Kiểm tra an toàn nhiệt pin: liên kết để đánh giá sự ổn định nhiệt của pin

Kiểm tra an toàn nhiệt pinLà liên kết cốt lõi để đánh giá sự ổn định nhiệt của pin trong điều kiện làm việc, quá trình có thể được chia thành ba giai đoạn chính:

Giai đoạn chuẩn bị

Lựa chọn thiết bị: cần được trang bị hộp nhiệt độ không đổi, máy đo nhiệt lượng gia tốc cách nhiệt, cảm biến nhiệt độ (độ chính xác ± 0,5 ℃), màn hình điện áp/hiện tại, thiết bị kiểm tra đốt, v.v. Ví dụ, thử nghiệm pin lithium cần đáp ứng tiêu chuẩn GB/T31485 và pin axít chì cần tập trung vào tuổi thọ chu kỳ và thử nghiệm sạc nổi nhiệt độ cao.

Tiền xử lý mẫu: Pin cần được giữ trong 24 giờ sau khi sạc đầy, SOC được điều chỉnh trên 95% và kiểm tra điện trở cách điện và hiệu suất sạc và xả. Trước khi thử nghiệm cần được xử lý trước trong môi trường 22 ℃ ± 5 ℃, độ ẩm 10% -90%.

Lập kế hoạch: thiết lập các thông số theo mục tiêu thử nghiệm (chẳng hạn như lưu trữ nhiệt độ cao, kích hoạt châm cứu, xác minh quá mức).

Giai đoạn thực hiện test

Mô phỏng môi trường: thông qua các cảnh mô phỏng như chu kỳ nhiệt độ (ví dụ -40 ℃ đến 80 ℃), áp suất không khí thấp (11,6kPa mô phỏng độ cao 15240m), rung (quét tần số 7Hz-200Hz), v.v.

Kích hoạt kiểm soát nhiệt: Kích hoạt bằng kim đấm (đường kính kim thép 3-8mm, tốc độ 0,1-10mm/s), sưởi ấm (công suất đến 300 ℃), sạc quá mức (3C/10V), v.v. Ví dụ, kiểm tra nhiệt đòi hỏi thiết bị làm nóng phải tiếp xúc trực tiếp với bề mặt pin, tiếp tục làm nóng đến 300 ° C hoặc mất kiểm soát nhiệt xảy ra.

Thu thập dữ liệu: Theo dõi nhiệt độ, điện áp, dòng điện, áp suất không khí, khói và các thông số khác trong thời gian thực, khoảng thời gian lấy mẫu ≤1 giây. Thử nghiệm khuếch tán nhiệt cần ghi lại thời gian lan truyền nhiệt không kiểm soát đến pin lân cận, yêu cầu cửa sổ cảnh báo ≥15 phút.

Giai đoạn phân tích kết quả

Đánh giá hiệu suất: thu được nhiệt độ bắt đầu mất kiểm soát nhiệt, tốc độ tăng nhiệt độ tối đa, tăng nhiệt độ đoạn nhiệt và các thông số khác bằng thử nghiệm ARC, đánh giá độ ổn định nhiệt kết hợp với GB/T38661-2020.

Đánh giá an toàn: Nếu điều kiện kích hoạt đáp ứng bất kỳ điều kiện nào như giảm điện áp ≥25%, tốc độ tăng nhiệt ≥1 ℃/s trong 3 giây, điểm giám sát lên đến 300 ℃, tức là đánh giá sự kiện nhiệt xảy ra.

Chuẩn bị báo cáo: phải bao gồm các thông số thử nghiệm, hồ sơ hiệu chuẩn thiết bị, đường cong dữ liệu thô, bằng chứng video và các khuyến nghị cải tiến phù hợp với định dạng dữ liệu GB/T32960.3-2016.

II. Những lưu ý chính

Bảo vệ an toàn

Bảo vệ nhân viên: Người vận hành cần đeo kính bảo hộ và thiết lập bình rửa mắt khẩn cấp, bình chữa cháy (thời gian đáp ứng heptafluoropropane ≤10 giây) và lối đi cách ly trong khu vực thử nghiệm.

An toàn thiết bị: Thiết bị kiểm tra cần được hiệu chuẩn định kỳ, chẳng hạn như độ chính xác của cảm biến nhiệt độ cần đáp ứng yêu cầu ± 2 ℃, hệ thống BMS cần có cơ chế an toàn chức năng (FTTI ≤5 giây).

Phương án khẩn cấp: Khi xảy ra mất kiểm soát nhiệt, cần lập tức khởi động trình tự cắt điện, xả khí, dập lửa và đảm bảo nhân viên lái xe có thời gian sơ tán 15 phút.

Quy trình thao tác

Kiểm soát môi trường: môi trường thử nghiệm cần duy trì nhiệt độ 22 ℃ ± 5 ℃, độ ẩm ≤90%, tốc độ gió ≤2,5km/h, tránh nhiễu bên ngoài.

Quản lý dữ liệu: Dữ liệu gốc cần được mã hóa để lưu trữ, phân tích để loại bỏ các giá trị bất thường và xác minh bằng cặp cảm biến kép (ví dụ: chênh lệch nhiệt độ>5 ° C trong 5 giây).

Tuân thủ tiêu chuẩn: cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như UN38.3 (An toàn giao thông), IEC62660 (Xe điện), UL9540 (Hệ thống lưu trữ năng lượng), trong nước cần đáp ứng các yêu cầu như GB38031-2020, GB/T40556-2021.

Cảnh đặc biệt đối phó

Môi trường lạnh/nhiệt độ cao: Kiểm tra nhiệt độ thấp cần đánh giá hiệu suất khởi động của pin (chẳng hạn như tỷ lệ duy trì công suất xả -30 ° C), kiểm tra nhiệt độ cao cần tập trung vào hiệu quả quản lý nhiệt (chẳng hạn như làm mát bằng không khí cưỡng bức ≥30 ° C/10 phút).

Tác động cơ học: Thử nghiệm va chạm cần mô phỏng điều kiện đường xá thực tế, chẳng hạn như trọng lượng 9,1kg rơi tự do từ chiều cao 610mm vào pin, đảm bảo vỏ ngoài không bị nứt và chất điện phân không bị rò rỉ.

Liên kết phục hồi: ISO22400 yêu cầu khi tháo dỡ cần kiểm soát nhiệt độ nghiền cơ học, nước thải COD ≤50mg/L để ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp.