Thermal Runaway – IEC 62133-2

Что такое Thermal Runaway — IEC 62133-2?

Испытание на термический выход из-под контроля — это испытание, при котором в ячейке намеренно инициируется неконтролируемая экзотермическая реакция, измеряющая энергию, температуру и выделяемые газы. Срабатывание осуществляется при нагреве, перезаряде или внутреннем коротком замыкании.

Thermal Runaway — IEC 62133-2: цель

Цель состоит в том, чтобы определить характеристики энергии, выделяемой при возникновении температурного разгона, и проверить предупреждающие и защитные реакции аккумуляторной системы.

К каким изделиям применяется Thermal Runaway — IEC 62133-2?

Литий-ионные элементы
Модули и блоки аккумуляторов электромобилей
Системы хранения энергии

В каких отраслях применяется Thermal Runaway — IEC 62133-2?

БатареяЭлектромобильАвтомобильная промышленностьЭнергетикаЭлектроника

Стандарты, связанные с Thermal Runaway — IEC 62133-2

IEC 62133-2Безопасность портативных литиевых элементов и батарей тест

Thermal Runaway — IEC 62133-2: условия

Метод запуска: Поверхностный нагреватель, перезарядка или проникновение гвоздя; определено в спецификации
Измерение: Многоточечная температура, напряжение, состав газа и, при необходимости, тепловой поток
Прекращение действия: Температура возвращается к уровню окружающей среды
Безопасность: Помещение взрывозащищенное, вентиляция и тушение газов обязательны.

Оборудование для Thermal Runaway — IEC 62133-2

Взрывозащищенный испытательный зал
Поверхностный нагреватель или триггерная установка
Регистрация температуры с высокой частотой дискретизации
Система газового анализа (FTIR или GC)
Тепловизионная камера и высокоскоростное видео

Требования к образцам для Thermal Runaway — IEC 62133-2

Образец принимают на испытания полностью заряженным.
Должно быть определено положение срабатываемой ячейки.
Тест является одноразовым и сопряжен с высоким риском.
Необходимо знать химический состав клетки и ее энергетическое содержание.

Thermal Runaway — IEC 62133-2: продолжительность

Событие длится несколько минут; вместе с подготовкой, наблюдением, охлаждением и газовым анализом запланировано несколько дней.

Thermal Runaway — IEC 62133-2: порядок проведения

1Подготавливается образец, устанавливаются термопары и газоотборные линии.
2Образец помещают во взрывозащищенное помещение.
3Тепловой разгон инициируется применением метода триггера.
4Данные о температуре, напряжении и газе записываются с высокой скоростью.
5Мониторинг продолжается до тех пор, пока событие не завершится и температура не упадет.
6Анализируются потеря массы, остаток и состав газа.

Thermal Runaway — IEC 62133-2: критерии приёмки

Этот тест обычно предназначен для целей характеристики. Если применяется критерий, он определяется в спецификации как распространение, не распространяющееся на соседние ячейки, или система, выдающая предупреждение.

Оценка результатов

Оцениваются пиковая температура, скорость ее повышения, количество и состав выделяющегося газа. Результаты служат входными данными для теста распространения.

Thermal Runaway — IEC 62133-2: протокол

Применяемая спецификация и метод запуска
Клеточная химия, энергетическое содержание и состояние заряда
Записи температуры и напряжения
Состав и количество газа
Потеря массы, видео- и тепловизионная съемка

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

ЕЭК ООН R100, часть II
GB 38031
Регламент ЕС по батареям

Batarya Testleri — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Thermal Runaway; 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 Runaway — IEC 62133-2: частые вопросы

В соответствии с каким стандартом изготовлен Thermal Runaway?

Thermal Runaway выполняется в области ЕЭК ООН R100, УЛ 2580, GB 38031, SAE J2464 и IEC 62133-2. Предельные значения и критерии приемки, которые следует применять, определены в стандарте на продукцию; Версия, действующая для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе предложения.

К каким продуктам применяется Thermal Runaway?

В основном применяется к Литий-ионные элементы, Модули и блоки аккумуляторов электромобилей и Системы хранения энергии. Входит ли ваш продукт в объем поставки, определяется путем изучения его технических характеристик и предполагаемого использования.

При каких условиях выполняется Thermal Runaway?

Определяющими параметрами являются: Метод запуска — Поверхностный нагреватель, перезарядка или проникновение гвоздя; определено в спецификации, Измерение — Многоточечная температура, напряжение, состав газа и, при необходимости, тепловой поток и Прекращение действия — Температура возвращается к уровню окружающей среды. Полные условия приведены в разделе «Условия тестирования» на странице и различаются в зависимости от стандарта продукта.

Какой образец необходим для Thermal Runaway?

Образец принимают на испытания полностью заряженным., Должно быть определено положение срабатываемой ячейки. и Тест является одноразовым и сопряжен с высоким риском.. Количество образцов определяется в соответствии со стандартом на продукцию и объемом, о котором необходимо сообщить.

Сколько времени занимает Thermal Runaway?

Событие длится несколько минут; вместе с подготовкой, наблюдением, охлаждением и газовым анализом запланировано несколько дней. Эта продолжительность принадлежит самому эксперименту; Также оцениваются подготовка проб, организация очереди и отчетность. В предложении указан реалистичный график реализации вашего продукта.

Какой результат Thermal Runaway называется «подходящим»?