation — UNECE R100: цель

Цель состоит в том, чтобы продемонстрировать эффективность проектных мер (тепловой барьер, путь выхода газа, расстояние между ячейками), которые предотвращают воспламенение всей упаковки из-за отказа одной ячейки. В электромобилях цель состоит в том, чтобы дать пассажирам достаточно времени для эвакуации.

К каким изделиям применяется Thermal Propagation — UNECE R100?

Тяговые аккумуляторные батареи для электромобилей
Модули системы хранения энергии (ESS)
Аккумуляторы для электробусов и коммерческих автомобилей
Аккумуляторы для легких электромобилей
Высокоэнергетические портативные аккумуляторные батареи

В каких отраслях применяется Thermal Propagation — UNECE R100?

БатареяЭлектромобильАвтомобильная промышленностьЭнергетика

Стандарты, связанные с Thermal Propagation — UNECE R100

ЕЭК ООН R100Электромобиль и безопасность аккумулятора тест

Thermal Propagation — UNECE R100: условия

Метод запуска: Локальный нагрев, прокалывание контактов или перезарядка; из спецификации
статус зарядки: Перед экспериментом клетки доводят до определенного уровня заряда.
Контролируемые количества: Температура элементов и модулей, напряжение, выделение газов, пламя и дым
раннее предупреждение: Измеряется время между сигналом предупреждения и достижением опасной ситуации.

Оборудование для Thermal Propagation — UNECE R100

Камера для испытания взрывозащищенных аккумуляторов
Многоканальная система измерения температуры и напряжения
Настройка запуска (нагреватель, гвоздь или источник перезаряда)
Система газоанализа и вентиляции
Высокоскоростная и тепловизионная камера
Инфраструктура пожаротушения и безопасности

Требования к образцам для Thermal Propagation — UNECE R100

Проба должна быть взята так, чтобы представлять партию или производственный цикл.
Должно быть указано описание образца, тип материала и направление производства, если таковое имеется.
Применяемый стандарт и любые спецификации заказчика должны быть предоставлены вместе с образцом.
Испытание может быть разрушительным; необходимое количество образцов должно быть подтверждено заранее.
Поверхности, которые будут подвергаться испытаниям, должны быть защищены во время транспортировки.

Thermal Propagation — UNECE R100: продолжительность

Подготовка, оснащение приборами и меры безопасности занимают гораздо больше времени, чем сам тест. Тест одной упаковки занимает несколько дней, включая подготовку; само событие развивается в течение нескольких минут.

Thermal Propagation — UNECE R100: порядок проведения

1Пакет оснащен приборами; Температура и напряжение ячейки и модуля связаны между собой.
2Ячейки доводятся до определенного уровня заряда.
3Пакет помещают в испытательную камеру и принимают меры безопасности.
4Применяется метод запуска, и целевая ячейка переходит в тепловой режим.
5Температура, напряжение, газ и визуальные наблюдения непрерывно записываются.
6Распространение на соседние ячейки контролируется.
7После окончания мероприятия упаковку охлаждают и осматривают.

Thermal Propagation — UNECE R100: критерии приёмки

Стандарт метода определяет, как проводится тест, а не каким должен быть результат. Предел приемки определяется стандартом на материал или продукцию, спецификацией клиента или соответствующим нормативным актом; поэтому на этой странице не указаны числовые ограничения.

Оценка результатов

Оценка производится в соответствии с ожиданиями применяемой спецификации: некоторые правила вообще не требуют распространения информации, в то время как другие допускают предоставление определенного времени раннего предупреждения до того, как опасный эффект достигнет пассажирского салона. Класс транспортного средства и целевой рынок определяют, какой критерий применяется.

Thermal Propagation — UNECE R100: протокол

Описание образца, информация о материале/продукте и номер партии, если таковой имеется.
Способ подготовки проб и условия кондиционирования
Применяются стандартные и испытательные условия
Используемый прибор и статус калибровки
Результаты измерений и единицы измерения
Неопределенность измерения (по запросу)
Заявление о том, что результат применим только к образцу, представленному на испытания.

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Гармонизированные стандарты, применяемые в зависимости от семейства продуктов
ЕС 765/2008 (система надзора за рынком и аккредитации)
Соответствующие регламенты на продукцию и спецификации клиентов

Batarya Testleri — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Thermal Propagation; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Испытания батарей отвечают на три отдельных вопроса, каждый со своим набором стандартов: можно ли транспортировать батарею, безопасна ли она в эксплуатации, обеспечивает ли она заявленные характеристики? Эти три вопроса часто путают, и путаница имеет коммерческие последствия — с отчётом о транспортировке нельзя выйти на рынок, а с отчётом о безопасности продукции нельзя осуществить отгрузку.

Со стороны транспортировки UN 38.3 является обязательным условием; батарея без такого подтверждения не может быть отправлена. Со стороны безопасности область применения определяет требования: IEC 62133-2 для портативных изделий, IEC 62619 и IEC 63056 для промышленных применений и накопителей энергии, UNECE R100, UL 2580 и ISO 6469 для электромобилей. Со стороны характеристик измеряются ёмкость, внутреннее сопротивление, циклический ресурс, саморазряд, приём заряда и температурно-зависимое поведение.

Разделение по УРОВНЮ имеет ключевое значение в этой группе и является предметом наибольших споров в цепочке поставок. Элемент, модуль и блок оцениваются отдельно; сертификат, полученный для элемента, не подтверждает соответствие блока. Помимо элементов, поведение блока определяется системой управления батареей, конструкцией охлаждения, механической структурой, схемой соединений и координацией изоляции. Помещение отчёта поставщика элементов в досье блока — распространённый, но недостаточный подход.

Тепловой разгон и его распространение — самая критичная тема в этой области. Литиевый элемент при повреждении или перегреве может войти в самоподдерживающуюся химическую реакцию; в этот момент отвод тепла извне обычно уже невозможен. Современные стандарты поэтому рассматривают тепловой разгон одного элемента как НЕИЗБЕЖНЫЙ сценарий отказа и меняют вопрос: распространяется ли событие на соседние элементы, что выделяется за пределы блока и сколько времени остаётся пользователю для эвакуации?

В этой области система управления батареей оценивается не как электронная плата, а как ФУНКЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ. Демонстрируется, что защиты от перезаряда, переразряда, перегрузки по току и перегрева действительно срабатывают, что система переходит в безопасное состояние при отказе и что её программное обеспечение верифицировано. В промышленных и автомобильных применениях эта оценка привязана к концепциям функциональной безопасности.

Регуляторная сторона быстро ужесточается. Регламент о батареях (ЕС) 2023/1542 выходит за рамки безопасности и вводит обязательства по декларации углеродного следа, доле переработанного содержимого, декларации долговечности и ёмкости, паспорту батареи и съёмности для портативных батарей. Это расширяет объём испытаний за пределы классических испытаний на безопасность.

Группы методов в этой области

Электрическое злоупотребление
Перезаряд, переразряд, внешнее короткое замыкание, принудительный разряд и несбалансированная зарядка. Именно здесь видно, действительно ли работают защитные схемы.
Механическое злоупотребление
Вибрация, удар, раздавливание, прокол, свободное падение и опрокидывание. Отслеживается, возникают ли условия внутреннего короткого замыкания.
Термические испытания
Термоциклирование, термический удар, хранение при высокой температуре, воздействие огня и распространение теплового разгона.
Экологические испытания
Влажность, пониженное давление, солевой туман и, при необходимости, погружение; они выходят на первый план в автомобильных и уличных применениях.
Измерения производительности
Ёмкость, энергия и мощность, внутреннее сопротивление, КПД, циклический ресурс, календарный срок службы и температурно-зависимое поведение.
Проверка БМС
Верификация порогов защиты, функции балансировки элементов, связи и реакции на неисправность.

Часто путаемое в этой области

UN 38.3 не является сертификатом безопасности продукции; он лишь подтверждает соответствие требованиям транспортировки.
Сертификат элемента не подтверждает соответствие блока. Блок оценивается отдельно, с учётом его собственной архитектуры.
Два блока, собранные из одного и того же элемента, дают разные результаты; охлаждение, соединения и механическая конструкция являются определяющими.
Испытание характеристик не является испытанием на безопасность. Отчёт о циклическом ресурсе не удовлетворяет требованиям безопасности.
Для батареи электромобиля отчёт UL 2580 и одобрение UNECE R100 — не одно и то же; одно является оценкой соответствия стандартам, другое — режимом официального утверждения типа.
Автомобильная батарея, переведённая во вторичное применение, попадает в новый профиль использования; прежняя оценка не переносится напрямую.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Соответствие требованиям транспортировки и сводка испытаний для отгрузки
Декларация безопасности продукции и доступ на рынок
Декларации о характеристиках, долговечности и углеродном следе в рамках Регламента о батареях
Оценка влияния смены поставщика элементов или BMS
Процессы приёмки объекта для системы накопления энергии

Связанные тесты

Thermal Propagation — UNECE R100: частые вопросы

Означает ли распространение напрямую провал?

Это зависит от применяемой спецификации. Некоторые правила вообще не допускают размножения; другие считают достаточным обеспечить время раннего предупреждения, необходимое для эвакуации пассажиров.

Какой метод запуска следует выбрать?

Спецификация определяет метод. Локальный нагрев является наиболее повторяемым; В некоторых правилах проникновение гвоздя больше не является предпочтительным, поскольку считается, что оно не отражает фактические отказы в полевых условиях.